燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設(shè)備等作為驅(qū)動動力電源或輔助動力,通過電化學(xué)反應(yīng)過程將反應(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。燃料電池堆是整個系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場所,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,并同時產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (MEA)交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池堆。氫氣作為一種高效清潔的能源形式,具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。黑龍江燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)開發(fā)
氫燃料電池發(fā)動機(jī)是一種將氫氣和氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,主要由燃料電池電堆、氫氣供給循環(huán)系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。氫燃料電池發(fā)動機(jī)工作過程中不涉及燃燒,無機(jī)械損耗,能量轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物只為電、熱和水,被稱為“環(huán)保發(fā)動機(jī)”。燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng):氫燃料電池汽車的關(guān)鍵為燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng),關(guān)系著整車運(yùn)行的安全性,對燃料電池汽車是否具備成熟、可靠的性能表現(xiàn)具有重要影響。燃料電池發(fā)動機(jī)主要部件包括電堆、發(fā)動機(jī)控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。無錫燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)多少錢應(yīng)用氫氣技術(shù)可以緩解能源危機(jī),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
濕膜加濕的過程是空氣在與濕膜接觸的過程中實現(xiàn)熱質(zhì)的交換。通過改進(jìn)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),使其不需要借助外部設(shè)備就能保持膜電極的適當(dāng)濕度,維持燃料電池的性能。這種技術(shù)主要體現(xiàn)在以下兩個方面:一是通過増強(qiáng)膜兩側(cè)水濃度梯度的方法來增強(qiáng)水由明極向陽極的擴(kuò)散;二是自増濕電解質(zhì)膜的研究,通常用在電解質(zhì)膜內(nèi)加入和SiO2顆粒的方法,其中起催化氫氧化合生成水的作用, SiO2起儲存水分的作用,在電池缺水時釋放出水。通過調(diào)節(jié)氣體流量、濕膜的大小和厚度以及水溫來改變濕膜加濕器加濕量的大小,將滿足燃料電池工作所需的具有定溫度、濕度的氣體送入燃料電池。
根據(jù)氫燃料電池特性,質(zhì)子交換膜氫燃料電池(PEMFC)是電動汽車的理想動力源,它將氫氣和氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能,其過程不涉及燃燒,能量轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物只為電、熱和水,運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,被稱為“環(huán)保發(fā)動機(jī)”。氫燃料電池是實現(xiàn)氫能源產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié),氫燃料電池汽車是我國新能源汽車戰(zhàn)略的重要組成部分,也是氫燃料電池技術(shù)推廣應(yīng)用的重要領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國家紛紛將其列入未來汽車先進(jìn)動力的發(fā)展方向和國家戰(zhàn)略,我國相關(guān)單位與各級地方相關(guān)單位先后出臺了一系列政策,規(guī)劃和引導(dǎo)氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用和市場的進(jìn)一步發(fā)展。燃料電池是利用氫氣發(fā)電的一種高效清潔能源技術(shù)。
燃料電池空壓機(jī):空壓機(jī)有以下幾點性能要求:1)效率高。燃料電池空壓機(jī)的動力由燃料電池的輸出的電能提供,在輔助功耗中占比高達(dá)80%。如果空壓機(jī)效率過低會嚴(yán)重降低燃料電池系統(tǒng)的性能。2)無油。燃料電池堆中的質(zhì)子交換膜對油污十分敏感,如果不在無油環(huán)境下工作可能會因催化劑中毒而導(dǎo)致質(zhì)子交換膜失效。3)質(zhì)量輕、體積小。車載燃料電池空壓機(jī)要安裝在汽車上,如果體積過大則會占據(jù)大量空間,影響整車的布置;而質(zhì)量過大則會增加整車慣性,影響起步加速和制動性能。4)動態(tài)響應(yīng)快。車載燃料電池的功率變化頻繁,所以空壓機(jī)應(yīng)盡量做到無延遲地對流量和壓力進(jìn)行調(diào)整,以能夠跟蹤輸出功率的變化。氫氣在空間探測等領(lǐng)域的應(yīng)用也有著普遍的前景。無錫氫能技術(shù)服務(wù)排名
氫能技術(shù)的關(guān)鍵是燃料電池技術(shù),該技術(shù)利用氫氣和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生電能,從而驅(qū)動電動汽車等設(shè)備。黑龍江燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)開發(fā)
考慮到燃料電池發(fā)動機(jī)自身的特點結(jié)合常用的可靠性評價指標(biāo),選定平均初次故障時間?平均故障間隔時間和平均修復(fù)時間三個指標(biāo)?(1)、平均初次故障時間,燃料電池發(fā)動機(jī)在初次故障前所運(yùn)行的時間的平均值,單位為h?(2)、平均故障間隔時間,燃料電池發(fā)動機(jī)發(fā)生相鄰兩次故障之間所運(yùn)行時間的平均值,單位為h。(3)、平均修復(fù)時間,燃料電池發(fā)動機(jī)修復(fù)故障所用時間的平均值,單位為h?質(zhì)子交換膜燃料在平穩(wěn)工作時壽命可以高達(dá)到100000h,但是在汽車應(yīng)用中,往往無法達(dá)到上述期望值?燃料電池汽車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)動機(jī)壽命,以額定功率輸出衰減到原來的90%的工作時間來評價,單位為h?黑龍江燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)開發(fā)