一、燃料電池客車的關鍵技術有哪些
燃料電池客車屬于電動客車,其關鍵(jian)技術(shu)(shu)也(ye)與普通電(dian)動(dong)客車(che)的(de)關鍵(jian)技術(shu)(shu)相同,主要是電(dian)池技術(shu)(shu)、電(dian)機技術(shu)(shu)、控制器技術(shu)(shu)三方面(mian):
1、電池技術
電(dian)池(chi)是燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)的動力源泉,也是一(yi)直制(zhi)(zhi)約燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)發展的關鍵因素。燃(ran)料電(dian)池(chi)直接將燃(ran)料的化學能(neng)轉(zhuan)變為(wei)電(dian)能(neng),能(neng)量轉(zhuan)變效率高(gao),比(bi)能(neng)量和(he)比(bi)功率都高(gao),并且可以(yi)控制(zhi)(zhi)反應過程,能(neng)量轉(zhuan)化過程可以(yi)連續進(jin)行,因此是理想的汽(qi)(qi)車(che)用電(dian)池(chi)還(huan)處于(yu)研制(zhi)(zhi)階段,一(yi)些關鍵技術還(huan)有待突破(po)。
2、電機技術
電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車驅動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)機是所有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車必(bi)不可少的(de)關鍵部(bu)件,使用較(jiao)多的(de)有(you)直流(liu)有(you)刷(shua)、永磁無刷(shua)、交流(liu)感應和開關磁阻(zu)4種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)機。4種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)機各有(you)優缺點,但是對于電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車而(er)言,由于電(dian)(dian)(dian)(dian)能是由各類電(dian)(dian)(dian)(dian)池提供的(de),價格昂貴(gui)(gui)而(er)彌足珍貴(gui)(gui),所以使用相對效率最(zui)高的(de)永磁無刷(shua)電(dian)(dian)(dian)(dian)機是較(jiao)為合理(li)的(de),它已被廣泛應用于功率小(xiao)于100kW 的(de)現代(dai)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車上。
3、控制器技術
控(kong)制器(qi)技(ji)術的(de)變(bian)速(su)和方(fang)向變(bian)換是靠電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)調速(su)控(kong)制裝置來完成(cheng)的(de),其原理是通過控(kong)制電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)流來實(shi)(shi)現電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)驅動(dong)轉矩和旋(xuan)轉方(fang)向的(de)控(kong)制。燃料電(dian)(dian)池客車應用較廣泛的(de)是晶閘管斬(zhan)波(bo)調速(su),通過均勻改變(bian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)端(duan)電(dian)(dian)壓,控(kong)制電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)流,來實(shi)(shi)現電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)無級調速(su)。
二、燃料電池客車技術要求
燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)客車是以燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)系統(tong)(tong)(tong)作為單一(yi)動(dong)力源(yuan)或燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)系統(tong)(tong)(tong)與可充電(dian)儲能系統(tong)(tong)(tong)作為混合動(dong)力源(yuan)或主(zhu)動(dong)力源(yuan)的(de)客車,根據(ju)《燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)客車技術(shu)規(gui)范》(JT/T 1342-2020),燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)客車主(zhu)要有以下(xia)技術(shu)要求:
1、一般要求
一般(ban)要(yao)(yao)求(qiu)部(bu)分(fen)主要(yao)(yao)從環境適(shi)應(ying)、功能等方面規定(ding)燃料電池(chi)客(ke)車(che)的(de)基本要(yao)(yao)求(qiu)。定(ding)義了(le)燃料電池(chi)客(ke)車(che)可適(shi)用的(de)常規環境區域的(de)溫度(du)(du)、濕度(du)(du)、氣壓和海拔等指(zhi)標(biao);同時(shi)(shi)針對寒冷(leng)地區,特(te)別強(qiang)(qiang)調了(le)車(che)輛需(xu)要(yao)(yao)做(zuo)特(te)殊防(fang)護(hu)措施,以確保燃料電池(chi)動力系(xi)統可以在(zai)正常狀(zhuang)態下(xia)運行。同時(shi)(shi)也強(qiang)(qiang)調了(le)安裝車(che)載終端的(de)要(yao)(yao)求(qiu),并明確應(ying)符(fu)合GB/T 32960系(xi)列(lie)標(biao)準的(de)要(yao)(yao)求(qiu)。
2、性能要求
在性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)部分(fen),主(zhu)要(yao)從動(dong)力性(xing)能(neng),舒適性(xing)、續駛(shi)里程(cheng)、EMC四個方面對燃料電(dian)(dian)池客(ke)車的性(xing)能(neng)提出要(yao)求(qiu)。燃料電(dian)(dian)池客(ke)車應達到的加速(su)(su)性(xing)能(neng)(從0-50km/h的加速(su)(su)時間(jian))應≤30s;爬(pa)(pa)坡(po)性(xing)能(neng)根據車型不(bu)同(tong)有(you)所不(bu)同(tong),最大(da)爬(pa)(pa)坡(po)度(du)分(fen)別應≥12%、15%;在40km/h等(deng)速(su)(su)工況時,應有(you)大(da)于(yu)300 km的續駛(shi)里程(cheng);另外(wai),還(huan)規定了(le)燃料電(dian)(dian)池系統的總額定功率(lv)(lv)與驅動(dong)電(dian)(dian)機(ji)的總額定功率(lv)(lv)比值不(bu)低于(yu)50%,且燃料電(dian)(dian)池系統額定功率(lv)(lv)不(bu)小于(yu)30kW;舒適性(xing)方面,主(zhu)要(yao)考慮(lv)燃料電(dian)(dian)池系統在運行時空氣壓縮機(ji)和尾排系統的噪音對車內噪音的影(ying)響。
3、安全要求
在整車安全要求部分,主要規定了燃料電池客車高壓警示標志要求、整車功能安全要求;另外,燃料電池系統部件在整車上安裝位置、結構防護要求及防護等級應不低IP67;燃料電池客車上應(ying)有(you)預防氫(qing)燃(ran)料泄露(lu)技術要求及(ji)報(bao)警(jing)措施;并(bing)對氫(qing)氣(qi)加注安(an)全做了明確的規定。
4、燃料電池系統要求
主(zhu)要是對燃(ran)料(liao)電池(chi)系(xi)(xi)統的基本要求(qiu)、燃(ran)料(liao)電池(chi)系(xi)(xi)統在整車上安裝使(shi)用(yong)的安全(quan)要求(qiu)兩個方面,包括外形尺寸(cun)、結構安全(quan)、運行要求(qiu)、機械物理特(te)性、安全(quan)要求(qiu)、電氣特(te)性、故障防護等(deng)。
5、車載氫系統要求
燃料電(dian)池(chi)客車高壓儲氫系統(tong)的儲氫容器、儲氫裝置安裝結構及位(wei)置、氫燃料泄露(lu)防護和氫管路布置均有相(xiang)關要(yao)求。