燃料电池驱动形式-新能源汽车概论

1.燃料电池单独驱动(FCEV)

燃料电池单独驱动在结构上只有燃料电池一个动力源,汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。这种驱动形式的优点:①结构简单,便于实现系统控制和整体布置;②系统部件少,有利于整车的轻量化;③较少的部件使得整体的能量传递效率高。缺点:①燃料电池功率大、成本高;②对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了很高的要求;③不能进行制动能量回收。

2.燃料电池与辅助蓄电池联合驱动(FCEV)

燃料电池与辅助蓄电池联合驱动的结构为典型的串联式混合动力结构。在这种动力系统结构中,燃料电池和蓄电池一起为驱动电机提供能量,驱动电机将电能转化成机械能传给传动系,从而驱动汽车前进;在汽车制动时,驱动电机变成发电机,蓄电池储存回馈的能量。

这种驱动形式的优点:①增加价格相对低廉得多的蓄电池组,系统对燃料电池的功率要求有所降低,从而大大地降低了整车成本;②燃料电池可以在设定的工作条件下工作,工作时燃料电池的效率较高;③采用可以回收汽车制动时的部分动能,增加整车的能量效率。缺点:①蓄电池的使用使得整车的质量增加,动力性和经济性受到影响,这一点在能量复合型混合动力汽车上表现更为明显;②蓄电池充放电过程会有能量损耗;③系统变得复杂,系统控制和整体布置难度增加。

3.燃料电池与超级电容联合驱动(FCEV)(www.xing528.com)

燃料电池与超级电容联合驱动的结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似,只是把蓄电池换成超级电容。超级电容充放电效率高,能量损失小,比蓄电池功率密度大,在回收制动能量方面比蓄电池有优势,循环寿命长,但超级电容的能量密度较小。

4.燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动(FCEV)

燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动的结构也为串联式混合动力结构。燃料电池、蓄电池和超级电容一起为驱动电机提供能量,驱动电机将电能转化成机械能传给传动系,驱动汽车前进;在汽车制动时,驱动电机变成发电机,蓄电池和超级电容储存回馈的能量。

这种驱动形式的优点比燃料电池+蓄电池结构形式的优点更加明显,尤其是在部件效率、动态特性、制动能量回馈等方面。缺点:①增加了超级电容,系统质量可能增加;②系统更加复杂化,系统控制和整体布置的难度增大。