Darba princips un attīstības tendence
kurināmā elementu elektriskajiem transportlīdzekļiem
I. Ievads ūdeņraža degvielas šūnu transportlīdzekļos
FCEV izmanto elektroenerģiju, lai darbinātu motoru. Salīdzinot ar citiem elektriskajiem transportlīdzekļiem, FCEV izmanto ūdeņraža kurināmā elementus, lai ražotu elektroenerģiju, nevis velk elektroenerģiju tikai no akumulatoriem. Transportlīdzekļa projektēšanas procesā transportlīdzekļu ražotāji nosaka transportlīdzekļa jaudu pēc motora izmēra, kas saņem jaudu no atbilstoša izmēra degvielas elementiem un akumulatoru blokiem. Lai gan autoražotāji var izstrādāt FCEV ar spraudņa funkcionalitāti, lai uzlādētu akumulatoru, lielākā daļa FCEV mūsdienās izmanto akumulatorus, lai atgūtu bremzēšanas enerģiju, nodrošinātu papildu jaudu īsu paātrinājuma notikumu laikā un izlīdzinātu degvielas elementa jaudu, izvēloties tukšgaitu vai izslēdzot kurināmā elementu zema jaudas pieprasījuma laikā. FCEV kā degvielu izmanto tīru ūdeņradi, kas tiek uzglabāts transportlīdzekļa degvielas tvertnē. Līdzīgi kā tradicionālajos iekšdedzes dzinējos, tos var uzpildīt mazāk nekā 4 minūtēs, un to darbības rādiuss pārsniedz 500 km. FCEV nerada kaitīgas izplūdes emisijas, tikai ūdens tvaikus un karstu gaisu. 1. attēlā parādītas ūdeņraža degvielas elementu elektriskā transportlīdzekļa galvenās sastāvdaļas.
(1) Papildu akumulators: elektriskajos transportlīdzekļos zemsprieguma papildu akumulators nodrošina transportlīdzekļa iedarbināšanu, pirms ir ieslēgts piedziņas akumulators; tas nodrošina arī jaudu transportlīdzekļa piederumiem.
(2) Akumulators: šis augstsprieguma akumulators uzglabā enerģiju, ko rada reģeneratīvā bremzēšana, un nodrošina elektropiedziņas motora papildu jaudu.
(3) Līdzstrāvas/līdzstrāvas (līdzstrāvas/līdzstrāvas) pārveidotājs: šī ierīce pārveido augstsprieguma līdzstrāvu no barošanas akumulatora bloka zemsprieguma līdzstrāvā, kas nepieciešama, lai darbinātu transportlīdzekļa piederumus un uzlādētu papildu akumulatorus.
(4) Elektriskais piedziņas motors: šis motors izmanto enerģiju no degvielas elementa un jaudas akumulatora bloka, lai vadītu riteņus. Dažos transportlīdzekļos tiek izmantots integrēts motora ģenerators, kas veic gan piedziņas, gan reģenerācijas funkcijas.
(5) Kurināmā elementu skurstenis: sastāvdaļa, kas elektroenerģijas ražošanai izmanto ūdeņradi un skābekli.
(6) Degvielas uzpildes atvere: Degvielas dozatora sprausla caur uzpildes atveri savienojas ar transportlīdzekļa tvertni, lai uzpildītu transportlīdzekli.
(7) Degvielas tvertne (ūdeņradis): Ūdeņradis tiek uzglabāts transportlīdzeklī.
(8) FCEV jaudas elektronikas kontrolieris: šī ierīce pārvalda jaudu, ko nodrošina degvielas elementi un jaudas akumulators, kontrolējot piedziņas motora ātrumu un tā radīto griezes momentu.
(9) Siltuma pārvaldības sistēma (dzesēšana): šī sistēma uztur pareizu darba temperatūras diapazonu degvielas elementam, motoram, spēka elektronikai un citiem komponentiem.
(10) Transmisija: transmisija nodod elektriskā piedziņas motora mehānisko jaudu uz riteņiem.
