2. Doelen
1. Wat zijn de Voordelen en Nadelen van waterstof
2. Onderdelen Toyota Mirai kennen
3. Werking Toyota Mirai
4. Werking waterstoftanken
5. Werking Power Control Unit
3. Voordelen
• De waterstofauto heeft een uitstoot van 0 CO². Dus geen
luchtverontreiniging, de enige uitstoot is waterdamp
• De Toyota Mirai is tijdens het rijden muisstil door de elektromotoren.
Daarom is het rijcomfort nog een groot voordeel
• De Toyota Mirai kan je binnen de 3min tanken en heeft een bereik van
zo’n 500km
• waterstof is onuitputtelijk in vergelijking met andere fossiele
brandstoffen. Je kan waterstof vinden in water en planten
4. Nadelen
• De aankoopprijs van de toyota Mirai ligt op dit moment nog vrij hoog
namelijk ronde de 80 000 euro.
• Er is voorlopig maar 1 waterstof tankstation namelijk in Zaventem.
• Waterstoftechnologie haalt een efficiency van ongeveer 30 procent. Voor
een elektrische auto is dat 70 procent.
5. Onderdelen Toyota Mirai
1. Waterstof tanken
2. Accu
3. Brandstofcel
4. PCU (Power Control Unit)
5. Ventilatiesleuven
6. Elektromotoren
6. Werking Toyota Mirai
De waterstof die u in de Toyota Mirai tankt wordt opgeslagen in waterstoftanks.
Via de voorbumper (ventilatiesleuven) komt er zuurstof in de Mirai. De zuurstof
en het waterstof komen gescheiden toe aan de brandstofcel. Daar ontstaat er een
chemische reactie. Door die chemische reactie ontstaat er elektriciteit en
water. De elektriciteit gaat via de PCU naar de elektromotoren. Het water is het
enige dat overblijft en wordt op de weg afgelaten.
7. Hoogspanningaccu (NiMH-accu)
Bij de NiMH-accu bestaat de negatieve elektrode uit waterstof in metaalhydride.
De positieve elektrode is opgebouwd uit nikkelhydroxide en het elektrolyt is
kaliumhydroxide. De nominale spanning van 1 cel 1,2V.
Voordelen
• Hoge energie en een hoog vermogen
• Snelle lading
• Weining gevoelig voor het gegeugeneffect
Nadelen
• Niet bestand tegen overladen
• Hoge zelfontladingssnelheid
• Wanneer het elektrolyt lekt is dit zeer gevaarlijk
8. FC stack
De brandstofcel of fc stack is een apparaat die elektriciteit produceert door een
chemische reactie tussen waterstof en zuurstof in de lucht te gebruiken.
Waterstof wordt toegevoerd aan een negatieve elektrode (anode) en lucht (zuurstof)
wordt toegevoerd aan de positieve elektrode (kathode), waardoor elektrisch
vermogen wordt opgewekt. De FC-stapel omvat honderden gestapelde cellen .
Elke cel bestaat uit een membraanelektrodesamenstel (MEA). De spanning van
een enkele cel is minder dan 1 V, en bijgevolg wordt de spanning verhoogd door
370 cellen in serie te stapelen
9. Power Control Unit (PCU)
De vermogensbesturingseenheid converteert AC/DC vermogen en past op
geschikte wijze de elektrische spanning aan. De Mirai vermogensregelaar bestaat uit
een omvormer, een boost omvormer en een DC/DC omvormer. Ook regelt hij het
op en ontladen van de accu
Inverter
De motoren kunnen niet rechtstreeks gevoed worden vanuit
de accu. De omvormer converteert de DC-voeding van de
accu naar AC om de elektromotoren te laten draaien.
Ook omgekeerd converteert de invertor de spanning door
het remmen leveren de elektromotoren
een AC spanning die omgevormd moeten worden naar DC
10. Power Control Unit
DC/DC-omvormer
Verlaagt het voltage precies waardoor de elektriciteit kan worden gebruikt voor
andere toepassingen dan rijden
De DC/DC omvormer verlaagt de voedingspanning
van de hoogspanningsaccu van ongeveer
250VDC naar 12VAC van de kleine batterij.
Deze spanning wordt gebruikt voor alle accessoires
11. Waterstoftanken
In de Toyota Mirai zitten 2 waterstoftanken of hydrogen tanks wordt gebruikt voor
de opslag van waterstof. De meeste tanks zijn gemaakt van koolvezel vanwege
waterstofverbrossing en het lichtgewicht. Deze lichtgewicht tanks hebben de hoogste
energiedichtheid ter wereld en zijn bestand tegen de zwaarste ongevallen. De
inhoud van de 2 tanken tezamen is 122,4l de grootste tank heeft een inhoud van 62,4l
en de kleinere tank 60,0l. de druk in de tank is gigantisch namelijk rond de 700bar.
Op de waterstoftanken en waterstofleidingen moet er een vervaldatum op staan. Als
de datum verlopen is, is deze afgekeurd. En moeten de oude onderdelen vervangen
worden.
