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三、丰田燃料电池电动汽车的驱动模式
丰田将于2017年量产氢燃料电池汽车Miraio Mirai意为“未来”,丰田汽车对于未来的探索在该车型上得以实现。从开始研发到最终上市,丰田耗费20余年的时间,该车核心组件包括动力控制单元、燃料电池堆、驱动用电池、电动机、升压转换器以及高压储氢罐,具备低重心化、空气动力性能、最优化的重量分配以及高强度车身等特点。下面就其驱动模式进行简介。
燃料电池电动汽车行驶工况分为以下四种:启动、一般行驶、加速行驶以及减速行驶,驱动模拟图如图11所示。
1.启动工况
车辆启动时,由车载蓄电池进行供电,此时,来自镍锰蓄电池的电源直接提供给驱动电机,使电机工作,驱动车轮转动,此时,燃料电池不参与工作(图12)。
2一般行驶工况
一般行驶工况下,来自高压储氢罐的氢气经高压管路提供给燃料电池,同时,来自空气压缩机的氧气也提供给燃料电池,经质子交换膜内部产生电化学反应,产生大约300V左右的电压,然后经DC/DC转换器进行升压,转变为650V的直流电,经动力控制单元转换为交流电提供给驱动电机,驱动电机运转,带动车轮转动(图13)。
3.加速行驶工况
加速时,除了燃料电池正常工作外,需要由车载蓄电池参与工作,以提供额外的电力供驱动电机使用,此时车辆处于大负荷工况下(图14)。
4.减速行驶工况
减速时,车辆在惯性作用下行驶,此时燃料电池不再工作,由车辆减速所产生的惯性能量由驱动电机转换为发电机进行发电,经动力控制单元将其转换为直流电后,反馈回车载蓄电池进行电能的回收(图15)。