燃料电池汽车的组成-汽车概论（第2版）

如图5－6所示，燃料电池汽车系统由燃料箱、燃料电池、电池组、控制系统、驱动系统等组成。

图5－6　燃料电池汽车系统的组成

(www.xing528.com)

5－5 气体燃料汽车简介

燃料电池工作的过程不像内燃机那样涉及剧烈的燃烧，它不经历热机过程，不受热力循环限制，故能量转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率已达60%～80%，是普通内燃机热效率的2～3倍，它结构简单、运转平稳，大大优于传统的内燃机。现在应用于电动汽车中的燃料电池是一种被称为质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）。质子交换膜燃料电池具有能量转换效率高、工作温度低等良好性能。燃料电池不同于传统电池，它更像一台发电机，只要不停地输给它氢气，它就会在电和热的形式中产生能量，不停地工作。

燃料电池单体电池电压一般在1V以下，即使采用串联方法来提高输出电压，需要串联大量的单体燃料电池才能达到，因此用燃料电池管理系统模块进行电源管理，对燃料电池状态进行监控和检查。燃料电池的电流需要经过专用的大功率动力DC／DC转换器，将燃料电池产生的直流电转换为稳压的直流电流，然后经过逆变器转换为交流电输送给驱动电机。除此以外，在装有空调系统和装有电动油泵转向系统的燃料电池电动汽车上，燃料电池组还要向它们提供电能。

汽车开始行驶时，蓄电池组为驱动系统提供能量，燃料电池动力系统不需要工作；当氢气供给足够时，燃料电池动力系统启动，由燃料电池动力系统为驱动系统提供能量，还给蓄电池组进行充电；当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量。