燃料電池汽車(chē)的運(yùn)行并不是一個(gè)穩(wěn)態(tài)情況,頻繁的啟動(dòng)、加速和爬坡使得汽車(chē)動(dòng)態(tài)工況非常復(fù)雜。燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較慢,在啟動(dòng)、急加速或爬陡坡時(shí)燃料電池的輸出特性無(wú)法滿足車(chē)輛的行駛要求。在實(shí)際燃料電池汽車(chē)上,常常需要使用燃料電池混合電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)方法,即引入輔助能源裝置(蓄電池、超級(jí)電容器或蓄電池十超級(jí)電容器)通過(guò)電力電子裝置與燃料電池并網(wǎng),用來(lái)提供峰值功率以補(bǔ)充車(chē)輛在加速或爬坡時(shí)燃料電池輸出功率能力的不足。另一方面,在汽車(chē)怠速、低速或減速等工況下,燃料電池的功率大于驅(qū)動(dòng)功率時(shí),存儲(chǔ)富余的能量,或在回饋制動(dòng)時(shí),吸收存儲(chǔ)制動(dòng)能量,從而提高整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的能量效率。氫氣在空間探測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用也有著普遍的前景。燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能
燃料電池系統(tǒng)需要加濕反應(yīng)氣體,對(duì)于采用質(zhì)子交換膜的燃料電池系統(tǒng)而言,氣體反應(yīng)物的相對(duì)濕度對(duì)膜的性能的影響是至關(guān)重要的。膜傳輸質(zhì)子時(shí)需要質(zhì)子以水合離子的形式存在,而干燥的膜不具備傳導(dǎo)質(zhì)子的能力。因此,對(duì)反應(yīng)氣體進(jìn)行加濕以保證質(zhì)子交換膜的濕潤(rùn),是增加質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力不可缺少的方法。增加反應(yīng)氣體的相對(duì)濕度會(huì)提高質(zhì)子交換膜的電導(dǎo)率,降低膜電阻,從而提高燃料電池系統(tǒng)的輸出性能;但相對(duì)濕度過(guò)高也容易導(dǎo)致燃料電池堆內(nèi)部發(fā)生水淹,從而影響其性能?,F(xiàn)在燃料電池堆采用的加濕技術(shù)主要分為內(nèi)部加濕、自加濕和外部加濕三種。內(nèi)部加濕是利用燃料電池反應(yīng)生成的水和水在質(zhì)子交換膜內(nèi)的傳遞特性,實(shí)現(xiàn)膜的自增濕;自加濕法是將催化鉑金微粒子加入質(zhì)子交換膜中,在燃料電池發(fā)電時(shí),依靠膜內(nèi)自動(dòng)生成的水來(lái)增濕;外部加濕是在燃料電池之外加上一個(gè)部件,使水蒸氣和反應(yīng)氣體同時(shí)進(jìn)入電池組中。河北燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)廠氫氣還可以用于工業(yè)生產(chǎn)、燃料電池等制造等領(lǐng)域。
能源危機(jī)現(xiàn)已成為世界各國(guó)關(guān)注的話題,而在汽車(chē)行業(yè)中,各大車(chē)企對(duì)新能源汽車(chē)的研發(fā)也投入相當(dāng)大的精力。新能源汽車(chē)有很多種,其中燃料電池汽車(chē)的出現(xiàn)使人類(lèi)擺脫了對(duì)傳統(tǒng)能源的嚴(yán)重依賴(lài),具有高效率、零排放的優(yōu)點(diǎn)。然而燃料電池汽車(chē)在產(chǎn)熱上與其他動(dòng)力源汽車(chē)之間存在較大差異,主要表現(xiàn)為燃料電池工作溫度較低,且廢熱全部經(jīng)熱管理系統(tǒng)排出,導(dǎo)致汽車(chē)的熱負(fù)荷較高。本文將通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)燃料電池汽車(chē)熱管理系統(tǒng)的主要零部件、散熱模塊和系統(tǒng)整體的散熱性能展開(kāi)研究。散熱器散熱性能的提高對(duì)提高燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的整體性能至關(guān)重要,若只通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法研究散熱器對(duì)燃料電池散熱性能的影響規(guī)律,不只研究成本高、耗費(fèi)精力大,而且精度難以保證。
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成及其子系統(tǒng)作用:水熱管理系統(tǒng),水熱管理系統(tǒng)由水泵和水溫傳感器兩大部件組成,和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)散熱小循環(huán)系統(tǒng)類(lèi)似。氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液是由去離子水和乙二醇水溶液按照一定比例調(diào)和成的溶液。電控系統(tǒng),氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(FCU)及各種傳感器構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是指數(shù)據(jù)采集器。通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以時(shí)刻監(jiān)控氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各種參數(shù)及狀態(tài),如發(fā)動(dòng)機(jī)地理位置、運(yùn)行狀態(tài)、各項(xiàng)傳感器參數(shù)等,對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,并針對(duì)參數(shù)異常情況實(shí)時(shí)報(bào)警、記錄。氫能技術(shù)是一種使用氫作為能源的技術(shù)。
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油經(jīng)濟(jì)性和廢氣排放方面有明顯改善,而動(dòng)力性與燃用純汽油時(shí)基本相同。表 1 是一些汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用不同燃料時(shí)的怠速排放對(duì)比。氫能技術(shù)需要建設(shè)氫能基礎(chǔ)設(shè)施,包括氫氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加注等環(huán)節(jié)。鎮(zhèn)江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)排行榜
氫氣的生產(chǎn)和利用需要注意安全措施,避免事故發(fā)生。燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能
氫燃料電池汽車(chē)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),因此被歸類(lèi)為電動(dòng)汽車(chē)。常見(jiàn)的縮寫(xiě)是 FCEV,是“Fuel Cell Electric Vehicle”的縮寫(xiě),與 BEV 或“Battery Electric Vehicle”形成對(duì)比。氫燃料電池汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)不同,其自己發(fā)電不從外部電源充電的內(nèi)置電池發(fā)電,而是擁有自己的高效動(dòng)力裝置——燃料電池。在 FCEV 的燃料電池中,氫氣和氧氣產(chǎn)生電能并將能量引導(dǎo)至電動(dòng)機(jī)中進(jìn)而產(chǎn)生動(dòng)能,這個(gè)過(guò)程發(fā)生了反向電解,其中氫與燃料電池中的氧發(fā)生反應(yīng)。氫氣來(lái)自 FCEV 內(nèi)置的一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)罐,而氧氣則來(lái)自環(huán)境空氣。這種反應(yīng)的一結(jié)果是電能、熱量和水,它們通過(guò)廢氣以水蒸氣的形式排放。燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能