氢能源汽车设计图.pptx
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新能源汽车课件氢气汽车教学PPT
（3）沸点最低：氢的沸点为-252.8℃，属超低温。 （4）理论混合比最大：氢的理论混合比为34.48 （5）质量低热值最大：氢的质量低热值为
119.9MJ/kg （6）分子变更系数最小：氢是上列燃料中，燃烧
后的分子数比燃烧前少的惟一燃料，故分子变更 系数最小，等于0.8521
h
13
（7）不含碳的燃料，废气中的主要成分是燃烧后 的生成物H2O、空气中的N2，燃烧后空气中剩余的 O2以及在高温下生成的NOx没有汽油及柴油车所排 出的CO、HC以及微粒、铅、硫等有害物质，不会 诱发光化学烟雾，也没有导致地球温室效应的 CO2 。
这是在研究中的新方法。光解法制氢是在光 催化剂的作用下，利用光能将水分解氢和氧，其 反应可以下列总式表示：
h
11
3．氢气的理化性质
h
12
（1）氢气在常温、常压下是无色、无味、无毒的气体， 其分子式是H2。氢气的组成决定了其理化性能。
（2）最轻：氢气的分子量等于2，其密度仅为空 气的1/14.5。
氢是上列燃料中燃烧后的分子数比燃烧前少的惟一燃料故分子变更系数最小等于08521147不含碳的燃料废气中的主要成分是燃烧后的生成物h2o空气中的n2燃烧后空气中剩余的o2以及在高温下生成的nox没有汽油及柴油车所排出的cohc以及微粒铅硫等有害物质不会诱发光化学烟雾也没有导致地球温室效应的co2
氢气汽车
（11）容积系数太小，加上沸点低，决定了氢比 其他燃料的储带难度都要大。
h
15
4．氢气的携带方式及氢气汽车类型
（1）压缩氢汽车 （2）液化氢汽车 （3）吸附氢汽车
h
16
（1）压缩氢汽车
氢气以20～25MPa的压力储存于高压容器中。 工作时经降压、计量和混合后进入气缸，也可以 直接喷入气缸。
119.9MJ/kg （6）分子变更系数最小：氢是上列燃料中，燃烧
后的分子数比燃烧前少的惟一燃料，故分子变更 系数最小，等于0.8521
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（7）不含碳的燃料，废气中的主要成分是燃烧后 的生成物H2O、空气中的N2，燃烧后空气中剩余的 O2以及在高温下生成的NOx没有汽油及柴油车所排 出的CO、HC以及微粒、铅、硫等有害物质，不会 诱发光化学烟雾，也没有导致地球温室效应的 CO2 。
这是在研究中的新方法。光解法制氢是在光 催化剂的作用下，利用光能将水分解氢和氧，其 反应可以下列总式表示：
h
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3．氢气的理化性质
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（1）氢气在常温、常压下是无色、无味、无毒的气体， 其分子式是H2。氢气的组成决定了其理化性能。
（2）最轻：氢气的分子量等于2，其密度仅为空 气的1/14.5。
氢是上列燃料中燃烧后的分子数比燃烧前少的惟一燃料故分子变更系数最小等于08521147不含碳的燃料废气中的主要成分是燃烧后的生成物h2o空气中的n2燃烧后空气中剩余的o2以及在高温下生成的nox没有汽油及柴油车所排出的cohc以及微粒铅硫等有害物质不会诱发光化学烟雾也没有导致地球温室效应的co2
氢气汽车
（11）容积系数太小，加上沸点低，决定了氢比 其他燃料的储带难度都要大。
h
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4．氢气的携带方式及氢气汽车类型
（1）压缩氢汽车 （2）液化氢汽车 （3）吸附氢汽车
h
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（1）压缩氢汽车
氢气以20～25MPa的压力储存于高压容器中。 工作时经降压、计量和混合后进入气缸，也可以 直接喷入气缸。
燃料电池汽车整体布置
标准化系列化通用化21主要技术参数长宽高mm1199025503450整车整备质量最大总质量kg1420018000乘员座位数最大乘员数人291167车身及底盘结构整车车身骨架采用矩形钢管焊接形成半承载式车身
燃料电车客车总体布置
燃料电池动力总成包括: 氢气罐总成、蓄电池总成、燃料 电池堆总成、动力输出系统总成等。其中, 储氢罐一般放 置于底盘的中部, 或后排座椅的下方空间(传统内燃机轿车 的油箱位置) , 将氢气罐分散存储。除了燃料电池动力总 成外, 对汽车制动总成、前后悬架总成及轮胎等方面也应 作相应的调整和测试。特别是随着轮毂电机技术的发展, 使燃料电池汽车在电动机的放置有了新的选择, 增大了汽 车内部空间。而各电动轮的驱动力也可直接控制, 提高恶 劣路面条件下汽车的行使性能。底盘布置应把绝大多数 的负载均匀分配在底盘的前后端, 降低车辆的总体重心,使 轿车具有良好的操控性能, 并改善车辆的整体安全性
• 1车载供氢系统。为整车提供燃油储备，氢气通过高压注到氢气 瓶中并通过管路输送到燃料电池系统中。按照续驶里程要求， 动力系统采用7个氢瓶，布置在车顶前部。 • 2燃料电池系统。系统将氢气和氧气反应产生电能，为整车提供 主要动力来源。燃料电池系统主要包括燃料电池系统、空气供 应系统、氢气供应系统、燃料电池冷却循环系统、控制系统等。 燃料电池系统需满足工作环境温度-10~42℃、绝缘≥60kΩ、耐久 性指标4000 h、氢气利用率95%等技术要求。动力系统中两个燃 料电池堆布置在车身后部。 • 3 动力电池系统。动力电池系统由多个动力电池单体、动力电 池箱组、电池管理系统、高压电安全系统、热管理系统等组成。 能为整车提供辅助能源，并可在紧急情况下为整车提供动力。 动力系统中动力电池布置在前轮后部的舱门内。 • 4电驱动系统。电驱动系统将电能转化为机械能，并对转矩、转 速进行一定的控制，使输出满足车辆驱动的要求。动力系统中 采用单电机驱动的结构方式。 • 整车控制系统。对整车功率、能量管理等进行检测、诊断、控 制。
燃料电车客车总体布置
燃料电池动力总成包括: 氢气罐总成、蓄电池总成、燃料 电池堆总成、动力输出系统总成等。其中, 储氢罐一般放 置于底盘的中部, 或后排座椅的下方空间(传统内燃机轿车 的油箱位置) , 将氢气罐分散存储。除了燃料电池动力总 成外, 对汽车制动总成、前后悬架总成及轮胎等方面也应 作相应的调整和测试。特别是随着轮毂电机技术的发展, 使燃料电池汽车在电动机的放置有了新的选择, 增大了汽 车内部空间。而各电动轮的驱动力也可直接控制, 提高恶 劣路面条件下汽车的行使性能。底盘布置应把绝大多数 的负载均匀分配在底盘的前后端, 降低车辆的总体重心,使 轿车具有良好的操控性能, 并改善车辆的整体安全性
• 1车载供氢系统。为整车提供燃油储备，氢气通过高压注到氢气 瓶中并通过管路输送到燃料电池系统中。按照续驶里程要求， 动力系统采用7个氢瓶，布置在车顶前部。 • 2燃料电池系统。系统将氢气和氧气反应产生电能，为整车提供 主要动力来源。燃料电池系统主要包括燃料电池系统、空气供 应系统、氢气供应系统、燃料电池冷却循环系统、控制系统等。 燃料电池系统需满足工作环境温度-10~42℃、绝缘≥60kΩ、耐久 性指标4000 h、氢气利用率95%等技术要求。动力系统中两个燃 料电池堆布置在车身后部。 • 3 动力电池系统。动力电池系统由多个动力电池单体、动力电 池箱组、电池管理系统、高压电安全系统、热管理系统等组成。 能为整车提供辅助能源，并可在紧急情况下为整车提供动力。 动力系统中动力电池布置在前轮后部的舱门内。 • 4电驱动系统。电驱动系统将电能转化为机械能，并对转矩、转 速进行一定的控制，使输出满足车辆驱动的要求。动力系统中 采用单电机驱动的结构方式。 • 整车控制系统。对整车功率、能量管理等进行检测、诊断、控 制。
第三章氢气汽车ppt课件
过程：低于吸入压力或高于吸入温度，释放氢气。
金属氢化物种类：
a. 低温型金属氢化物:
如氢化钛铁（TiFeH2），在80～100℃时释放出氢。
b. 高温型金属氢化物:
如镁及其合金氢化物Mg2NiH4 ，在接近300℃温度下，只能释放达
到0.1MPa的氢，仅实用于缸外混合式氢发动机。
奔驰公司1978年开发了一辆氢燃料样车。 日本马自达汽车公司从80年代末开始研究氢气汽车。
日本工业技术院机械技术研究所进行了以金属氢化物（MH） 为氢贮藏源的氢气发动机的研制，并进行了装车试验。
宝马汽车公司也开发了以氢气为燃料的火花点火式发动机，
并装在大型轿车进行研究试验。
2004年9月，宝马汽车公司一部名为H2R的氢内燃机驱动的
完整版PPT课件美国康奈尔大学开发氢发动机
12
（3）压燃式氢气发动机 由于氢的十六烷值低，且着火温度比汽油和柴油高， 需采用高温炙热表面点火。
图4-10为日本汽车研究所开发的压燃式氢气发动机的示意图。
温度达到900℃的热线助燃 塞作用下着火燃烧。温度越高 则滞燃期越短。
完整版PPT课件
13
（4）在汽油机中掺烧氢气特点： a. 掺烧比小于20%时，可使着火延迟期缩短，实现稀薄燃
汽车创造了9项速度纪录。该车装备6升V12氢燃料内燃机，最大
功率为210千瓦（285马力），0-100公里/小时加速约6秒钟，最
高速度达302.4公里/小时。完整版PPT课件
1
氢气作为车用能源，有两种应用途径： 1）氢气的化学能转变为热能，再转变为机械能， 即作为发动机燃料； 2）氢气的化学能转变为电能，再转变为机械能， 即燃料电池。
本章主要介绍以氢气发动机为动力的氢气汽车。
金属氢化物种类：
a. 低温型金属氢化物:
如氢化钛铁（TiFeH2），在80～100℃时释放出氢。
b. 高温型金属氢化物:
如镁及其合金氢化物Mg2NiH4 ，在接近300℃温度下，只能释放达
到0.1MPa的氢，仅实用于缸外混合式氢发动机。
奔驰公司1978年开发了一辆氢燃料样车。 日本马自达汽车公司从80年代末开始研究氢气汽车。
日本工业技术院机械技术研究所进行了以金属氢化物（MH） 为氢贮藏源的氢气发动机的研制，并进行了装车试验。
宝马汽车公司也开发了以氢气为燃料的火花点火式发动机，
并装在大型轿车进行研究试验。
2004年9月，宝马汽车公司一部名为H2R的氢内燃机驱动的
完整版PPT课件美国康奈尔大学开发氢发动机
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（3）压燃式氢气发动机 由于氢的十六烷值低，且着火温度比汽油和柴油高， 需采用高温炙热表面点火。
图4-10为日本汽车研究所开发的压燃式氢气发动机的示意图。
温度达到900℃的热线助燃 塞作用下着火燃烧。温度越高 则滞燃期越短。
完整版PPT课件
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（4）在汽油机中掺烧氢气特点： a. 掺烧比小于20%时，可使着火延迟期缩短，实现稀薄燃
汽车创造了9项速度纪录。该车装备6升V12氢燃料内燃机，最大
功率为210千瓦（285马力），0-100公里/小时加速约6秒钟，最
高速度达302.4公里/小时。完整版PPT课件
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氢气作为车用能源，有两种应用途径： 1）氢气的化学能转变为热能，再转变为机械能， 即作为发动机燃料； 2）氢气的化学能转变为电能，再转变为机械能， 即燃料电池。
本章主要介绍以氢气发动机为动力的氢气汽车。
氢燃料电池车ppt课件
• （4）使用氢燃料电池作为增程器，给车载蓄电 池补电，就不存在环保问题。发展氢燃料电池汽 1 车是客观要求和必然趋势。
氢燃料汽车产品研发技术的焦点
• 氢燃料汽车产品研发技术的焦点是增程器 （氢燃料发电系统）总成的开发方案如何 设计。
• 方案1：增程器（内燃机发电系统）总成由 原来的烧油（或非氢气）发电，升级为烧 氢气发电。历史上有过国外大公司开发过 氢燃料发动机，但是基本上没有成功。如 果今天不是动力发动机，而是定位为增程 器（烧氢气的内燃机发电系统）总成，其 2
5
燃料电池物流车
• • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6. • • • • • • • • •
整车主要技术指标：
车长：4020mm 最高车速：100km/h 0-50km/h加速时间：＜10s 最大爬坡度：≥24% 续驶里程：≥400km 充电时间：无需充电
车身：按微面车造型
动力电池组：约8kw.h，主要用于给电机提供最大功率 燃料电池配置：静输出功率：＞5kw
费
260kwh*（1.18 – 0.96）元/kwh =
0.96 元 /kWh
单位电价 （元 /kWh）
3 2
2.04
1.6
0.96
1
0
11
车载醇氢燃料电池发电系统
解决电池太重问题
• 减掉现有纯电动大巴一半的 锂电锂电池：
池
控制器
电
机
540V,
600Ah
324 kWh,
3600 kg甲醇源自燃料箱电池约800 kg，
492 kWh,330kwh储量
控制器
电
0.8 0.6 0.4 0.2
0 汽油
0.95 柴油
氢燃料汽车产品研发技术的焦点
• 氢燃料汽车产品研发技术的焦点是增程器 （氢燃料发电系统）总成的开发方案如何 设计。
• 方案1：增程器（内燃机发电系统）总成由 原来的烧油（或非氢气）发电，升级为烧 氢气发电。历史上有过国外大公司开发过 氢燃料发动机，但是基本上没有成功。如 果今天不是动力发动机，而是定位为增程 器（烧氢气的内燃机发电系统）总成，其 2
5
燃料电池物流车
• • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6. • • • • • • • • •
整车主要技术指标：
车长：4020mm 最高车速：100km/h 0-50km/h加速时间：＜10s 最大爬坡度：≥24% 续驶里程：≥400km 充电时间：无需充电
车身：按微面车造型
动力电池组：约8kw.h，主要用于给电机提供最大功率 燃料电池配置：静输出功率：＞5kw
费
260kwh*（1.18 – 0.96）元/kwh =
0.96 元 /kWh
单位电价 （元 /kWh）
3 2
2.04
1.6
0.96
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0
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车载醇氢燃料电池发电系统
解决电池太重问题
• 减掉现有纯电动大巴一半的 锂电锂电池：
池
控制器
电
机
540V,
600Ah
324 kWh,
3600 kg甲醇源自燃料箱电池约800 kg，
492 kWh,330kwh储量
控制器
电
0.8 0.6 0.4 0.2
0 汽油
0.95 柴油
氢能源汽车设计图PPT(共 42张)
高压储氢罐 空气
调压器 控制阀门 压缩机
循环泵
管口
注水
注水
质子交换膜燃 料电池
水箱
热交换器
直流电动机
扇
排放阀 输出
控制阀门 冷却或加热电路
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氢能源汽车原理图
2.高压储氢罐原理图
管道系统阀门 气瓶阀门
调压器
感应器
导电连接
低压氢气出口
气瓶 高压充氢
安全阀的支管 氢气进入或释放的支管
储氢罐 表层密封Biblioteka 料关闭阀门冷却水热交换器
外壳 碳纤维 内衬
支架 真空绝缘
感应器
调压器 泵 热交换器 流量控制
前往发动机
阀门
释放 阀门
氢气进去
中等量储存 5.6kg可回收氢气
容器 2.25安全系数
·
热传输系统 更换燃料率
最小流速
漏电率
The end
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•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
1. 高压氢气罐2.进气格栅Airflow (via Intake grille) 3. 动力 控制单元（ PCU ） 4. 动力电池（Battery） 5. 驱动电机 （Electric Motor ）6.燃料电池 （ Fuel Cell. ）
专业名词：
Anode：正极 cathode负极 hydrogen氢气 oxygen氧气
氢能源汽车
一、氢能源汽车
日本丰田Mirai
1.外部设计图 2.部件设计图
日本本田FCV CLARITY
1.外部设计图 2.部件设计图
奔驰 GLC F-Cell
1.外部设计图
氢燃料电池汽车介绍课件
知识准备 1.2 储能电池
1. 1.氢燃料电池汽车的工作原理及结构组成
储能电池： 用于存储燃料电池堆栈所输 出的剩余电能和车辆行驶过 程中回收的电能及加速时辅 助燃料电池供电。 丰田Mirai氢燃料电池汽车的 储能电池位于汽车后排座椅 后方。 在整车负载低的时候可以单 独用它供电带动车辆前进。
丰田Mirai氢燃料电池汽车储能电池
课堂练习
选择题
（1）（多选）氢燃料电池汽车的主要结构组成包括：（ ABDEFG ）。
A.燃料电池升压器 B.储能电池 C.内燃机 D.动力控制单元
E.高压储氢罐
F.驱动电机 G.燃料电池堆栈
（2）（多选）氢燃料电池汽车的储氢方法有：（储存 C.气态氢储存
D. 储氢合金储存 E.冷冻储存
2.2 燃料电池
（3）发电效率与质量体积
发电效率越高、质量体积越小，车辆的续航里程越长、能耗越小、整车可利用 空间越多。
丰田2008年的燃料电池技术与Mirai燃料电池技术的对比
知识准备
3.氢燃料电池汽车的特点
请同学们对市场上氢燃料电池汽车和纯电动汽车，进行一次调研对比其优劣。 具体内容参见教材。
（3）影响燃料电池发展的重要因素不包括：（ D ）。
A.排水性 B.扩散性 C.发电效率与质量体积 D.制造成本
课堂练习
选择题
（4）下列关于氢燃料电池汽车优点的描述错误的是：（ A ）
A.能量转化效率高
B.续航里程更长
C.能量密度更高
D. 过载能力更强
（5）下列关于氢燃料电池汽车缺点的描述正确的是：（ C ）
Knowledge preparation
知识储备
知识储备
燃料电池及燃料电池汽车定义？
氢能与燃料电池电动汽车课件第2章
2.2 高效零污染的能源
2.2.1 太阳能
太阳能（图2-2）一般指太阳光的辐射能量，它是一种巨大且对环境无污染的能源，地球每秒 钟获得的太阳能量相当于燃烧500万吨优质煤发出的能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转 换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。利用太阳能可以建成温室大棚、太阳房等节能建筑； 太阳集热器作为热源可代替传统锅炉；使用太阳能热水器和太阳灶等，可节约生活燃料；太阳能还 可用来淡化水、制冷、发电；太阳能电池在人造地球卫星上已被成功使用，现在开始转向地面应用。 利用光电池直接把太阳能转换为电能，是利用太阳能的最有前途方式。利用太阳能发电，可省去费 用庞大的输电设备，随着太阳能电池转换效率的提高及太阳能电力成本的降低，其发电成本将大大 低于目前各种发电成本，前景非常诱人。可以预见，太阳能将成为21世纪人类的一种主要能源。
根据欧洲可再生能源委员会估计，到2050年，可再生能源将能满足全球50%的一次能源需求， 其中，70%的电力将来自于可再生能源(包括水电)，装机容量为71亿千瓦，年发电21400TW·h(太瓦 时)。预计到2050年，可再生能源将占世界一次能源的三分之一，并满足能源增长的大部分需求。事 实说明，努力减少对化石能源的依赖，是保证未来人类文明得以延续的必然选择，不断提高可再生 能源在全部能源中所占比重，最终实现对化石能源的替代，是人类社会发展的必然趋势。
图2-4 波浪发电
2.2 高效零污染的能源
2.2.3 海洋能
2．潮汐发电 潮汐能发电（图2-5）是利用海水涨、落潮的能量转变为电能。潮汐能发电是在海洋能中发展 最早、规模最大和技术最成熟的一种。据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到 1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力 24万千瓦，已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。
新能源汽车课件_图文
“十城千辆”大型示范计划财政补贴政 策
在合肥、上海、广州、长春、长株潭等21个城市或地区开展电动汽车示范运行
《关于开展私人购买新能源汽车补 在上海、合肥、杭州、深圳、长春及北京开展私人购买新能源汽车补贴试点工作，国家财政 贴试点的通知》——财建[2010]230 号 大力支持示范工程，纯电动汽车最高补贴6万元，插电式混合动力汽车最高补贴5万元。
3.混联式混合动力：
主要靠电机，发动机为辅助的，电动机 和发动机都能单独驱动汽车。
二、电动车构成
2.1电机系统
1、直流电机（DC Motor） 2、交流感应电机（AC IM） 3、永磁电机：永磁同步电机（PMSM）和无刷直流电机（BDCM） 4、开关磁阻电机（SR）
电动车选择驱动电机的要求：高可靠性、高性能、高效率、低成本、调速 范围宽、大扭矩。 目前，电动车上用的比较多的是PMSM
《关于节约能源使用新能源车船车 船税优惠政策的通知》财税〔2015〕纯电动乘用车商用车、插电式(含增程式)混合动力汽车、燃料电池商用车免征车船税 51号
电池的基本概念
锰酸锂 石墨 电解液
kg/10ah 0.128660 0.051160 0.049030
六氟磷酸锂 0.006129
隔膜纸
0.720000
80kwh、kg、m2 278.18 110.62 106.01
13.25
1,556.76
30kwh、kg、m2 104.32 41.48 39.75
差。在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，必须克服内阻的阻力，故工
作电压总是低于开路电压。
•放电截止电压：指电池充满电后迚行放电，放完电时达到的电压（若继续放电则
为过度放电，对电池的寿命和性能有损伤）。
新能源汽车概论 任务3 认识氢燃料电池汽车 教学PPT课件
PART 02
项目二
认识新能源汽车类型
任务三 认识氢燃料电池汽车
一、 氢燃料电池电动汽车的基本组成
氢燃料电池电动汽车主要由燃 料电池、高压储氢罐、动力蓄电池、 DC/DC转换器、驱动电机和整车控 制器等组成。
任务三 认识氢燃料电池汽车
一、 氢燃料电池电动汽车的基本组成
（一） 燃料电池
燃料电池是燃料电池电动汽车的主要动力源，它是一种不燃烧燃料而直接以电 化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。
（四） DC/DC转换器
FCEV的燃料电池需要装置单向DC/DC转换器，动力电池和超级电容器需要装 置双向DC/DC转换器。DC/DC转换器的主要功能有调节燃料电池的输出电压，能够 升压到650V；调节整车能量分配；稳定整车直流母线电压。
任务三 认识氢燃料电池汽车
（五） 驱动电机
氢燃料电池电动汽车用的驱动电机主要有直流电机、交流电机、永磁同步电机 和开关磁阻电机等，具体选型必须结合整车开发目标，综合考虑电机的特点。
授之以技
以丰田Mirai燃料电池汽车为例
一、 燃料电池汽车认知
（1） 车辆尾部、两个后视镜前端，有 FUEL CELL字样，为燃料电池汽车。
授之以技
（2） 汽车右端尾部有加氢装置，为燃料电池汽车。 （3） 汽车尾部无排气管。
授之以技
二、 燃料电池汽车前机舱认知
（1） 打开汽车前机舱盖。 （2） 前机舱盖内无内燃机。 （3） 前机舱内动力控制单元上方装饰 盖有FUEL CELL字样。
任务三 认识氢燃料电池汽车
任务三 认识氢燃料电池汽车
在燃料电池轿车上有多个装置保证车载氢气系统的安全性。具体包括以下几种：
（1） 存储罐电磁阀。 （2） 管路电磁阀。
项目二
认识新能源汽车类型
任务三 认识氢燃料电池汽车
一、 氢燃料电池电动汽车的基本组成
氢燃料电池电动汽车主要由燃 料电池、高压储氢罐、动力蓄电池、 DC/DC转换器、驱动电机和整车控 制器等组成。
任务三 认识氢燃料电池汽车
一、 氢燃料电池电动汽车的基本组成
（一） 燃料电池
燃料电池是燃料电池电动汽车的主要动力源，它是一种不燃烧燃料而直接以电 化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。
（四） DC/DC转换器
FCEV的燃料电池需要装置单向DC/DC转换器，动力电池和超级电容器需要装 置双向DC/DC转换器。DC/DC转换器的主要功能有调节燃料电池的输出电压，能够 升压到650V；调节整车能量分配；稳定整车直流母线电压。
任务三 认识氢燃料电池汽车
（五） 驱动电机
氢燃料电池电动汽车用的驱动电机主要有直流电机、交流电机、永磁同步电机 和开关磁阻电机等，具体选型必须结合整车开发目标，综合考虑电机的特点。
授之以技
以丰田Mirai燃料电池汽车为例
一、 燃料电池汽车认知
（1） 车辆尾部、两个后视镜前端，有 FUEL CELL字样，为燃料电池汽车。
授之以技
（2） 汽车右端尾部有加氢装置，为燃料电池汽车。 （3） 汽车尾部无排气管。
授之以技
二、 燃料电池汽车前机舱认知
（1） 打开汽车前机舱盖。 （2） 前机舱盖内无内燃机。 （3） 前机舱内动力控制单元上方装饰 盖有FUEL CELL字样。
任务三 认识氢燃料电池汽车
任务三 认识氢燃料电池汽车
在燃料电池轿车上有多个装置保证车载氢气系统的安全性。具体包括以下几种：
（1） 存储罐电磁阀。 （2） 管路电磁阀。
燃料电池汽车PPT课件
2）使用配套不足
由于氢燃料的生产、储存、运输等都存在一定的安全隐患，因此加氢站等基础网络设 施建设相对落后，这制约着燃料电池汽车的推广。
3）需要配备辅助电池系统
燃料电池可以持续发电，但不能充电和回收再生制动的反馈能量。通常在燃料电池汽 车上须增加辅助电池，来储存燃料电池富C裕HE的NL电I 能和在燃料电池汽车减速时接受再生6 制动时的能量。
碱性燃料电池结构图
CHENLI
10
引导问题5：各种燃料电池工作原理
3 磷酸燃料电池
✓ 磷酸燃料电池采用的是100%磷酸电解质， 其常温下是固体，相变温度是42℃。氢 气燃料被加入到阳极，在催化剂作用下 被氧化成为质子。氢质子和水结合成水 合质子，同时释放出两个自由电子。电 子向阴极运动，而水合质子通过磷酸电 解质向阴极移动，如下图所示。因此， 在阴极上，电子、水合质子和氧气在催 化剂的作用下生成水分子。
CHENLI
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引导问题3：燃料电池汽车的主要功能总成有哪些？
2 辅助动力源
在FCEV上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备有辅助动力源。根据 FCEV的设计方案不同，其所采用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电 池组、飞轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。在具有双 电源系统的FCEV上，驱动电动机的电源可以出现以下驱动模式。
✓ 相比其它燃料电池，甲醇燃料电池技术相对不够成熟，就当前的技术而言， 甲醇燃料电池功率密度较低、功率响应慢，且效率也较低，距离大规模应 用还有一段距离。
✓ 根据燃料电池的发展，质子交换膜燃料电池被认为最适合作为电动汽车采 用的燃料电池。
CHENLI
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学习任务
1. 燃料电池汽车基础知识 2. 燃料电池汽车的工作原理与结构 3. 燃料电池汽车的实例
由于氢燃料的生产、储存、运输等都存在一定的安全隐患，因此加氢站等基础网络设 施建设相对落后，这制约着燃料电池汽车的推广。
3）需要配备辅助电池系统
燃料电池可以持续发电，但不能充电和回收再生制动的反馈能量。通常在燃料电池汽 车上须增加辅助电池，来储存燃料电池富C裕HE的NL电I 能和在燃料电池汽车减速时接受再生6 制动时的能量。
碱性燃料电池结构图
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引导问题5：各种燃料电池工作原理
3 磷酸燃料电池
✓ 磷酸燃料电池采用的是100%磷酸电解质， 其常温下是固体，相变温度是42℃。氢 气燃料被加入到阳极，在催化剂作用下 被氧化成为质子。氢质子和水结合成水 合质子，同时释放出两个自由电子。电 子向阴极运动，而水合质子通过磷酸电 解质向阴极移动，如下图所示。因此， 在阴极上，电子、水合质子和氧气在催 化剂的作用下生成水分子。
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引导问题3：燃料电池汽车的主要功能总成有哪些？
2 辅助动力源
在FCEV上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备有辅助动力源。根据 FCEV的设计方案不同，其所采用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电 池组、飞轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。在具有双 电源系统的FCEV上，驱动电动机的电源可以出现以下驱动模式。
✓ 相比其它燃料电池，甲醇燃料电池技术相对不够成熟，就当前的技术而言， 甲醇燃料电池功率密度较低、功率响应慢，且效率也较低，距离大规模应 用还有一段距离。
✓ 根据燃料电池的发展，质子交换膜燃料电池被认为最适合作为电动汽车采 用的燃料电池。
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学习任务
1. 燃料电池汽车基础知识 2. 燃料电池汽车的工作原理与结构 3. 燃料电池汽车的实例
其他新能源汽车——生物柴油汽车、二甲醚汽车、氢气汽车PPT共59页
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话Βιβλιοθήκη 则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
其他新能源汽车——生物柴油汽车、 二甲醚汽车、氢气汽车
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话Βιβλιοθήκη 则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
其他新能源汽车——生物柴油汽车、 二甲醚汽车、氢气汽车
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
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发动机 动力控制单元
燃料电池堆 栈
电池
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日本丰田Mirai
2.部件设计图
运作图
基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通 过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载 到达阳极。
基本原理是：电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴 极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极。
。2020年11月30日星期一下午2时53分1秒14:53:0120.11.30
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T H E E N D 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年11月下午2时53分20.11.3014:53November 30, 2020
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020年11月30日星期一2时53分1秒14:53:0130 November 2020
管道系统阀门 气瓶阀门
调压器
感应器
导电连接
低压氢气出口
气瓶 高压充氢
安全阀的支管 氢气进入或释放的支管
储氢罐 表层密封材料
气瓶瓶身 边缘部分 顶部
常规运作压力 储存密度 内部体积 氢气储存量
内衬塑料膜(密封氢气) 炭纤维塑料层（确保压力的存在）
玻璃纤维塑料层（保护表层）
超绝缘体
· 液体深位探测
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
日本本田FCV CLARITY
1.外部设计图
燃料电池系统箱
高压氢气罐
动力驱动单元控制电流
锂离子电池存储电
驱动电机驱动汽车
燃料电池堆栈发电
高压储氢罐存储氢气
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控制单 元
燃料电池 堆栈
动力控制单 元驱动发动 机和变速箱
电动涡轮压缩机
日本本田FCV CLARITY
2.部件设计图
氧气供给系统
气流供 给系统
专业名词：
Anode：正极 cathode负极 hydrogen氢气 oxygen氧气
以下所有名词翻译， 有偏差可自行更正
燃料电池冷却系统
个
燃料电池堆栈
动力控制单元 空气泵
加湿器
高压储氢罐
超电容器 加氢孔
驱动电机
高压氢气罐
燃料电池堆栈
动力控制单元
驱动电磁
燃料电池升压器
驱动机
燃料电池升压器
高压储氢 罐
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.11.3014:53:0114:53Nov-2030-Nov-20
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。14:53:0114:53:0114:53Monday, November 30, 2020
• 13、志不立，天下无可成之事。20.11.3020.11.3014:53:0114:53:01November 30, 2020
• 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。下午2时53分1秒下午2时53分14:53:0120.11.30
谢谢观看
充气线 气体萃取 萃取液体 充气部分
电子加热
换向阀（气态/液态）
内部容器 外部容器 悬浮 液体氢气 -253摄氏度 安全阀门 气态氢
关闭阀门
冷却水热交换器
外壳 碳纤维 内衬
支架 真空绝缘
感应器
调压器 泵 热交换器 流量控制
前往发动机
阀门
释放 阀门
氢气进去
中等量储存 5.6kg可回收氢气
容器 2.25安全系数
基本原理是：电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢 通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负 载到达阳极。
氢气储存过程
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日本本田FCV CLARITY
燃料电池散热器
动力控制单元
无电刷电动机 和传动装置
燃气电池堆栈
驱动散热器
单元加湿器
超级电容器
空气泵
燃料电池冷却泵
·
热传输系统 更换燃料率
最小流速
漏电率
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• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20. 11.3020.11.30Monday, November 30, 2020
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。14:53:0114:53:0114:5311/30/2020 2:53:01 PM
质
子
交
铂 换铂
催 膜催
化
化
剂
剂
水 多余氢（用于回收） 产生电能驱动车轮
氢电路 空气电路
加湿器电路
冷却或加热电路
高压储氢罐 空气
调压器 控制阀门 压缩机
循环泵
管口
注水
注水
质子交换膜燃 料电池
水箱
热交换器
直流电动机
扇
排放阀 输出
控制阀门 冷却或加热电路
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氢能源汽车原理图
2.高压储氢罐原理图
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奔驰 GLC F-Cell
奔驰 GLC F-Cell
1.外部设计图
车载充电器 锂离子电池
燃料管口
储氢罐
充电插座
驱动电机
燃料电池 驱动系统
车载充电器
燃料电池 驱动系统
驱动电机
锂离子电池
驱动系统
驱动系统
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氢能源汽车原理图
1.燃料电池原理图 极 阳
气）
氢能源汽车
一、氢能源汽车
日本丰田Mirai
1.外部设计图 2.部件设计图
日本本田FCV CLARITY
1.外部设计图 2.部件设计图
奔驰 GLC F-Cell
1.外部设计图
氢能源汽车原理图
1.燃料电池原理图 2.高压储氢罐原理图
日本丰田Mirai
日本丰田Mirai
1.外部设计图
1. 高压氢气罐2.进气格栅Airflow (via Intake grille) 3. 动力 控制单元（ PCU ） 4. 动力电池（Battery） 5. 驱动电机 （Electric Motor ）6.燃料电池 （ Fuel Cell. ）