مقدمه ای بر خودروهای پیل سوختی هیدروژنی

مقدمه ای بر خودروهای پیل سوختی هیدروژنی

در حال حاضر، بالغ‌ترین خودروهای انرژی جدید، خودروهای الکتریکی هیبریدی (PHEV) و خودروهای الکتریکی باتری‌دار (BEVs) هستند. در مقایسه، خودروهای پیل سوختی هیدروژنی (FCEVs) دارای پتانسیل توسعه قابل توجهی هستند.

FCEV ها از الکتریسیته برای تامین انرژی موتور الکتریکی استفاده می کنند. برخلاف سایر وسایل نقلیه الکتریکی، FCEV ها الکتریسیته را از پیل سوختی هیدروژنی تولید می کنند، نه صرفاً از باتری. در طول طراحی خودرو، سازندگان قدرت خودرو را با اندازه موتور الکتریکی تعریف می‌کنند که انرژی را از یک سلول سوختی با اندازه مناسب و بسته باتری می‌گیرد. در حالی که خودروسازان می‌توانند FCEV{3}}را برای شارژ مجدد باتری طراحی کنند، اکثر FCEV‌ها امروزه از باتری‌ها برای بازیابی انرژی ترمز استفاده می‌کنند، نیروی اضافی را در هنگام شتاب‌گیری کوتاه فراهم می‌کنند، و توان پیل سوختی را در دوره‌های تقاضای کم انرژی با خاموش کردن یا خاموش کردن پیل سوختی صاف می‌کنند. FCEV ها از هیدروژن خالص ذخیره شده در مخزن سوخت خودرو به عنوان سوخت استفاده می کنند. مشابه خودروهای احتراق داخلی سنتی، می‌توان آنها را در کمتر از چهار دقیقه سوخت‌گیری کرد و بردی بیش از 500 کیلومتر دارند. FCEV ها هیچ انتشار مضر اگزوز تولید نمی کنند، فقط بخار آب و هوای گرم تولید می کنند.

(1) باتری کمکی: در وسایل نقلیه الکتریکی، باتری کمکی ولتاژ پایین، قبل از درگیر شدن باتری درایو، انرژی لازم برای راه‌اندازی خودرو را فراهم می‌کند. همچنین انرژی مورد نیاز لوازم جانبی خودرو را تامین می کند.

(2) بسته باتری: این باتری با ولتاژ بالا انرژی تولید شده توسط ترمز احیا کننده را ذخیره می کند و نیروی اضافی را برای موتور محرک الکتریکی فراهم می کند.

(3) مبدل جریان مستقیم/جریان مستقیم (DC/DC): این دستگاه برق DC ولتاژ بالا را از بسته باتری قدرت به برق DC با ولتاژ پایین- مورد نیاز برای راه اندازی لوازم جانبی خودرو و شارژ باتری کمکی تبدیل می کند.

(4) موتور محرک الکتریکی: این موتور از الکتریسیته پیل سوختی و بسته باتری نیرو برای به حرکت درآوردن چرخ ها استفاده می کند. برخی از وسایل نقلیه از یک موتور یکپارچه- ژنراتور استفاده می کنند که هم عملکرد محرک و هم بازسازی را انجام می دهد.

(5) پشته پیل سوختی: جزءی که از هیدروژن و اکسیژن برای تولید برق استفاده می کند.

(6) پرکننده سوخت: یک نازل روی پرکننده سوخت از طریق درگاه پرکننده به یک مخزن روی خودرو متصل می شود تا خودرو را سوخت رسانی کند.

(7) مخزن سوخت (هیدروژن): این مخزن هیدروژن را در داخل وسیله نقلیه ذخیره می کند.

(8) کنترل کننده الکترونیک قدرت FCEV: این دستگاه انرژی الکتریکی تحویل شده توسط سلول سوختی و باتری قدرت را مدیریت می کند و سرعت موتور محرک و گشتاور تولیدی آن را کنترل می کند.

(9) سیستم مدیریت حرارتی (خنک کننده): این سیستم محدوده دمای عملیاتی مناسب را برای پیل سوختی، موتور، الکترونیک قدرت و سایر اجزا حفظ می کند.

(10) انتقال: گیربکس نیروی مکانیکی موتور محرک الکتریکی را به چرخ ها منتقل می کند.