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1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,新能源汽車技術(shù),燃料電池電動車,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,燃料電池汽車的基本結(jié)構(gòu),燃料電池 發(fā)動機(jī),其他清 潔能源汽 車技術(shù),太陽能汽車視頻,目錄,新能源汽車技術(shù),,,,,燃料電池汽車的基本結(jié)構(gòu),燃料電池汽車按驅(qū)動形式可分為純?nèi)剂想姵仳?qū)動和混合驅(qū)動兩種 形式,按能量來源可分為車載純氫和燃料重整兩種形式。 一.純?nèi)剂想姵仄? 1.工作原理:只有燃料電池一個動力源,汽車的所 有功率負(fù)荷都由燃料電池承擔(dān)。 2.目前存在的問題:燃料電池的成本昂貴,功率大,對燃料電池系統(tǒng)的 動態(tài)性能和可靠性提出很高的要求,不能進(jìn)行制動能量回收。 二.混
2、合驅(qū)動形式電動汽車 1.工作原理:在燃料電池的基礎(chǔ)上,增加了一組電池或超級電容作為 另一種動力源。 燃料電池汽車常用的驅(qū)動形式 一.純?nèi)剂想姵貏恿ο到y(tǒng)工作 原理:燃料電池的輸出端直接 與汽車驅(qū)動單元的電動機(jī)控制 器的輸入端連接,中間沒有阻 抗變換功率控制裝置。,,目前存在的問題:當(dāng)電動機(jī)控制器的功率要求超過燃料電池的合理接受范圍時,燃料電池系統(tǒng)會受到損害。其次,燃料電池系統(tǒng)的輸出特性比較軟,而汽車的電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)更適合較硬的電源輸出特性。這就造成電源系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)的阻抗匹配性不好,還存在功率匹配,動態(tài)響應(yīng),燃料電池系統(tǒng)的啟動等問題。 二.燃料電池優(yōu)先型電電混合動力系統(tǒng) 工作原理:燃
3、料電池優(yōu)先型構(gòu)型引入了輔助動力源或能量儲存系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)作為主力源,輔助動力源本質(zhì)是一個電能儲存系統(tǒng),可以實現(xiàn)電能的雙向流動。燃料電池通過DC/DC與輔助 動力源并聯(lián)連接. 燃料電池系統(tǒng)主要提供穩(wěn)態(tài)功率或部 分動態(tài)功率,輔助動力源提供車輛運(yùn) 行所需的動態(tài)和峰值功率。輔助動力 源還負(fù)責(zé)回收儲存車輛的制動能,提 供燃料電池系統(tǒng)啟動所需的電能。,,,,,,,,,,,,,,,,LEEMINSUB SPORTS CAR,,未來的發(fā)展:該燃料電池優(yōu)先型構(gòu)型已經(jīng)成功應(yīng)用于中國的超越系列燃料電池汽車的動力系統(tǒng)設(shè)計?;旧辖鉀Q了所有燃料電池系統(tǒng)的可靠性問題,同時整個動力系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性、燃料的經(jīng)濟(jì)性和制動
4、能的回收性能也有了很大的提高。 三.輔助動力源優(yōu)先型電電混合動力系統(tǒng) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點:燃料電池直接或通過一個保護(hù)二極管與直流母線連接,而輔助動力源通過DC/DC與燃料電 池并聯(lián)。這樣既可以保證燃料電池系統(tǒng)電 能的高效和快速輸出,又可以合理控制輔助 動力源儲能元件的功率大小和方向,可以較好 的滿足輔助動力源預(yù)期的SOC動態(tài)范 圍和動態(tài)功率能力,使其工作條件更優(yōu), 可靠性提高。由于采用負(fù)載跟隨性控制 策略,輔助動力源的儲能元件和 dc/dc的容量和尺寸可以設(shè)計的很小。,,,,,燃料電池發(fā)動機(jī),一.系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 除了PEMFC組 為核心外,還裝有 氫氣供給系統(tǒng),氧 氣供給系統(tǒng),氣體 加濕系統(tǒng),反應(yīng)生 成
5、物的處理系統(tǒng), 冷卻系統(tǒng)和電能轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)等。,四.未來發(fā)展及目前存在的問題:,,,,獨(dú)立的燃料電池堆是不能作為汽車發(fā)動機(jī)的,必須和燃料供給系統(tǒng)、氧化劑供給系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)及能控制各種閥件、傳感器和水、熱、氣調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)等附屬系統(tǒng)結(jié)合在一起才能對外輸出功率。,燃料的純潔度關(guān)系著電池的性能和可靠性。燃料電池的功率密度隨氧氣壓力的增大而升高,但使用空氣壓縮機(jī)提高空氣供給壓力又會因壓縮機(jī)的寄生功率使得輸出功率降低。電池內(nèi)部的水/熱管理是燃料電池的難點和重點,是決定電池性能的關(guān)鍵。低溫運(yùn)轉(zhuǎn)的燃料電池堆,熱量排出很困難。,燃料電池需要潮化薄膜和陽極、陰極氣體,使質(zhì)子轉(zhuǎn)移以產(chǎn)生電力,當(dāng)在冰點以下溫
6、度停車時,發(fā)生冷啟動問題。隨著電堆技術(shù)的日趨成熟,控制系統(tǒng)將成為決定燃料電池發(fā)動機(jī)性能和制造成本的瓶頸。研制高效率、低成本和可靠性高的各子系統(tǒng),及對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化集成、提高發(fā)動機(jī)的比功率,改進(jìn)和實現(xiàn)燃料電池動力平臺輕量化和小型化仍是當(dāng)務(wù)之急。,,,,燃料電池發(fā)動機(jī) 二.工作原理:(1)氫氣的供應(yīng)管理和回收系統(tǒng)。氣態(tài)氫通常用高壓儲存氣瓶 裝載,一般轎車需要24個。 (2)氧氣的供應(yīng)和管理系統(tǒng)??諝庑枰脡嚎s機(jī)來提供壓力, 一增加燃料電池的反應(yīng)速度。還需要對空氣加濕處理。 (3)水循環(huán)系統(tǒng)。燃料電池在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水和熱量,再 水循環(huán)系統(tǒng)中要用冷卻器,氣水分離器和水泵對反應(yīng)產(chǎn)生的
7、 水和熱處理。其中一部分用于空氣加濕。 (4)電力管理系統(tǒng)。燃料電池產(chǎn)生的直流電需經(jīng)過DC/DC變換器 進(jìn)行調(diào)壓,三.實際應(yīng)用: 福特汽車公司在2006年洛杉磯國際車展上推出以氫燃料電池 為動力的全新Explorer,行使里程可以達(dá)到350英里,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 了以其它燃料電池為動力的車型。寶馬i5也將采用該技術(shù)。,,,,,,,,,,,,,其他清潔能源汽車技術(shù),一、天然氣汽車工作原理:天然氣汽車(化油器車型)系統(tǒng)分天然氣氣路、汽油油路和控制電路三大部分減壓調(diào)節(jié)器與混合器相匹配,根據(jù)發(fā)動機(jī)的各種不同工況產(chǎn)生不同的真空度,自動調(diào)節(jié) 減壓調(diào)節(jié)器的供氣量,并使天然氣與空氣均勻混合,滿足發(fā)動機(jī)不同工況
8、的使用要求。動 力閥是一個調(diào)節(jié)天然氣管道截面積的裝置,,可調(diào)節(jié)混合氣的空燃比,使空燃 比達(dá)到最佳狀態(tài)。油路中安裝一個汽油電磁閥,其余部件均保留不變。當(dāng)使用汽油作燃料時,司機(jī)將油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到“油”的位置,此時天然氣電磁閥關(guān)閉,汽油電磁閥打開,汽油通過汽油電磁閥進(jìn)入化油器、并吸入氣缸燃燒。,比使用汽油時有明顯下降。據(jù)資料報道,汽車在使用天然氣作燃料時,功率一般要下降15%左右,個別時候下降更多。功率下降的結(jié)果,一方面導(dǎo)致汽車重載、爬坡或加速時動力不足,另一方面導(dǎo)致燃料消耗相對增加,并增加污染物排放量。,器,手動截止閥,汽油天然氣轉(zhuǎn)換開關(guān),電控單元 3.未來發(fā)展及目前存在的問題: 天然氣汽車
9、是目前世界上公認(rèn)的高節(jié)能、低污染、經(jīng)濟(jì)、安全的新型代用燃料汽車,燃?xì)馄囉捎谠诃h(huán)保和節(jié)能方面的優(yōu)勢,倍受世界各國政府的高度重視,并得到了強(qiáng)有力的推進(jìn)。目前,燃?xì)馄囉晌鳉W到北美、澳洲、東歐、亞洲、南美,從而在世界范圍形成發(fā)展高潮。 天然氣汽車使用中的一個主要問題是發(fā)動機(jī)的功率,滿足發(fā)動機(jī)不同工況的使用要求。動力閥是一個調(diào)節(jié)天然氣管道截面積的裝置,可調(diào)節(jié)混合氣的空燃比,使空燃 比達(dá)到最佳狀態(tài)。 油路中安裝一個汽油電磁閥,其余部件均保留不變。當(dāng)使用汽油作燃料時,司機(jī)將油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到“油”的位置,此時天然氣電磁閥關(guān)閉,汽油電 磁閥打開,汽油通過汽油電磁閥進(jìn)入化油器、并吸入氣缸燃燒。 2.系統(tǒng)結(jié)
10、構(gòu); 氣瓶,減壓調(diào)節(jié)閥,混合,其他清潔能源 汽車技術(shù) 一、天然氣汽車 1工作原理: 天然氣汽車(化油器車型)系統(tǒng)分天然氣氣路、汽油油路和控制電路三大部分減壓調(diào)節(jié)器與混合器相匹配,根據(jù)發(fā)動機(jī)的各種不同工況產(chǎn)生不同的真空度,自動調(diào)節(jié) 減壓節(jié)器與混合器相匹配,根據(jù)發(fā)動機(jī)的各種不同工況產(chǎn)生不同的真空度,自動調(diào)節(jié) 減壓調(diào)節(jié)器的供氣量,并使天然氣與空氣均勻混合,,,,,,,,1/20,,,,PART. 1,2.此外清潔能源汽車還有液化石油汽車,甲醇燃料汽車,乙醇燃料汽車,二甲醚燃料汽車,氫能汽車,太陽能汽車等。 3.乙醇燃料汽車:,4.氫能汽車:,15,,,,氫汽車 氫汽車科學(xué)家們預(yù)言,未來的世紀(jì)將是氫的
11、世界。氫來自于水,具有取之不盡、用之不竭的資源。它在燃燒時與氧結(jié)合最后還原成水幾乎沒有什么污染。與其它能源相比,氫是較為理想的能源。歐美一些國家的汽車廠家已經(jīng)研制出了用液態(tài)氫為動力的汽車祥車。目前要攻克的難題是制氫耗能太大,而且貯存運(yùn)輸不便。一些科技人員設(shè)想通過薄膜太陽能電池制氫,利用某些金屬能吸附氫的特點來運(yùn)輸貯存氫。 氫動力汽車是一種真正實現(xiàn)零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無污染,零排放,儲量豐富等優(yōu)勢,因此,氫動力汽車是傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。與傳統(tǒng)動力汽車相比,氫動力汽車成本至少高出20%。中國長安汽車在2007年完成了中國第一臺高效零排放氫內(nèi)燃機(jī)點火,并在2008年北
12、京車展上展出了自主研發(fā)的中國首款氫動力概念跑車“氫程”。隨著“汽車社會”的逐漸形成,汽車保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢,而石油等資源卻捉襟見肘,另一方面,吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質(zhì)。,最終的解決之道當(dāng)然不是限制汽車工業(yè)發(fā)展,而是開放替代石油的新能源,燃料電池車的四輪快速又安靜地滾過路面,轍印出新能源的名字氫。 幾乎所有的世界汽車巨頭都在研制新能源汽車。電曾經(jīng)被認(rèn)為是汽車的未來動力,但蓄電池漫長的充電時間和重量使得人們漸漸對它興味索然。而目前(指2009年)的電與汽油合用的混合動力車只能暫時性地緩解能源危機(jī),只能減少但無法擺脫對石油的依賴。這個時候,氫動力燃料電池的出現(xiàn),猶如再造
13、了一艘諾亞方舟,讓人們從危機(jī)中看到無限希望。 以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時嚇人一跳,但事實上是有根據(jù)的。氫具有很高的能量密度,釋放的能量足以使汽車發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),而且氫與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)只生成水,沒有污染。因此,許多科學(xué)家預(yù)言,以氫為能源的燃料電池是21世紀(jì)汽車的核心技術(shù),它對汽車工業(yè)的革命性意義,相當(dāng)于微處理器對計算機(jī)業(yè)那樣重要,氫汽車,Presentation Skills,,太陽能汽車,,,太陽能 太陽能電動車以光電代 油,可節(jié)約有限的石油資源。 白天,太陽電 池把光能轉(zhuǎn)換為電能自動存 儲在動力電池中,在 晚間還可以 利用低谷電(220V)充電。 無 污 染,無噪音。因為不用燃油,太陽能電動車不 會排放污染大氣的有害氣體。沒有內(nèi)燃機(jī),太 陽能電動車在行駛時聽不到燃油汽車內(nèi)燃機(jī)的 轟鳴聲。 將太陽光變成電能, 是利用太陽能的一條重要途徑。人們早在本世 紀(jì)50年代就制成了第一個光電池。將光電池裝 在汽車上,用它將太陽光不斷地變成電能, 使汽車開動起來。這種汽車就是新興起的太 陽能汽車。,,,,,,,,,太陽能汽車展示,,,,新能源汽車照片,,,今日新聞熱點:太陽能汽車視頻,,,新 聞 聯(lián) 播,我國太陽能汽車的基本結(jié)構(gòu)和清潔能源技術(shù)的發(fā)展,