Prinsip Kerja dan Tren Pengembangan
Kendaraan Listrik Sel Bahan Bakar
I. Pengenalan kendaraan sel bahan bakar hidrogen
FCEV menggunakan listrik untuk menggerakkan motor. Dibandingkan dengan kendaraan listrik lainnya, FCEV menggunakan sel bahan bakar hidrogen untuk menghasilkan listrik, bukan hanya menarik listrik dari baterai. Selama proses perancangan kendaraan, produsen kendaraan menentukan daya kendaraan berdasarkan ukuran motor, yang menerima daya dari sel bahan bakar dan paket baterai berukuran tepat. Meskipun produsen mobil dapat merancang FCEV dengan fungsi plug-in untuk mengisi daya baterai, sebagian besar FCEV saat ini menggunakan baterai untuk memulihkan energi pengereman, menyediakan daya tambahan selama akselerasi singkat, dan memperlancar daya yang disediakan oleh sel bahan bakar dengan memilih mode diam atau mematikan sel bahan bakar selama permintaan daya rendah. FCEV menggunakan hidrogen murni yang disimpan di tangki bahan bakar kendaraan sebagai bahan bakar. Mirip dengan mesin pembakaran internal tradisional, bahan bakar ini dapat diisi ulang dalam waktu kurang dari 4 menit dan memiliki jangkauan lebih dari 500 km. FCEV tidak menghasilkan emisi knalpot yang berbahaya, hanya uap air dan udara panas. Gambar 1 menunjukkan komponen utama kendaraan listrik sel bahan bakar hidrogen.
(1) Baterai tambahan: Pada kendaraan listrik, baterai tambahan bertegangan rendah menyediakan daya untuk menyalakan kendaraan sebelum baterai penggerak diaktifkan; baterai ini juga menyediakan daya untuk aksesori kendaraan.
(2) Paket baterai: Baterai bertegangan tinggi ini menyimpan energi yang dihasilkan oleh pengereman regeneratif dan menyediakan daya tambahan ke motor penggerak listrik.
(3) Konverter arus searah/arus searah (DC/DC): Perangkat ini mengubah daya DC tegangan tinggi dari paket baterai daya menjadi daya DC tegangan rendah yang diperlukan untuk mengoperasikan aksesori kendaraan dan mengisi daya baterai tambahan.
(4) Motor penggerak listrik: Motor ini menggunakan daya dari sel bahan bakar dan baterai untuk menggerakkan roda. Beberapa kendaraan menggunakan motor-generator terintegrasi yang menjalankan fungsi penggerak dan regenerasi.
(5) Tumpukan sel bahan bakar: Komponen yang menggunakan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik.
(6) Pengisi bahan bakar: Nosel pada dispenser bahan bakar terhubung ke wadah di kendaraan melalui port pengisian untuk mengisi ulang bahan bakar kendaraan.
(7) Tangki bahan bakar (hidrogen): Hidrogen disimpan di dalam kendaraan.
(8) Pengontrol elektronika daya FCEV: Perangkat ini mengelola daya yang dihasilkan oleh sel bahan bakar dan baterai listrik, mengendalikan kecepatan motor penggerak dan torsi yang dihasilkannya.
(9) Sistem manajemen termal (pendinginan): Sistem ini mempertahankan kisaran suhu operasi yang tepat untuk sel bahan bakar, motor, elektronika daya, dan komponen lainnya.
(10) Transmisi: Transmisi mentransfer tenaga mekanis dari motor penggerak listrik ke roda.
