燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件

主要內(nèi)容概述燃料電池車的結(jié)構(gòu)燃料電池車的關(guān)鍵問題主要內(nèi)容概述1一、概述1、燃料電池介紹燃料電池（FuelCell）是一種將持續(xù)供給的燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置。車用兩種：質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池2002年1月9日，美國(guó)能源部宣布新的汽車研究項(xiàng)目，F(xiàn)reedomCAR項(xiàng)目，長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高效、價(jià)廉、無污染：研究先進(jìn)、高效的燃料電池技術(shù)，用氫燃料作動(dòng)力，不產(chǎn)生任何污染。該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。一、概述1、燃料電池介紹燃料電池（FuelCell）是一2

陽極：陰極：電池總反應(yīng)：質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由膜電極（陽極、陰極）、質(zhì)子交換膜和集流板組成。其具體反應(yīng)步驟為：經(jīng)增濕后的H2和O2分別進(jìn)入陽極室和陰極室，經(jīng)電極擴(kuò)散層擴(kuò)散到達(dá)催化層和質(zhì)子交換膜的界面，分別在催化劑作用下發(fā)生氧化和還原反應(yīng)：陽極：陰極：電池總反應(yīng)：質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由3質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理

陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理陽極反應(yīng)生成的4燃料電池的優(yōu)勢(shì)：（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。（2）清潔無污染。（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效率會(huì)高于額定功率下的效率，可達(dá)約70%，過載功率下運(yùn)行時(shí)效率略低于額定功率的效率，可達(dá)50～55％。燃料電池的效率隨輸出功率變化的特性比內(nèi)燃機(jī)更適合于汽車的實(shí)際運(yùn)行。（4）過載能力強(qiáng)，燃料電池的短時(shí)過載能力可達(dá)200％的額定功率，更適合于汽車的加速、爬坡等工況。（5）設(shè)計(jì)方便性（6）低噪音燃料電池的優(yōu)勢(shì)：（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)5燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件6燃料電池的不足：1、壓縮氫氣存儲(chǔ)空間問題。2、存儲(chǔ)的安全性及系統(tǒng)效率。3、氫燃料的供給設(shè)施燃料電池的不足：1、壓縮氫氣存儲(chǔ)空間問題。2、存儲(chǔ)的安全性及71、燃料電池車工作原理0→50km/h加速時(shí)間(s)質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由膜電極（陽極、陰極）、質(zhì)子交換膜和集流板組成。照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂0→50km/h加速時(shí)間(s)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000車用兩種：質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池外形尺寸(mm):11,0702,4903,420（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。其具體反應(yīng)步驟為：經(jīng)增濕后的H2和O2分別進(jìn)入陽極室和陰極室，經(jīng)電極擴(kuò)散層擴(kuò)散到達(dá)催化層和質(zhì)子交換膜的界面，分別在催化劑作用下發(fā)生氧化和還原反應(yīng)：底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。最高車速(km/h)：700→50km/h加速時(shí)間(s)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000最高車速(km/h)：70照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。外形尺寸(mm):11,0702,4903,420甲醇經(jīng)過重整,重整產(chǎn)物為氫氣、碳氧化物。甲醇在重整器中發(fā)生的反應(yīng)如下：1、燃料電池車工作原理甲醇經(jīng)過重整,重整產(chǎn)物為氫氣、碳氧化8燃料電池大客車2、燃料電池車示例燃料電池大客車2、燃料電池車示例9FuelCellBusofDaimler-ChryslerFuelCellBusofDaimler-Chrys101）電動(dòng)機(jī)的輸出功率始終滿足功率要求；若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。1、燃料電池車工作原理1、燃料電池車工作原理Efficient：0.（4）過載能力強(qiáng)，燃料電池的短時(shí)過載能力可達(dá)200％的額定功率，更適合于汽車的加速、爬坡等工況。3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。Battery： 50AH照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂滿載總質(zhì)量(kg)：15,000生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車0→50km/h加速時(shí)間(s)高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的碰撞保護(hù)混合動(dòng)力燃料電池大客車原理照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min不會(huì)產(chǎn)生有害的生理影響的范圍加速車外噪聲（dB(A)）在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理混合動(dòng)力燃料電池大客車原理0→50km/h加速時(shí)間(s)1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率始終滿足功率要求；11燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件12外形尺寸(mm):11,0702,4903,420

滿載總質(zhì)量(kg)：15,000載客數(shù)（人）：50最高車速(km/h)：70最大爬坡度：≥15%加速性能(050km/h)：30s續(xù)駛里程(km)：≥

200(40km/h勻速，儲(chǔ)氫瓶壓力15MPa)燃料電池城市客車設(shè)計(jì)參數(shù)外形尺寸(mm):11,0702,4903,420燃13ChineseNationalFCBDemonstration超過8000km的道路行駛試驗(yàn)2004年5月27日在天安門廣場(chǎng)展示ChineseNationalFCBDemonstra14整車造型與色彩設(shè)計(jì)整車造型與色彩設(shè)計(jì)15整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大爬坡度（％）180→50km/h加速時(shí)間(s)30.90一次加氫(40km/h勻速)續(xù)駛里程(km)568.7(按35MPa計(jì)算）氫消耗量（kg/100km)4.848等效油耗（汽油L/100km)18.3加速車外噪聲（dB(A)）76.3整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大16汽車爬坡試驗(yàn)汽車爬坡試驗(yàn)17燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件18PerformancesMotorpower： 24kW(60kW)FCEpower： 30kWBattery： 50AHMaxspeed： 110km/hGradeability： >20％Acceleration： 15.9sRange： 220kmEfficient：0.98kg/100kmPerformances19燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件20二、燃料電池車結(jié)構(gòu)1、燃料電池車工作原理二、燃料電池車結(jié)構(gòu)1、燃料電池車工作原理21加速車外噪聲（dB(A)）最高車速(km/h)：70IEC60479-1若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。IEC60479-10→50km/h加速時(shí)間(s)加速車外噪聲（dB(A)）陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，汽油車輛在右邊2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。燃料電池（FuelCell）是一種將持續(xù)供給的燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置。燃料電池系統(tǒng)和峰值電源都不向驅(qū)動(dòng)系供給功率，燃料電池系統(tǒng)可運(yùn)行在空載狀態(tài)。1、燃料電池車工作原理IEC60479-1滿載總質(zhì)量(kg)：15,000加速車外噪聲（dB(A)）1、燃料電池車工作原理急劇加速狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)于峰值功率指令，燃料電池系統(tǒng)與峰值電源兩者都向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置供給牽引功率；在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；當(dāng)負(fù)載功率小于燃料電池系統(tǒng)的額度功率時(shí)，峰值電源也能從燃料電池系統(tǒng)補(bǔ)充、恢復(fù)其能量。加速車外噪聲（dB(A)）1、燃料電池車工作原理急劇加速狀態(tài)222、燃料電池控制策略功能：1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率始終滿足功率要求；2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。2、燃料電池控制策略功能：232、燃料電池控制策略1）停頓模式燃料電池系統(tǒng)和峰值電源都不向驅(qū)動(dòng)系供給功率，燃料電池系統(tǒng)可運(yùn)行在空載狀態(tài)。2）制動(dòng)模式燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。2、燃料電池控制策略1）停頓模式242、燃料電池控制策略3）牽引模式若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其額定功率狀態(tài)，而剩余的功率的功率需求由峰值電源供應(yīng)。B.若電動(dòng)機(jī)輸入功率小于燃料電池系統(tǒng)預(yù)設(shè)的最小功率，且峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額定功率運(yùn)行，一部分功率用于驅(qū)動(dòng)系，另一部分功率用于峰值電源。弱峰值電源不需要充電，則燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行于空載狀態(tài)，由峰值電源單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。C.若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。若峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額度功率運(yùn)行，其一部分功率用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分功率用于向峰值電源充電。2、燃料電池控制策略3）牽引模式253、布置形式問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收3、布置形式問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收26問題：電池、控制復(fù)雜問題：電池、控制復(fù)雜27問題：可回饋、性能優(yōu)、容量小問題：可回饋、性能優(yōu)、容量小28問題：電池、系統(tǒng)復(fù)雜問題：電池、系統(tǒng)復(fù)雜29問題：對(duì)電池有利、飛輪問題：對(duì)電池有利、飛輪304、整體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)4、整體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)31混合動(dòng)力燃料電池大客車原理混合動(dòng)力燃料電池大客車原理32電動(dòng)車控制器電動(dòng)車控制器33該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃滿載總質(zhì)量(kg)：15,000陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。高壓氫氣罐耐高溫測(cè)試氫消耗量（kg/100km)Battery： 50AHIEC60479-1高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的碰撞保護(hù)生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。超過8000km的道路行駛試驗(yàn)陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。對(duì)人體造成有害的生理影響的容許電流值為2mA~10mA超過8000km的道路行駛試驗(yàn)若峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額度功率運(yùn)行，其一部分功率用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分功率用于向峰值電源充電。若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。0→50km/h加速時(shí)間(s)（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效率會(huì)高于額定功率下的效率，可達(dá)約70%，過載功率下運(yùn)行時(shí)效率略低于額定功率的效率，可達(dá)50～55％。滿載總質(zhì)量(kg)：15,000滿載總質(zhì)量(kg)：15,000等效油耗（汽油L/100km)燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電34系統(tǒng)構(gòu)型上海神力燃料電池130kW雙向DCDC放電：50kW充電：20kW鎳氫或鋰離子電池80~100Ah200～250V驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定100kW最大180kW目標(biāo)樣車系統(tǒng)構(gòu)型上海神力雙向DCDC鎳氫或鋰離子電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)樣車35豐田燃料電池車市客車FCHV豐田燃料電池車市客車FCHV36戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車37燃料電池轎車燃料電池轎車38三、燃料電池車的關(guān)鍵問題1、經(jīng)濟(jì)性節(jié)省耗氫，匹配優(yōu)化2、安全性技術(shù)難點(diǎn)：耗氫估計(jì)三、燃料電池車的關(guān)鍵問題1、經(jīng)濟(jì)性節(jié)省耗氫，匹配優(yōu)化2、安全39氫安全電安全結(jié)構(gòu)安全高電壓·大電流人體觸電防護(hù)電磁波對(duì)周邊影響氫泄漏·滯留氫易燃易爆性氫脆性高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的碰撞保護(hù)高壓電系統(tǒng)的碰撞保護(hù)輕量化帶來的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題氫安全電安全結(jié)構(gòu)安全高電壓·大電流氫泄漏·滯留高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的400→50km/h加速時(shí)間(s)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000超過8000km的道路行駛試驗(yàn)照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。Battery： 50AH照片4–時(shí)間:1分,30秒，加速性能(050km/h)：30s1、燃料電池車工作原理IEC60479-1若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。Battery： 50AH（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由膜電極（陽極、陰極）、質(zhì)子交換膜和集流板組成。滿載總質(zhì)量(kg)：15,000在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；0→50km/h加速時(shí)間(s)底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)Range： 220km氫消耗量（kg/100km)問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收IEC60479-10→50km/h加速時(shí)間(s)41燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件42照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，汽油車輛在右邊照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，43照片

2–時(shí)間:0分,3秒

–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流44照片

3–時(shí)間:1分,0秒，氫流量減退，汽油車火焰擴(kuò)大照片3–時(shí)間:1分,0秒，氫流量減退，汽油車火焰45照片4–時(shí)間:1分,30秒，照片4–時(shí)間:1分,30秒，46照片

5–時(shí)間:2分,20秒

–內(nèi)部爆燃

照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃47照片

6–時(shí)間:2分,40秒

–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎4849照片

7–時(shí)間:2分,40秒

–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂的殘片飛到乘客側(cè)49照片7–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）50高壓氫氣罐耐高溫測(cè)試抗沖擊測(cè)試后進(jìn)行評(píng)估高壓氫氣罐耐高溫測(cè)試抗沖擊測(cè)試后進(jìn)行評(píng)估51身體電流

(mA)電流持續(xù)時(shí)間

(ms)102501005001000100000.1105010050010001000020020500020001202005100Ω/V500Ω/V人體不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)的范圍不會(huì)產(chǎn)生有害的生理影響的范圍IEC60479-1直流電流對(duì)人體的影響對(duì)人體造成有害的生理影響的容許電流值為2mA~10mA為此必須確保在任何情況下電系統(tǒng)的絕緣阻抗值＞100Ω/Ｖ身體電流(mA)電流持續(xù)時(shí)間(ms)102501005052Efficient：0.加速車外噪聲（dB(A)）燃料電池（FuelCell）是一種將持續(xù)供給的燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置。2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。混合動(dòng)力燃料電池大客車原理加速性能(050km/h)：30s2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；氫消耗量（kg/100km)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）Battery： 50AH若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。人體不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)的范圍Battery： 50AH1、燃料電池車工作原理等效油耗（汽油L/100km)加速車外噪聲（dB(A)）照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min3、可靠性4、供氫（1）車載制氫（2）車載純氫1）高壓氫氣儲(chǔ)存2）液態(tài)氫儲(chǔ)存3）金屬氫化物儲(chǔ)氫4）活性炭吸附貯氫5）碳納米材料貯氫Efficient：0.3、可靠性4、供氫（153存氫方法高壓氫液氫金屬儲(chǔ)氫活性炭納米碳管氫氣純度純氫高純氫超純氫超純氫超純氫要求99%99.999%99.9999%99.9999%99.9999%表2.3各儲(chǔ)氫方法對(duì)氫氣純度的要求存氫方法高壓氫液氫金屬儲(chǔ)氫活性炭納米碳管氫氣純度純氫高純氫545、控制系統(tǒng)

燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力蓄電池、DC/DC變換器、能量控制單元、電機(jī)等及其控制系統(tǒng)組成。線傳操控系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃55底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)

底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)56燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件576、發(fā)展前景6、發(fā)展前景5859謝謝大家！每講一帖

天下之難事，必作于易；天下之大事，必作于細(xì)。59謝謝大家！每講一帖天下之難事，必作于易；外形尺寸(mm):11,0702,4903,420

滿載總質(zhì)量(kg)：15,000載客數(shù)（人）：50最高車速(km/h)：70最大爬坡度：≥15%加速性能(050km/h)：30s續(xù)駛里程(km)：≥

200(40km/h勻速，儲(chǔ)氫瓶壓力15MPa)燃料電池城市客車設(shè)計(jì)參數(shù)外形尺寸(mm):11,0702,4903,420燃60整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大爬坡度（％）180→50km/h加速時(shí)間(s)30.90一次加氫(40km/h勻速)續(xù)駛里程(km)568.7(按35MPa計(jì)算）氫消耗量（kg/100km)4.848等效油耗（汽油L/100km)18.3加速車外噪聲（dB(A)）76.3整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大61（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。滿載總質(zhì)量(kg)：15,000IEC60479-1（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效率會(huì)高于額定功率下的效率，可達(dá)約70%，過載功率下運(yùn)行時(shí)效率略低于額定功率的效率，可達(dá)50～55％。3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。FuelCellBusofDaimler-Chrysler1、燃料電池車工作原理照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)Performances照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min甲醇在重整器中發(fā)生的反應(yīng)如下：照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，汽油車輛在右邊2004年5月27日在天安門廣場(chǎng)展示照片4–時(shí)間:1分,30秒，氫消耗量（kg/100km)生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。3、氫燃料的供給設(shè)施車用兩種：質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能62戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車63燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件64照片

2–時(shí)間:0分,3秒

–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流65身體電流

(mA)電流持續(xù)時(shí)間

(ms)102501005001000100000.1105010050010001000020020500020001202005100Ω/V500Ω/V人體不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)的范圍不會(huì)產(chǎn)生有害的生理影響的范圍IEC60479-1直流電流對(duì)人體的影響對(duì)人體造成有害的生理影響的容許電流值為2mA~10mA為此必須確保在任何情況下電系統(tǒng)的絕緣阻抗值＞100Ω/Ｖ身體電流(mA)電流持續(xù)時(shí)間(ms)102501005066照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂Efficient：0.IEC60479-1Gradeability： >20％生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量?？箾_擊測(cè)試后進(jìn)行評(píng)估在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收2、存儲(chǔ)的安全性及系統(tǒng)效率。滿載總質(zhì)量(kg)：15,0000→50km/h加速時(shí)間(s)加速性能(050km/h)：30s質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理加速車外噪聲（dB(A)）抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）抗沖擊測(cè)試后進(jìn)行評(píng)估3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效率會(huì)高于額定功率下的效率，可達(dá)約70%，過載功率下運(yùn)行時(shí)效率略低于額定功率的效率，可達(dá)50～55％。氫消耗量（kg/100km)加速性能(050km/h)：30sBattery： 50AH最高車速(km/h)：70若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃最高車速(km/h)：70燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力蓄電池、DC/DC變換器、能量控制單元、電機(jī)等及其控制系統(tǒng)組成。天下之難事，必作于易；不會(huì)產(chǎn)生有害的生理影響的范圍3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。3、氫燃料的供給設(shè)施抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）甲醇經(jīng)過重整,重整產(chǎn)物為氫氣、碳氧化物。Range： 220km照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。人體不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)的范圍續(xù)駛里程(km)：≥200(40km/h勻速，儲(chǔ)氫瓶壓力15MPa)若峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額度功率運(yùn)行，其一部分功率用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分功率用于向峰值電源充電。生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。其具體反應(yīng)步驟為：經(jīng)增濕后的H2和O2分別進(jìn)入陽極室和陰極室，經(jīng)電極擴(kuò)散層擴(kuò)散到達(dá)催化層和質(zhì)子交換膜的界面，分別在催化劑作用下發(fā)生氧化和還原反應(yīng)：照片3–時(shí)間:1分,0秒，氫流量減退，汽油車火焰擴(kuò)大3、可靠性4、供氫（1）車載制氫（2）車載純氫1）高壓氫氣儲(chǔ)存2）液態(tài)氫儲(chǔ)存3）金屬氫化物儲(chǔ)氫4）活性炭吸附貯氫5）碳納米材料貯氫照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎67主要內(nèi)容概述燃料電池車的結(jié)構(gòu)燃料電池車的關(guān)鍵問題主要內(nèi)容概述68一、概述1、燃料電池介紹燃料電池（FuelCell）是一種將持續(xù)供給的燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置。車用兩種：質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池2002年1月9日，美國(guó)能源部宣布新的汽車研究項(xiàng)目，F(xiàn)reedomCAR項(xiàng)目，長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高效、價(jià)廉、無污染：研究先進(jìn)、高效的燃料電池技術(shù)，用氫燃料作動(dòng)力，不產(chǎn)生任何污染。該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。一、概述1、燃料電池介紹燃料電池（FuelCell）是一69

陽極：陰極：電池總反應(yīng)：質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由膜電極（陽極、陰極）、質(zhì)子交換膜和集流板組成。其具體反應(yīng)步驟為：經(jīng)增濕后的H2和O2分別進(jìn)入陽極室和陰極室，經(jīng)電極擴(kuò)散層擴(kuò)散到達(dá)催化層和質(zhì)子交換膜的界面，分別在催化劑作用下發(fā)生氧化和還原反應(yīng)：陽極：陰極：電池總反應(yīng)：質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由70質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理

陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理陽極反應(yīng)生成的71燃料電池的優(yōu)勢(shì)：（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。（2）清潔無污染。（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效率會(huì)高于額定功率下的效率，可達(dá)約70%，過載功率下運(yùn)行時(shí)效率略低于額定功率的效率，可達(dá)50～55％。燃料電池的效率隨輸出功率變化的特性比內(nèi)燃機(jī)更適合于汽車的實(shí)際運(yùn)行。（4）過載能力強(qiáng)，燃料電池的短時(shí)過載能力可達(dá)200％的額定功率，更適合于汽車的加速、爬坡等工況。（5）設(shè)計(jì)方便性（6）低噪音燃料電池的優(yōu)勢(shì)：（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)72燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件73燃料電池的不足：1、壓縮氫氣存儲(chǔ)空間問題。2、存儲(chǔ)的安全性及系統(tǒng)效率。3、氫燃料的供給設(shè)施燃料電池的不足：1、壓縮氫氣存儲(chǔ)空間問題。2、存儲(chǔ)的安全性及741、燃料電池車工作原理0→50km/h加速時(shí)間(s)質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由膜電極（陽極、陰極）、質(zhì)子交換膜和集流板組成。照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂0→50km/h加速時(shí)間(s)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000車用兩種：質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池外形尺寸(mm):11,0702,4903,420（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。其具體反應(yīng)步驟為：經(jīng)增濕后的H2和O2分別進(jìn)入陽極室和陰極室，經(jīng)電極擴(kuò)散層擴(kuò)散到達(dá)催化層和質(zhì)子交換膜的界面，分別在催化劑作用下發(fā)生氧化和還原反應(yīng)：底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。最高車速(km/h)：700→50km/h加速時(shí)間(s)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000最高車速(km/h)：70照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。外形尺寸(mm):11,0702,4903,420甲醇經(jīng)過重整,重整產(chǎn)物為氫氣、碳氧化物。甲醇在重整器中發(fā)生的反應(yīng)如下：1、燃料電池車工作原理甲醇經(jīng)過重整,重整產(chǎn)物為氫氣、碳氧化75燃料電池大客車2、燃料電池車示例燃料電池大客車2、燃料電池車示例76FuelCellBusofDaimler-ChryslerFuelCellBusofDaimler-Chrys771）電動(dòng)機(jī)的輸出功率始終滿足功率要求；若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。1、燃料電池車工作原理1、燃料電池車工作原理Efficient：0.（4）過載能力強(qiáng)，燃料電池的短時(shí)過載能力可達(dá)200％的額定功率，更適合于汽車的加速、爬坡等工況。3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。Battery： 50AH照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂滿載總質(zhì)量(kg)：15,000生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車0→50km/h加速時(shí)間(s)高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的碰撞保護(hù)混合動(dòng)力燃料電池大客車原理照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min不會(huì)產(chǎn)生有害的生理影響的范圍加速車外噪聲（dB(A)）在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)原理混合動(dòng)力燃料電池大客車原理0→50km/h加速時(shí)間(s)1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率始終滿足功率要求；78燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件79外形尺寸(mm):11,0702,4903,420

滿載總質(zhì)量(kg)：15,000載客數(shù)（人）：50最高車速(km/h)：70最大爬坡度：≥15%加速性能(050km/h)：30s續(xù)駛里程(km)：≥

200(40km/h勻速，儲(chǔ)氫瓶壓力15MPa)燃料電池城市客車設(shè)計(jì)參數(shù)外形尺寸(mm):11,0702,4903,420燃80ChineseNationalFCBDemonstration超過8000km的道路行駛試驗(yàn)2004年5月27日在天安門廣場(chǎng)展示ChineseNationalFCBDemonstra81整車造型與色彩設(shè)計(jì)整車造型與色彩設(shè)計(jì)82整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大爬坡度（％）180→50km/h加速時(shí)間(s)30.90一次加氫(40km/h勻速)續(xù)駛里程(km)568.7(按35MPa計(jì)算）氫消耗量（kg/100km)4.848等效油耗（汽油L/100km)18.3加速車外噪聲（dB(A)）76.3整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大83汽車爬坡試驗(yàn)汽車爬坡試驗(yàn)84燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件85PerformancesMotorpower： 24kW(60kW)FCEpower： 30kWBattery： 50AHMaxspeed： 110km/hGradeability： >20％Acceleration： 15.9sRange： 220kmEfficient：0.98kg/100kmPerformances86燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件87二、燃料電池車結(jié)構(gòu)1、燃料電池車工作原理二、燃料電池車結(jié)構(gòu)1、燃料電池車工作原理88加速車外噪聲（dB(A)）最高車速(km/h)：70IEC60479-1若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。IEC60479-10→50km/h加速時(shí)間(s)加速車外噪聲（dB(A)）陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，汽油車輛在右邊2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。燃料電池（FuelCell）是一種將持續(xù)供給的燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置。燃料電池系統(tǒng)和峰值電源都不向驅(qū)動(dòng)系供給功率，燃料電池系統(tǒng)可運(yùn)行在空載狀態(tài)。1、燃料電池車工作原理IEC60479-1滿載總質(zhì)量(kg)：15,000加速車外噪聲（dB(A)）1、燃料電池車工作原理急劇加速狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)于峰值功率指令，燃料電池系統(tǒng)與峰值電源兩者都向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置供給牽引功率；在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；當(dāng)負(fù)載功率小于燃料電池系統(tǒng)的額度功率時(shí)，峰值電源也能從燃料電池系統(tǒng)補(bǔ)充、恢復(fù)其能量。加速車外噪聲（dB(A)）1、燃料電池車工作原理急劇加速狀態(tài)892、燃料電池控制策略功能：1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率始終滿足功率要求；2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；3）燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其最佳運(yùn)行區(qū)。2、燃料電池控制策略功能：902、燃料電池控制策略1）停頓模式燃料電池系統(tǒng)和峰值電源都不向驅(qū)動(dòng)系供給功率，燃料電池系統(tǒng)可運(yùn)行在空載狀態(tài)。2）制動(dòng)模式燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。2、燃料電池控制策略1）停頓模式912、燃料電池控制策略3）牽引模式若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其額定功率狀態(tài)，而剩余的功率的功率需求由峰值電源供應(yīng)。B.若電動(dòng)機(jī)輸入功率小于燃料電池系統(tǒng)預(yù)設(shè)的最小功率，且峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額定功率運(yùn)行，一部分功率用于驅(qū)動(dòng)系，另一部分功率用于峰值電源。弱峰值電源不需要充電，則燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行于空載狀態(tài)，由峰值電源單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。C.若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。若峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額度功率運(yùn)行，其一部分功率用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分功率用于向峰值電源充電。2、燃料電池控制策略3）牽引模式923、布置形式問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收3、布置形式問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收93問題：電池、控制復(fù)雜問題：電池、控制復(fù)雜94問題：可回饋、性能優(yōu)、容量小問題：可回饋、性能優(yōu)、容量小95問題：電池、系統(tǒng)復(fù)雜問題：電池、系統(tǒng)復(fù)雜96問題：對(duì)電池有利、飛輪問題：對(duì)電池有利、飛輪974、整體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)4、整體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)98混合動(dòng)力燃料電池大客車原理混合動(dòng)力燃料電池大客車原理99電動(dòng)車控制器電動(dòng)車控制器100該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃滿載總質(zhì)量(kg)：15,000陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。高壓氫氣罐耐高溫測(cè)試氫消耗量（kg/100km)Battery： 50AHIEC60479-1高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的碰撞保護(hù)生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。超過8000km的道路行駛試驗(yàn)陽極反應(yīng)生成的質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)到達(dá)陰極，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過外電路到達(dá)陰極。對(duì)人體造成有害的生理影響的容許電流值為2mA~10mA超過8000km的道路行駛試驗(yàn)若峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額度功率運(yùn)行，其一部分功率用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分功率用于向峰值電源充電。若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。0→50km/h加速時(shí)間(s)（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效率會(huì)高于額定功率下的效率，可達(dá)約70%，過載功率下運(yùn)行時(shí)效率略低于額定功率的效率，可達(dá)50～55％。滿載總質(zhì)量(kg)：15,000滿載總質(zhì)量(kg)：15,000等效油耗（汽油L/100km)燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電101系統(tǒng)構(gòu)型上海神力燃料電池130kW雙向DCDC放電：50kW充電：20kW鎳氫或鋰離子電池80~100Ah200～250V驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定100kW最大180kW目標(biāo)樣車系統(tǒng)構(gòu)型上海神力雙向DCDC鎳氫或鋰離子電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)樣車102豐田燃料電池車市客車FCHV豐田燃料電池車市客車FCHV103戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車戴姆勒-克萊斯勒燃料電池城市客車104燃料電池轎車燃料電池轎車105三、燃料電池車的關(guān)鍵問題1、經(jīng)濟(jì)性節(jié)省耗氫，匹配優(yōu)化2、安全性技術(shù)難點(diǎn)：耗氫估計(jì)三、燃料電池車的關(guān)鍵問題1、經(jīng)濟(jì)性節(jié)省耗氫，匹配優(yōu)化2、安全106氫安全電安全結(jié)構(gòu)安全高電壓·大電流人體觸電防護(hù)電磁波對(duì)周邊影響氫泄漏·滯留氫易燃易爆性氫脆性高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的碰撞保護(hù)高壓電系統(tǒng)的碰撞保護(hù)輕量化帶來的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題氫安全電安全結(jié)構(gòu)安全高電壓·大電流氫泄漏·滯留高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的1070→50km/h加速時(shí)間(s)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000超過8000km的道路行駛試驗(yàn)照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min生成的水以水蒸汽或冷凝水的形式由過剩的陰極反應(yīng)氣體從陰極室排出。Battery： 50AH照片4–時(shí)間:1分,30秒，加速性能(050km/h)：30s1、燃料電池車工作原理IEC60479-1若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。Battery： 50AH（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。質(zhì)子交換膜燃料電池單體主要由膜電極（陽極、陰極）、質(zhì)子交換膜和集流板組成。滿載總質(zhì)量(kg)：15,000在制動(dòng)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將部分制動(dòng)能量變換為電能，并儲(chǔ)存在峰值電源中；0→50km/h加速時(shí)間(s)底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)Range： 220km氫消耗量（kg/100km)問題：成本、重量、耗氫、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、無法制動(dòng)回收IEC60479-10→50km/h加速時(shí)間(s)108燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件109照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，汽油車輛在右邊照片1–時(shí)間:0分,0秒–氫燃料車輛在左邊，110照片

2–時(shí)間:0分,3秒

–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流111照片

3–時(shí)間:1分,0秒，氫流量減退，汽油車火焰擴(kuò)大照片3–時(shí)間:1分,0秒，氫流量減退，汽油車火焰112照片4–時(shí)間:1分,30秒，照片4–時(shí)間:1分,30秒，113照片

5–時(shí)間:2分,20秒

–內(nèi)部爆燃

照片5–時(shí)間:2分,20秒–內(nèi)部爆燃114照片

6–時(shí)間:2分,40秒

–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂照片6–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后輪胎115116照片

7–時(shí)間:2分,40秒

–駕駛座側(cè)后輪胎爆裂的殘片飛到乘客側(cè)49照片7–時(shí)間:2分,40秒–駕駛座側(cè)后抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）117高壓氫氣罐耐高溫測(cè)試抗沖擊測(cè)試后進(jìn)行評(píng)估高壓氫氣罐耐高溫測(cè)試抗沖擊測(cè)試后進(jìn)行評(píng)估118身體電流

(mA)電流持續(xù)時(shí)間

(ms)102501005001000100000.1105010050010001000020020500020001202005100Ω/V500Ω/V人體不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)的范圍不會(huì)產(chǎn)生有害的生理影響的范圍IEC60479-1直流電流對(duì)人體的影響對(duì)人體造成有害的生理影響的容許電流值為2mA~10mA為此必須確保在任何情況下電系統(tǒng)的絕緣阻抗值＞100Ω/Ｖ身體電流(mA)電流持續(xù)時(shí)間(ms)1025010050119Efficient：0.加速車外噪聲（dB(A)）燃料電池（FuelCell）是一種將持續(xù)供給的燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置。2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%?；旌蟿?dòng)力燃料電池大客車原理加速性能(050km/h)：30s2）峰值電源的能級(jí)始終維持在最佳范圍；氫消耗量（kg/100km)滿載總質(zhì)量(kg)：15,000抗沖擊測(cè)試（左邊是高空墜落，右邊是槍擊）Battery： 50AH若負(fù)載功率大于燃料電池鎖預(yù)設(shè)的最小功率，并小于燃料電池的額度功率，同時(shí)峰值電源不需要充電，則由燃料電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。人體不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)的范圍Battery： 50AH1、燃料電池車工作原理等效油耗（汽油L/100km)加速車外噪聲（dB(A)）照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min照片2–時(shí)間:0分,3秒–兩種燃料點(diǎn)火，氫流量2100SCFM，汽油流量680CC/min3、可靠性4、供氫（1）車載制氫（2）車載純氫1）高壓氫氣儲(chǔ)存2）液態(tài)氫儲(chǔ)存3）金屬氫化物儲(chǔ)氫4）活性炭吸附貯氫5）碳納米材料貯氫Efficient：0.3、可靠性4、供氫（1120存氫方法高壓氫液氫金屬儲(chǔ)氫活性炭納米碳管氫氣純度純氫高純氫超純氫超純氫超純氫要求99%99.999%99.9999%99.9999%99.9999%表2.3各儲(chǔ)氫方法對(duì)氫氣純度的要求存氫方法高壓氫液氫金屬儲(chǔ)氫活性炭納米碳管氫氣純度純氫高純氫1215、控制系統(tǒng)

燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力蓄電池、DC/DC變換器、能量控制單元、電機(jī)等及其控制系統(tǒng)組成。線傳操控系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃122底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)

底盤線傳操縱控制技術(shù)（Hy-Wire概念車)123燃料電池電動(dòng)汽車的基本組成和結(jié)構(gòu)新版課件1246、發(fā)展前景6、發(fā)展前景125126謝謝大家！每講一帖

天下之難事，必作于易；天下之大事，必作于細(xì)。59謝謝大家！每講一帖天下之難事，必作于易；外形尺寸(mm):11,0702,4903,420

滿載總質(zhì)量(kg)：15,000載客數(shù)（人）：50最高車速(km/h)：70最大爬坡度：≥15%加速性能(050km/h)：30s續(xù)駛里程(km)：≥

200(40km/h勻速，儲(chǔ)氫瓶壓力15MPa)燃料電池城市客車設(shè)計(jì)參數(shù)外形尺寸(mm):11,0702,4903,420燃127整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大爬坡度（％）180→50km/h加速時(shí)間(s)30.90一次加氫(40km/h勻速)續(xù)駛里程(km)568.7(按35MPa計(jì)算）氫消耗量（kg/100km)4.848等效油耗（汽油L/100km)18.3加速車外噪聲（dB(A)）76.3整車性能指標(biāo)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果最高車速（km/h)86.4最大128（1）效率高，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)不受卡諾循環(huán)的限制，理論上能量效率可接近80％，實(shí)際效率已達(dá)50～70%。該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行專項(xiàng)研究，但是重點(diǎn)是發(fā)展氫燃料電池電動(dòng)汽車。滿載總質(zhì)量(kg)：15,000IEC60479-1（3）效率隨輸出功率變化的特性好，燃料電池的效率在額定功率附近可達(dá)60％，部分功率下運(yùn)行時(shí)效