Çalışma Prensibi ve Gelişim Eğilimi
Yakıt Hücreli Elektrikli Araçların
I. Hidrojen yakıt hücreli araçlara giriş
FCEV, motoru çalıştırmak için elektrik kullanır. Diğer elektrikli araçlarla karşılaştırıldığında FCEV, elektriği yalnızca pillerden çekmek yerine elektrik üretmek için hidrojen yakıt hücrelerini kullanır. Araç tasarım süreci sırasında araç üreticileri, aracın gücünü uygun büyüklükteki yakıt hücrelerinden ve pil paketlerinden güç alan motorun boyutuna göre tanımlar. Otomobil üreticileri, pili şarj etmek için fişe takma işlevine sahip bir FCEV tasarlayabilmelerine rağmen, günümüzde çoğu FCEV fren enerjisini geri kazanmak, kısa hızlanma olayları sırasında ek güç sağlamak ve düşük güç talebi sırasında yakıt hücresini rölantide seçerek veya kapatarak yakıt hücresinin sağladığı gücü yumuşatmak için pilleri kullanır. FCEV, yakıt olarak aracın yakıt deposunda depolanan saf hidrojeni kullanır. Geleneksel içten yanmalı motorlara benzer şekilde, 4 dakikadan kısa sürede yakıt ikmali yapılabilir ve 500 km'den fazla menzile sahiptir. FCEV zararlı egzoz emisyonları üretmez, yalnızca su buharı ve sıcak hava üretir. Şekil 1, bir hidrojen yakıt hücreli elektrikli aracın ana bileşenlerini göstermektedir.
(1) Yardımcı akü: Elektrikli araçlarda, düşük voltajlı yardımcı akü, tahrik aküsü devreye girmeden önce aracı çalıştırmak için güç sağlar; ayrıca araç aksesuarları için de güç sağlar.
(2) Pil takımı: Bu yüksek voltajlı pil, rejeneratif frenlemeyle üretilen enerjiyi depolar ve elektrikli tahrik motoruna ek güç sağlar.
(3) Doğru akım/doğru akım (DC/DC) dönüştürücü: Bu cihaz, güç akü takımından gelen yüksek voltajlı DC gücünü, araç aksesuarlarını çalıştırmak ve yardımcı aküleri şarj etmek için gereken düşük voltajlı DC gücüne dönüştürür.
(4) Elektrikli tahrik motoru: Bu motor, tekerlekleri tahrik etmek için yakıt hücresinden ve güç batarya paketinden gelen gücü kullanır. Bazı araçlar, hem tahrik hem de rejenerasyon işlevlerini gerçekleştiren entegre bir motor-jeneratör kullanır.
(5) Yakıt hücresi yığını: Elektrik üretmek için hidrojen ve oksijen kullanan bir bileşen.
(6) Yakıt doldurma ağzı: Yakıt dağıtıcısındaki bir nozul, aracın yakıtını doldurmak için doldurma ağzı aracılığıyla araçtaki bir hazneye bağlanır.
(7) Yakıt deposu (hidrojen): Hidrojen araçta depolanır.
(8) FCEV güç elektroniği kontrolörü: Bu cihaz, yakıt hücresi ve güç bataryası tarafından sağlanan gücü yönetir, tahrik motorunun hızını ve ürettiği torku kontrol eder.
(9) Termal yönetim sistemi (soğutma): Bu sistem, yakıt hücresi, motor, güç elektroniği ve diğer bileşenler için uygun çalışma sıcaklığı aralığını korur.
(10) Şanzıman: Şanzıman, elektrikli tahrik motorunun mekanik gücünü tekerleklere aktarır.
