灾害时通过FC(燃料电池)巴士向避难场所供电

日期:2024-05-20 11:25:21 作者:宏力精密钢管 阅读数:441

丰田汽车公开了以FC(燃料电池)巴士所发电力向外部建筑物进行供电的V2H(Vehicle to Home)实验。其目的是,在发生自然灾害时将FC巴士开到避难场所,将所发电力用于避难场所照明和家电设备运转,以减缓受灾民众所受到的身心损害。FC巴士的燃料罐充满高压氢气的话,可供一般中小学校等的体育馆5天照明用电。在所构建的该系统中,平时可作为公共汽车运行,发生紧急情况时就成为移动式发电机。

灾害时通过FC(燃料电池)巴士向避难场所供电(一)

作为丰田市低碳社会体系实证项目“SmartMelit(Smart Mobility & Energy Life in Toyota City)”的一环,丰田汽车于2013年11月14日公开了以FC巴士所发电力向建筑物内家电设备进行供电的实验。

灾害时通过FC(燃料电池)巴士向避难场所供电(二)

“丰田Ecoful Town”是丰田市用于体验低碳社会的展示设施。新开发的FC巴士就停泊于其场地内的展览馆旁。从FC巴士的尾部伸出2根电缆,与设置于展览馆讲座室内的受电设备相连。“丰田Ecoful Town”是丰田市用于体验低碳社会的展示设施。新开发的FC巴士就停泊于其场地内的展览馆旁。从FC巴士的尾部伸出2根电缆,与设置于展览馆讲座室内的受电设备相连。

灾害时通过FC(燃料电池)巴士向避难场所供电(三)

可以最大输出9.8kW持续供电50小时

受电设备通过室内配线与讲座室内的照明、电脑显示器、烹调电磁炉等家电设备连接。启动受电设备后,伴随着轻微的运转声,电灯亮了起来,显示器里也开始播放影像。

FCV(燃料电池汽车)以所充的氢气与大气中的氧气发生反应进行发电带动马达来行驶。丰田在本次公开实验中设想当发生自然灾害等紧急情况时,由FC巴士向成为避难场所的体育馆和公共设施进行供电。据丰田介绍,以FC巴士所发电力向外部的建筑物进行供电的V2H(Vehicle to Home)实证实验,在全球尚属首次尝试。

丰田汽车公开了在“丰田Ecoful Town”实施的以FC巴士所发电力向建筑物内的家电进行供电的试验。

当FC巴士的高压氢气充至最大约20kg时,可以最大输出9.8kW持续供电50小时。假定体育馆的照明用电量为100kWh(每天使用12小时),约相当于5天的电量。据介绍20kg的高压,作为公共汽车时可以行驶2天。

受电设备将直流电(DC)转换成AC(交流电),以100V/200V的电压向家电设备供电。该FC巴士由丰田(负责FC和氢气罐等系统)和日野汽车(负责车体和动力系统)共同全新开发。受电设备由丰田自动织机和电装分别全新开发。电装的受电设备中还安装了用于移动的轮子。充放电连接器采用了CHAdeMO规格,实现单键拆装。

巴士尾部伸出的电缆与受电设备

通过电缆与FC巴士连接的受电设备进行交流(AC)变换。

计划2016年开始销售FC巴士

今后,将在对FC巴士进行运行试验的同时,解决燃料电池发电效率和直流转换成交流时发生的热损耗等课题,在2016年实现FC巴士的上市销售。丰田面向2005年在爱知县举办的世博会生产了8辆FC巴士,其中部分现在用于机场内的摆渡车等。丰田期待“2020年的东京奥运会预计将会增加FC巴士的需求”。

实际上,要实现由FC巴士等外部电源向体育馆进行供电,需要在建筑物内设置切换器,进行与系统电力的分离。在本次试验中,实证用的配线没有与系统电力连接。说到底还是当作一种自用发电设备。

当FC巴士实用化之后,平时将作为公共汽车运行,发生紧急情况时可以当作快速移动的移动式发电机使用。开发这种系统的契机是发生于2011年3月的东日本大地震。“岩手县的一个避难场所断电一个星期。在电视中也看到了许多受灾民众在体育馆等避难场所冻得哆嗦,所以觉得应该使FCV所拥有的大容量发电功能在灾害时也可以使用”。

以东日本大地震为契机改变开发理念

在此之前,觉得FCV与电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHV)不同,不需要与外部电源的连接电缆,但是后来开发理念发生了很大改变。

FC巴士的V2H方案

FC巴士所发电力经由受电设备向家电供电。

丰田一直在进行着FCV与电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHV)的研究,所以很容易就开发出了供电系统。现在销售的微型面包车“ESTIMA HYBRID”中已经设有AC100V(1500W)的插座。出于可以将FC巴士用作灾害现场指挥中心的设想,所以也设有车内插座。

在SmartMelit中,关于由PHV“普锐斯”的蓄电池向住宅进行供电的V2H实证也在推进之中。目标是充分利用PHV的蓄电池,将其作为住宅太阳能发电系统剩余电力的暂存设备,以实现能源损耗较少的消费行动。此外,在紧急情况下,通过充电柱由PHV向住宅内的家电设备和蓄电池进行供电。PHV的油箱满油时可保证一般家庭4天的用电。

丰田指出,“与EV、PHV相比,供电能力占绝对优势的FCV通过在电力需求大的时段(夏季白天)的削峰等,也可以为区域EMS(能源管理系统)作出贡献”。除了紧急情况之外,在最大限度地利用FCV发电功能以实现低碳社会方面,还会涌现出更多的创意。