現(xiàn)有的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣系統(tǒng)是由空壓機(jī)實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣流量的控制的。供氣系統(tǒng)具體依靠空壓機(jī)或者鼓風(fēng)機(jī)將空氣吹進(jìn)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)電堆中,與供給的氫氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),生成電能和水。氫氣來(lái)自于高壓的氫氣罐,經(jīng)過(guò)兩次減壓之后依然持有一定壓力從而順利進(jìn)入各個(gè)電堆,而空氣需要經(jīng)過(guò)空壓機(jī)的鼓吹才能使得空氣附帶一定壓力而進(jìn)入各個(gè)電堆??諌簷C(jī)需要根據(jù)需求功率的變化來(lái)調(diào)節(jié)壓縮量,保證電化學(xué)反應(yīng)的均衡性。現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷:這種方式首先需要空壓機(jī)根據(jù)需求功率的變化不斷變化工作模式,使得控制趨于復(fù)雜,并且空壓機(jī)的壽命降低,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的噪音,降低車(chē)輛舒適性;其次很難保證各個(gè)電堆進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量的一致性,不...
目前國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)的使用壽命一般在3000~5000小時(shí)左右,國(guó)外技術(shù)較為公司的產(chǎn)品可達(dá)10000小時(shí)左右。導(dǎo)致電堆壽命衰減主要由電堆老化、輔助系統(tǒng)因素、環(huán)境因素等方面引起。希望提升燃料電池整體壽命是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。電堆老化包括:質(zhì)子交換膜衰退、催化劑層衰退、碳基腐蝕、雙極板退化等。輔助系統(tǒng)因素包括:空氣壓縮機(jī)濾油能力不佳、增濕器加濕能力不佳、熱管理能力不佳等。環(huán)境因素包括:工作溫度、氣壓條件、運(yùn)行工況等。例如:燃料電池的輸出功率主要由燃料供給速率決定,也就是氫氣和氧氣的供給能力。氫氣由于存儲(chǔ)于高壓瓶?jī)?nèi),本身處于高壓狀態(tài),故可以實(shí)現(xiàn)高的供給效率,而空氣需要由空氣壓縮機(jī)壓縮加壓再輸入,在燃料電池...
考慮到燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)自身的特點(diǎn)結(jié)合常用的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo),選定平均初次故障時(shí)間?平均故障間隔時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間三個(gè)指標(biāo)?(1)、平均初次故障時(shí)間,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在初次故障前所運(yùn)行的時(shí)間的平均值,單位為h?(2)、平均故障間隔時(shí)間,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生相鄰兩次故障之間所運(yùn)行時(shí)間的平均值,單位為h。(3)、平均修復(fù)時(shí)間,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)修復(fù)故障所用時(shí)間的平均值,單位為h?質(zhì)子交換膜燃料在平穩(wěn)工作時(shí)壽命可以高達(dá)到100000h,但是在汽車(chē)應(yīng)用中,往往無(wú)法達(dá)到上述期望值?燃料電池汽車(chē)耐久性主要受燃料電池性能衰退和壽命極限影響?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,以額定功率輸出衰減到原來(lái)的90%的工作時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià),單位為h?氫...
燃料電池系統(tǒng)指用于車(chē)輛、游艇、航空航天及水下動(dòng)力設(shè)備等作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源或輔助動(dòng)力,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理,整個(gè)燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個(gè)系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學(xué)反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個(gè)單體電池、隔板、冷卻板、進(jìn)氣歧管等構(gòu)成,是把富氫氣體和空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成直流電,并同時(shí)產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (ME...
在燃料電池車(chē)中,燃料電池系統(tǒng)由燃料電池組和輔助系統(tǒng)組成。燃料電池堆是關(guān)鍵部件,它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能為汽車(chē)提供動(dòng)力。燃料電池系統(tǒng)除燃料電池堆外,還有四個(gè)輔助系統(tǒng):供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)。供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池堆;由空氣過(guò)濾器、空氣壓縮機(jī)和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃料電池堆提供氧氣;水熱管理系統(tǒng)采用單獨(dú)的水和冷卻劑回路來(lái)消除廢熱和反應(yīng)產(chǎn)物(水)。通過(guò)熱管理系統(tǒng),可以從燃料電池中獲取熱量來(lái)加熱車(chē)輛的駕駛室等,提高車(chē)輛的效率。燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電力通過(guò)動(dòng)力控制單元(“PCU”)傳到電動(dòng)機(jī),在電池的輔助下,在需要時(shí)提供額外的電力。氫能技術(shù)可以成為能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一,減輕...
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)FCEV與其他電動(dòng)汽車(chē)的根本區(qū)別是所用的動(dòng)力源以燃料電池為主,而對(duì)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及汽車(chē)所需的各種輔助功能等與其他電動(dòng)汽車(chē)基本類(lèi)同。因此,本節(jié)主要介紹燃料電池汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)、燃料電池系統(tǒng)等內(nèi)容。燃料電池汽車(chē)的結(jié)構(gòu)有多種形式,按照驅(qū)動(dòng)形式,其可分為純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)和混合驅(qū)動(dòng)兩種形式。目前燃料電池電動(dòng)汽車(chē)絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),即以燃料電池系統(tǒng)作為主動(dòng)力源,又增加了蓄電池組或超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力源。燃料電池可以只滿足持續(xù)功率需求,借助輔助動(dòng)力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制動(dòng)時(shí)可以將回饋的能量存儲(chǔ)在輔助動(dòng)力源中。 氫氣燃料電池汽車(chē)的推廣需要建立完善的...
燃料電池車(chē)由于其簡(jiǎn)單性和靈活性而具有普遍的應(yīng)用場(chǎng)景。燃料電池車(chē)和電動(dòng)車(chē)都是為了促進(jìn)零排放和可持續(xù)交通系統(tǒng)所采用的傳統(tǒng)燃油車(chē)的替代方案。如圖14所示,許多國(guó)家都出臺(tái)了禁止燃油車(chē)的政策 106 。使用燃料電池車(chē)和電動(dòng)車(chē)這類(lèi)的清潔能源汽車(chē)已經(jīng)成為不可否認(rèn)的未來(lái)趨勢(shì)。與燃料電池車(chē)相比,純電動(dòng)車(chē)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用在大多數(shù)場(chǎng)景中更加成熟,但由于電池重量和續(xù)航里程問(wèn)題而受到限制。純電動(dòng)車(chē)的真實(shí)環(huán)境續(xù)航里程通常比其官方公布的實(shí)驗(yàn)路況下的續(xù)航里程有較大的折扣。電池性能也容易受到外界環(huán)境的影響,低溫對(duì)續(xù)航里程影響較大 。氫能技術(shù)的不斷發(fā)展將促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。江蘇燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)排名燃料電池汽車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)的一...
實(shí)際應(yīng)用較多的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),是將氫與汽化的汽油或柴油混合后再燃用,氫在混合燃料中占30%~85%。汽油箱中的汽油通過(guò)化油器向發(fā)動(dòng)機(jī)提供,在不使用氫燃料時(shí)與傳統(tǒng)燃料系統(tǒng)相同。附加的氫燃料供給系統(tǒng)由甲醇容器、氫發(fā)生器、控制閥、壓力表等組成,氫發(fā)生器串接在排氣管上。甲醇容器中的甲醇進(jìn)入氫發(fā)生器之后,在廢氣余熱和催化劑作用下裂解生成氫。在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸真空度作用下,生成的氫被吸入化油器與汽油混合,混合燃料的濃度可通過(guò)化汽器各個(gè)閥控制。國(guó)內(nèi)氫發(fā)生器所用的催化劑一般含有鎳、鉑鈀、鉀和鋁等元素,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中的廢氣余熱為 300℃~780℃。對(duì) 492QA2 汽油機(jī)作臺(tái)架及道路試驗(yàn)表明,發(fā)動(dòng)機(jī)使用摻氫汽油后在燃...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)高壓電安全非常重要,除了系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝時(shí)對(duì)電氣間隙和爬電距離設(shè)置安全距離外,還涉及燃料電池堆內(nèi)部冷卻液的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率),燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)析出離子增加冷卻液的導(dǎo)電性,降低整個(gè)系統(tǒng)的安全性?因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)控燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的絕緣性?當(dāng)前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的絕緣要求為≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)絕緣電阻值的安全要求,在設(shè)計(jì)時(shí)可以在絕緣電阻檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置兩級(jí)報(bào)警(400V平臺(tái)為例):一級(jí)報(bào)警為絕緣電阻≤100k,二級(jí)報(bào)警為絕緣電阻≤50k?當(dāng)發(fā)生一級(jí)報(bào)警時(shí),上報(bào)故障;當(dāng)發(fā)生二級(jí)報(bào)警時(shí),強(qiáng)行切斷高壓電并上報(bào)故...
供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池電堆,由空氣過(guò)濾器、空氣壓縮機(jī)和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃料電池堆提供氧氣,水熱管理系統(tǒng)采用單獨(dú)的水和冷卻劑回路來(lái)消除廢熱和反應(yīng)產(chǎn)物(水)。在供氫系統(tǒng)中,空壓機(jī)是車(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的“肺”,提供電堆反應(yīng)所需的氧氣。空壓機(jī)主要由電機(jī)及其控制器、空氣泵及輔助部件組成。從相關(guān)企業(yè)布局情情況來(lái)看,國(guó)家電投正在建設(shè)中關(guān)村延慶氫能產(chǎn)業(yè)園,一期延慶園加氫站、二期冬奧配套制氫站已建成,三期研發(fā)測(cè)試區(qū)計(jì)劃今年開(kāi)工建設(shè)。其中,一期加氫站每天可為60輛氫燃料客車(chē)或200輛中小型氫燃料車(chē)輛提供加氫保障。中國(guó)已經(jīng)提出了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的倡議,積極推動(dòng)氫能技術(shù)的應(yīng)用和推廣。鄭州氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)...
功率品質(zhì)是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中平穩(wěn)輸出電功率的性能,反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的品質(zhì)?特別要求燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)輸出電壓應(yīng)保持一定的平穩(wěn)性,以利于直流變換器及其他高壓電器工作?其主要指標(biāo)包括:電壓范圍?額定功率下電壓波動(dòng)帶寬?過(guò)載工況下電壓下降百分比等?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況下的電壓范圍,單位為Ⅴ?全工況電壓范圍包括了從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)路電壓到較大電流密度下的電壓,反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的功率品質(zhì)?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率輸出時(shí)電壓波動(dòng)的帶寬(幅度),單位為Ⅴ?該指標(biāo)反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)輸出額定功率的能力?氫氣在綠色制造領(lǐng)域的應(yīng)用也有著普遍的發(fā)展前景。山東氫能技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商燃料電池車(chē)...
氫氣在一定的壓力和溫度下呈液態(tài),常壓時(shí)液態(tài)氫的密度是氣態(tài)氫的 845 倍,占體積小。液氫的體積能量密度高,其單位熱值約為汽油的 3 倍。與金屬氫化物儲(chǔ)存等其它方法相比,液氫儲(chǔ)存時(shí)自身的質(zhì)量較輕。液氫的添加和計(jì)量與傳統(tǒng)液態(tài)燃料相似,液氫的這些特點(diǎn)有利于車(chē)用燃料的儲(chǔ)存要求。但是,液氫對(duì)儲(chǔ)存容器的絕熱和安全性設(shè)計(jì)要求很高。液氫與環(huán)境溫度相差很大,蒸發(fā)損失及將氣態(tài)氫經(jīng)高壓低溫變成液態(tài)氫損失使氫液的成本較大,難于大量建立供給站及在民用車(chē)輛上應(yīng)用。所謂金屬氫化物儲(chǔ)氫,是先將特殊金屬與氫反應(yīng)生成金屬氫化物,使用時(shí)再加熱金屬氫化物釋放氫供作燃料。研究應(yīng)用的儲(chǔ)氫金屬或合金主要有鈦系、稀土系、鎂系等。氫能技術(shù)需要...
燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實(shí)際過(guò)程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成,即陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽(yáng)極和陰極通入。燃料氣在陽(yáng)極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導(dǎo)到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場(chǎng)作用下,通過(guò)電解質(zhì)遷移到陽(yáng)極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。同時(shí),由于本身的電化學(xué)反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽(yáng)兩極除傳導(dǎo)電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。氫氣作為一種高效清潔的能源形式,可以促進(jìn)全球能源變革。河北燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)排...
對(duì)于采用輔熱達(dá)到冷啟動(dòng)的燃料電池系統(tǒng),在低溫啟動(dòng)時(shí)都要求外界快速給予足夠電能去升溫。除了外接電源外,一能夠提供電能的就是動(dòng)力電池部分了。這對(duì)動(dòng)力電池的低溫性能是個(gè)考驗(yàn)。動(dòng)力電池多數(shù)都有充放電次數(shù)的要求。關(guān)于動(dòng)力鋰電池電芯循環(huán)使用次數(shù)國(guó)家強(qiáng)制要求必須要在1000次以上,磷酸鐵鋰一般可以做到2000次,而三元鋰離子電池一般也能1000次以上。電池循環(huán)次數(shù)是以周期來(lái)計(jì)算的,也可以反過(guò)來(lái)說(shuō)鋰離子電池充電周期是以循環(huán)次數(shù)來(lái)計(jì)算的。假設(shè)鋰離子電池的壽命是500個(gè)充電周期。怎么才能算作是一個(gè)充放電周期呢?一個(gè)充電周期意味著鋰離子電池的所有電量由滿用到空,再由空充到滿的過(guò)程,這并不等同于充一次電。所謂的500...
截至2020年底,全球氫燃料電池汽車(chē)保有量為32535輛,同比增長(zhǎng)38%,韓國(guó)保有量達(dá)10906輛,位居全球一,美國(guó)為8931輛,我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)保有量為7352輛排第三。燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵關(guān)鍵部件或材料主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電堆和膜電極。從成本上看,燃料電池電堆約占燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的55%,而膜電極約占燃料電池電堆的65%。2020年,燃料電池商用車(chē)價(jià)格約為200萬(wàn)/輛,隨著燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)?;c燃料電池電堆關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化,預(yù)計(jì)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)售價(jià)格將以每年10%的幅度下降。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng):氫燃料電池汽車(chē)的關(guān)鍵為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),關(guān)系著整車(chē)運(yùn)行的安全性,對(duì)燃料電池汽車(chē)是否具備成熟、可靠的性能...
燃料電池車(chē)提供了與傳統(tǒng)燃油車(chē)類(lèi)似的加油體驗(yàn) — 不需要充電站基礎(chǔ)設(shè)施,而這種充電站基礎(chǔ)設(shè)施在住宅區(qū)和高速公路沿線是很難實(shí)現(xiàn)的。純電動(dòng)車(chē)及其充電站基礎(chǔ)設(shè)施的全方面商業(yè)化將對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)預(yù)測(cè),到2050年,電動(dòng)車(chē)的電力需求將在45太瓦時(shí)左右,約占全國(guó)電力需求的10%。不同類(lèi)別的燃料電池車(chē)已經(jīng)開(kāi)始逐步進(jìn)入了原型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段,經(jīng)過(guò)相關(guān)單位和業(yè)內(nèi)人士多年的努力,現(xiàn)在幾乎所有車(chē)輛類(lèi)型都有燃料電池車(chē)的產(chǎn)品或原型。對(duì)于乘用車(chē)而言,燃料電池車(chē)已經(jīng)可以進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用了,但由于加氫基礎(chǔ)設(shè)施有限,且購(gòu)置成本高,因而當(dāng)前使用率仍較低。在商用車(chē)領(lǐng)域,叉車(chē)、公交車(chē)、輕型和中型卡車(chē)一直處于燃料電池商用車(chē)應(yīng)...
為保證燃料電池穩(wěn)定高效運(yùn)行,同時(shí)提高氫氣利用率,通常采用氫氣循環(huán)的方法,即氫氣把電堆內(nèi)部生成的水帶出后,經(jīng)水氣分離裝置將液態(tài)水分離,再將氫氣循環(huán)送回到電堆陽(yáng)極重復(fù)使用,同時(shí)對(duì)新鮮氫氣進(jìn)行加濕。傳統(tǒng)循環(huán)泵在涉氫涉水環(huán)境下,易發(fā)生“氫脆”,氫循環(huán)泵在結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)上不同于傳統(tǒng)循環(huán)泵,技術(shù)難度要高很多,氫循環(huán)泵需要具備密封設(shè)計(jì)好(氫氣容易泄露)、耐水性強(qiáng)(經(jīng)過(guò)電堆反應(yīng)后剩余的氫氣帶有少量水蒸氣)、流量大(適應(yīng)大功率電堆)、壓力輸出穩(wěn)定(低壓轉(zhuǎn)為高壓)、無(wú)油(保證氫氣純度)等特點(diǎn)。氫循環(huán)泵難度較大,目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品處于研發(fā)驗(yàn)證階段,尚不成熟,國(guó)內(nèi)系統(tǒng)企業(yè)主要是進(jìn)口德國(guó)普旭氫循環(huán)泵,普旭在中國(guó)市占率達(dá)到9...
燃料電池車(chē)由于其簡(jiǎn)單性和靈活性而具有普遍的應(yīng)用場(chǎng)景。燃料電池車(chē)和電動(dòng)車(chē)都是為了促進(jìn)零排放和可持續(xù)交通系統(tǒng)所采用的傳統(tǒng)燃油車(chē)的替代方案。如圖14所示,許多國(guó)家都出臺(tái)了禁止燃油車(chē)的政策 106 。使用燃料電池車(chē)和電動(dòng)車(chē)這類(lèi)的清潔能源汽車(chē)已經(jīng)成為不可否認(rèn)的未來(lái)趨勢(shì)。與燃料電池車(chē)相比,純電動(dòng)車(chē)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用在大多數(shù)場(chǎng)景中更加成熟,但由于電池重量和續(xù)航里程問(wèn)題而受到限制。純電動(dòng)車(chē)的真實(shí)環(huán)境續(xù)航里程通常比其官方公布的實(shí)驗(yàn)路況下的續(xù)航里程有較大的折扣。電池性能也容易受到外界環(huán)境的影響,低溫對(duì)續(xù)航里程影響較大 。氫能技術(shù)的發(fā)展需要借助科技創(chuàng)新和政策支持。鄭州燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)怎么樣直接燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)式結(jié)構(gòu)...
鼓泡法加濕是在燃料電池進(jìn)氣口前加入一個(gè)盛有蒸餾水的裝置,此方法通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入燃料電池氣體的流量、蒸餾水的溫度和液面高度來(lái)改變加濕量。液態(tài)水噴射加濕裝置由兩個(gè)部分組成:高壓噴射室和膨脹室。該裝置是把水直接噴入燃料電池堆的氣體導(dǎo)流板或進(jìn)氣管路中,水噴入后在氣體管路中形成霧狀,當(dāng)這股混合氣體遇到燃料電池本身的反應(yīng)熱時(shí),水霧就能迅速蒸發(fā)。此加濕裝置是通過(guò)調(diào)節(jié)加濕氣體的流量、噴射水的壓力來(lái)改變加濕量的大小。利用電池尾氣對(duì)燃料電池堆的氧化劑(還原劑)進(jìn)行增濕,溫暖潮濕的尾氣(液態(tài)水)通過(guò)膜的一側(cè),然后在濃度差的作用下擴(kuò)散到膜的另一側(cè),之后蒸發(fā)至電池反應(yīng)氣中。氫燃料電池車(chē)是可持續(xù)交通的重要組成部分。鎮(zhèn)江氫能技...
車(chē)用燃料電池具有效率高、啟動(dòng)快、環(huán)保性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),是取代汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的理想解決方案。燃料電池汽車(chē)的較大優(yōu)點(diǎn)是清潔、無(wú)污染,在全球環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益突出的現(xiàn)在,燃料電池汽車(chē)作為環(huán)保型汽車(chē)越來(lái)越受到人們的重視。為提高燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可靠性,需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的各系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析其運(yùn)行特性,為發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略的不斷改進(jìn)提供依據(jù),同時(shí)對(duì)整車(chē)性能進(jìn)行評(píng)估。因此,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成,如圖1所示。它以高性能的dsp為關(guān)鍵,開(kāi)發(fā)出控制燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的嵌入式控制器。氫氣燃料電池汽車(chē)可以有效解決城市交通中的污染和擁堵問(wèn)題。成都...
氫燃料電池指的是氫通過(guò)與氧的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置,氫燃料電池車(chē)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于車(chē)上的電動(dòng)機(jī),就像純電動(dòng)車(chē)一樣。雖然“氫燃料電池”這五個(gè)字里面,有“電池”這兩個(gè)字,但實(shí)際上,它和我們?nèi)粘S玫哪欠N小電池,或者汽車(chē)上的鋰電池,都不太一樣。燃料電池其實(shí)是一個(gè)能把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。所以這個(gè)“燃料電池”是需要不斷加入“燃料”才能產(chǎn)生電的,而這個(gè)燃料,較常見(jiàn)的就是氫。雖然任何能分解出氫氣的碳?xì)浠衔?,例如天然氣、醇、或甲烷等,都可以分解出氫,但分解的產(chǎn)物中含有二氧化碳,也就是不那么環(huán)保了,所以之后在汽車(chē)上使用的燃料電池,都是直接使用氫氣作為“燃料”,之后排出的就只有水和熱量,沒(méi)有任何污染...
工作環(huán)境溫度范圍:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)可以非失效工作的環(huán)境溫度范圍?環(huán)境溫度主要對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱?進(jìn)氣溫度等有很大影響?工作海拔范圍:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常工作的海拔范圍?海拔影響進(jìn)氣壓力,越高往往越會(huì)導(dǎo)致功率下降?存儲(chǔ)溫度范圍:燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在存儲(chǔ)期間可能會(huì)經(jīng)歷諸如凍結(jié)/解凍循環(huán),導(dǎo)致性能衰退,因此存儲(chǔ)溫度范圍也體現(xiàn)了其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性?可靠性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力,主要反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)穩(wěn)定?正確工作的特性?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性在很大程度上決定了燃料電池汽車(chē)整車(chē)的可靠性?這里主要參考傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)?機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中給出的評(píng)...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件包括電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。燃料電池電堆是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)源,對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵性能和成本具有較大的影響。電堆的主要材料包括膜電極、雙極板、端板等,其中膜電極是燃料電池電堆的關(guān)鍵部件,對(duì)電堆的性能、壽命和成本具有關(guān)鍵影響,膜電極又可以分為催化劑、擴(kuò)散層、質(zhì)子交換膜等。隨著終端領(lǐng)域的推廣,電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜雖然生產(chǎn)規(guī)模較小,但已有國(guó)產(chǎn)化能力。從國(guó)市場(chǎng)格局來(lái)看,行業(yè)目前屬于寡頭競(jìng)爭(zhēng),CR5占比50%。制氫過(guò)程中利用可再生能源可以實(shí)現(xiàn)清潔的能源生產(chǎn)。吉林燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)哪家便宜燃料電池汽車(chē)空...
燃料電池汽車(chē)空壓機(jī)的類(lèi)型:目前常用的空壓機(jī)類(lèi)型有渦旋式、螺桿式、活塞式、離心式、羅茨式和滑片式。1)渦旋式空壓機(jī)容積效率較高,壓力和流量可連續(xù)調(diào)整,高效率工作區(qū)較寬,但質(zhì)量和體積較大;在豐田、UTC等公司的燃料電池中已有應(yīng)用。2)螺桿式空壓機(jī)的工作原理是利用螺旋齒相互嚙合;螺杄嚙合線把螺旋槽分割成多個(gè)密封工作腔,螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),密封腔在一端形成,不斷向另一端移動(dòng)。螺桿式空壓機(jī)又分為雙螺杄和單螺桿兩種?;娇諌簷C(jī)是容積式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),滑片受離心力的作用從槽中甩出,其端部緊貼在氣缸內(nèi)表面上,把月牙形的空間分割成若干扇形小室,稱之為基元。隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn),基元容積從大到小周而復(fù)始地變化,由此...
過(guò)載工況下電壓下降百分比:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在過(guò)載工況下相對(duì)于額定工況電壓下降的百分?jǐn)?shù)?若在過(guò)載工況下電壓下降過(guò)多,會(huì)造成輸出功率下降,無(wú)法滿足過(guò)載功率的輸出要求?環(huán)境適應(yīng)性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)周?chē)h(huán)境的能力,主要反映了對(duì)于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在不同環(huán)境條件下均能按預(yù)期要求?可靠工作的特性?在設(shè)計(jì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),必須考慮滿足環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo),以保證燃料電池汽車(chē)能夠在各種環(huán)境下正常行駛?常見(jiàn)的適應(yīng)性指標(biāo)包括:較低啟動(dòng)溫度?工作環(huán)境溫度范圍?工作海拔范圍?存儲(chǔ)溫度范圍等?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)成功的較低環(huán)境溫度,單位為℃?低溫啟動(dòng)是燃料電池汽車(chē)商業(yè)化的技術(shù)瓶頸之一?降低較低啟動(dòng)溫度,是提高燃料電...
除電堆以外,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)還需要一系列輔助系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)其功能。其中控制系統(tǒng)通過(guò)高精度調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的壓力及流量等使得電堆中的反應(yīng)始終維持在輸出功率、溫度、濕度均合適的水平,保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠工作;氫氣和空氣供給系統(tǒng)是為電堆提供合適壓力、溫度、濕度、流量的氫氣與空氣;水熱管理系統(tǒng)用于保持燃料電池內(nèi)部水平衡和熱平衡。此外,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)配備由車(chē)載高壓儲(chǔ)氫瓶和配套閥件組成的車(chē)載氫系統(tǒng)用于儲(chǔ)存燃料,以及用于實(shí)現(xiàn)燃料電池與整車(chē)高壓之間解耦的DC/DC變換器。根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》,氫能將成為中國(guó)能源體系重要組成部分,2050年能源體系中占比約10%,氫氣需求量達(dá)6000萬(wàn)噸,加氫站10...
考慮到燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)自身的特點(diǎn)結(jié)合常用的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo),選定平均初次故障時(shí)間?平均故障間隔時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間三個(gè)指標(biāo)?(1)、平均初次故障時(shí)間,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在初次故障前所運(yùn)行的時(shí)間的平均值,單位為h?(2)、平均故障間隔時(shí)間,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生相鄰兩次故障之間所運(yùn)行時(shí)間的平均值,單位為h。(3)、平均修復(fù)時(shí)間,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)修復(fù)故障所用時(shí)間的平均值,單位為h?質(zhì)子交換膜燃料在平穩(wěn)工作時(shí)壽命可以高達(dá)到100000h,但是在汽車(chē)應(yīng)用中,往往無(wú)法達(dá)到上述期望值?燃料電池汽車(chē)耐久性主要受燃料電池性能衰退和壽命極限影響?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,以額定功率輸出衰減到原來(lái)的90%的工作時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià),單位為h?氫...
燃料電池系統(tǒng)指用于車(chē)輛、游艇、航空航天及水下動(dòng)力設(shè)備等作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源或輔助動(dòng)力,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理如圖3-1所示,整個(gè)燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個(gè)系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學(xué)反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個(gè)單體電池、隔板、冷卻板、進(jìn)氣歧管等構(gòu)成,是把富氫氣體和空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成直流電,并同時(shí)產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)高壓電安全非常重要,除了系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝時(shí)對(duì)電氣間隙和爬電距離設(shè)置安全距離外,還涉及燃料電池堆內(nèi)部冷卻液的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率),燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)析出離子增加冷卻液的導(dǎo)電性,降低整個(gè)系統(tǒng)的安全性?因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)控燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的絕緣性?當(dāng)前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的絕緣要求為≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)絕緣電阻值的安全要求,在設(shè)計(jì)時(shí)可以在絕緣電阻檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置兩級(jí)報(bào)警(400V平臺(tái)為例):一級(jí)報(bào)警為絕緣電阻≤100k,二級(jí)報(bào)警為絕緣電阻≤50k?當(dāng)發(fā)生一級(jí)報(bào)警時(shí),上報(bào)故障;當(dāng)發(fā)生二級(jí)報(bào)警時(shí),強(qiáng)行切斷高壓電并上報(bào)故...
在應(yīng)用前景方面,我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃提出:至2020年氫燃料電池汽車(chē)應(yīng)用規(guī)模超過(guò)2萬(wàn)輛,2025年達(dá)到10萬(wàn)輛,2030年達(dá)到100萬(wàn)輛。據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》統(tǒng)計(jì),全國(guó)22個(gè)地區(qū)有60多項(xiàng)氫能開(kāi)發(fā)政策。預(yù)計(jì)到2050年,氫能將至少占領(lǐng)10%在中國(guó)終端能源系統(tǒng),其中氫燃料電池商用車(chē)到2050年將達(dá)到160萬(wàn)輛,市場(chǎng)份額將接近37%,氫燃料電池乘用車(chē)到2050年市場(chǎng)份額將超過(guò)14%。這一系列的預(yù)測(cè)表明,氫燃料電池汽車(chē)的應(yīng)用前景十分廣闊。氫燃料電池客車(chē)將成為真正意義上的高效、清潔汽車(chē),這是減少碳排放、節(jié)約化石燃料應(yīng)用的重要手段,氫燃料電池的應(yīng)用將有效改善人類(lèi)生活空氣質(zhì)量,對(duì)環(huán)...