Come funzionano le macchine ad idrogeno?
Come i veicoli completamente elettrici, i veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) utilizzano l'elettricità per alimentare un motore elettrico.
A differenza di altri veicoli elettrici, gli FCEV producono elettricità utilizzando una cella a combustibile alimentata a idrogeno, anziché attingere elettricità solo da una batteria.
Durante il processo di progettazione del veicolo, il costruttore del veicolo definisce la potenza del veicolo in base alle dimensioni del/i motore/i elettrico/i che riceve energia elettrica dalla combinazione di celle a combustibile e batteria di dimensioni adeguate.
Sebbene le case automobilistiche possano progettare un FCEV con funzionalità plug-in per caricare la batteria, la maggior parte degli FCEV oggi utilizza la batteria per recuperare l'energia di frenata, fornendo potenza extra durante brevi eventi di accelerazione e per attenuare la potenza erogata dalla cella a combustibile con l'opzione di inattivo o spegnere la cella a combustibile durante le esigenze di bassa potenza.
La quantità di energia immagazzinata a bordo è determinata dalle dimensioni del serbatoio del carburante a idrogeno. Questo è diverso da un veicolo completamente elettrico, in cui la quantità di potenza ed energia disponibile sono entrambe strettamente correlate alle dimensioni della batteria.
Componenti chiave di un'auto elettrica a celle a combustibile a idrogeno
Batteria (ausiliaria): in un veicolo a trazione elettrica, la batteria ausiliaria a bassa tensione fornisce elettricità per avviare l'auto prima che la batteria di trazione sia inserita; alimenta anche gli accessori del veicolo.
Pacco batteria: questa batteria ad alta tensione immagazzina l'energia generata dalla frenata e fornisce energia supplementare al motore di trazione elettrica.
Convertitore CC/CC: questo dispositivo converte l'alimentazione CC a tensione più elevata dal pacco batteria di trazione nell'alimentazione CC a tensione inferiore necessaria per far funzionare gli accessori del veicolo e ricaricare la batteria ausiliaria.
Motore di trazione elettrico (FCEV): sfruttando l'energia della cella a combustibile e del pacco batteria di trazione, questo motore aziona le ruote del veicolo. Alcuni veicoli utilizzano motogeneratori che svolgono sia la funzione di azionamento che quella di rigenerazione.
Stack di celle a combustibile: un insieme di singoli elettrodi a membrana che utilizzano idrogeno e ossigeno per produrre elettricità. Bocchettone di rifornimento del carburante: un ugello di un distributore di carburante si attacca al recipiente sul veicolo per riempire il serbatoio.
Serbatoio del carburante (idrogeno): immagazzina il gas idrogeno a bordo del veicolo fino a quando non è necessario alla cella a combustibile.
Controller dell'elettronica di potenza (FCEV): questa unità gestisce il flusso di energia elettrica erogata dalla cella a combustibile e dalla batteria di trazione, controllando la velocità del motore elettrico di trazione e la coppia che produce.
Sistema termico (raffreddamento) - (FCEV): questo sistema mantiene un corretto intervallo di temperatura di esercizio della cella a combustibile, del motore elettrico, dell'elettronica di potenza e di altri componenti.
Trasmissione (elettrica): la trasmissione trasferisce la potenza meccanica dal motore elettrico di trazione per azionare le ruote.
Ulteriori informazioni sui veicoli elettrici a celle a combustibile.
