并聯(lián)式的燃料電池混合動力系統(tǒng)的結構。這種構建通常在燃料電池和電機控制器之間安裝了一個DC/DC變換器,燃料電池的端電壓通過DC/DC變換器的升壓或降壓來與系統(tǒng)直流母線的電壓等級進行匹配。這種系統(tǒng)與上述構架不同之處還在于,這種動力系統(tǒng)的設計沒有考慮能量的回饋回收,因此系統(tǒng)雖然簡單,但效率比較低下。盡管系統(tǒng)直流母線的電壓與燃料電池功率輸出能力之間不再有耦合關系,但DC/DC變換器必須將系統(tǒng)直流母線的電壓維持在較適宜電機系統(tǒng)工作的電壓點(或范圍),對于交流電機驅動系統(tǒng),通常還需要安裝一個DC/AC轉換器。目前這類構架系統(tǒng)只在一些小型或者實驗的車上使用。氫能技術可以成為能源轉型的重要路徑之一,減輕對傳統(tǒng)化石燃料的依賴。黑龍江氫能技術服務功能
為保證燃料電池穩(wěn)定高效運行,同時提高氫氣利用率,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)送回到電堆陽極重復使用,同時對新鮮氫氣進行加濕。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)泵在結構和材料的設計上不同于傳統(tǒng)循環(huán)泵,技術難度要高很多,氫循環(huán)泵需要具備密封設計好(氫氣容易泄露)、耐水性強(經(jīng)過電堆反應后剩余的氫氣帶有少量水蒸氣)、流量大(適應大功率電堆)、壓力輸出穩(wěn)定(低壓轉為高壓)、無油(保證氫氣純度)等特點。氫循環(huán)泵難度較大,目前國內產(chǎn)品處于研發(fā)驗證階段,尚不成熟,國內系統(tǒng)企業(yè)主要是進口德國普旭氫循環(huán)泵,普旭在中國市占率達到90% 。黑龍江氫能技術服務咨詢氫能技術是一種使用氫作為能源的技術。
裝備以質子交換膜為代替的氫燃料電池汽車主要優(yōu)點很大程度要歸功于燃料電池非常理想的工作原理。至少可以說,它在保持和擴大純電動汽車優(yōu)勢的同時,又擯棄了后者固有的缺陷和不足。極好的環(huán)保性。我們就拿豐田MIRAI而言,在行駛過程中,只排放純凈水而沒有其他任何有害物質,能不能喝我不知道,我不建議你喝;同時,這也符合大自然循環(huán)的規(guī)律。汽車運行工作的副產(chǎn)品—水,雖然以目前的狀況看,汽車使用者還不能直接回收利用,但排入大自然總會還是要被循環(huán)利用的,或者再次電解制氫,或者養(yǎng)些花花草草。從能源的生命周期來看,如果汽車使用的氫燃料是來自工業(yè)廢氣等副產(chǎn)品以及通過可再生清潔能源而取制,那么車輛總的排放污染也是很低,很少的。
氫燃料在車輛驅動能源方面的應用,起始于把氫燃料電池用作電動車電源。近代的氫燃料電動車的某些性能可滿足使用要求,如戴克公司的使用 Mark 900 氫燃料電池的NECAR5 電動車,其電動機輸出功率可達 75 k W,較高時速可達 150 km?h。但電動車不可能完全取代汽車,主要是因為電池的壽命遠短于發(fā)動機壽命,而且電動車的較大連續(xù)行駛里程受到配備電池數(shù)量的限制,一般,電動車裝用近百公斤的電池,較大續(xù)行駛里程也只 200 km 左右。尤其是對于數(shù)量巨大的在用汽車,不可能將其發(fā)動機全報廢而改用電動機驅動。因此近代專業(yè)人員一直致力于將氫氣直接作為發(fā)動機燃料的研究,一方面適合發(fā)動機能源、排放等方面的要求,另一方面又滿足汽車連續(xù)行駛里程及能利用在用的發(fā)動機。氫能技術的市場前景吸引了越來越多的企業(yè)投入到氫能領域的研發(fā)和應用中。
燃料電池發(fā)動機構成及其子系統(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)內燃機散熱小循環(huán)系統(tǒng)類似。氫燃料電池發(fā)動機冷卻液是由去離子水和乙二醇水溶液按照一定比例調和成的溶液。電控系統(tǒng),氫燃料電池發(fā)動機的電控系統(tǒng)主要是由發(fā)動機控制器(FCU)及各種傳感器構成。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。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以時刻監(jiān)控氫燃料電池發(fā)動機運行的各種參數(shù)及狀態(tài),如發(fā)動機地理位置、運行狀態(tài)、各項傳感器參數(shù)等,對各項參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析處理,并針對參數(shù)異常情況實時報警、記錄。氫氣車的維護成本相對較低,具有較高的經(jīng)濟性和可持續(xù)性。黑龍江氫能技術服務咨詢
氫能技術的應用還需要考慮成本和效率等問題。黑龍江氫能技術服務功能
燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)的關鍵部件,是燃料電池發(fā)動機的動力來源,對燃料電池發(fā)動機的關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鍵部件,對電堆的性能、壽命和成本具有關鍵影響,膜電極又可以分為催化劑、擴散層、質子交換膜等。隨著終端領域的推廣,電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。膜電極、雙極板、質子交換膜雖然生產(chǎn)規(guī)模較小,但已有國產(chǎn)化能力。供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池電堆,由空氣過濾器、空氣壓縮機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)采用單獨的水和冷卻劑回路來消除廢熱和反應產(chǎn)物(水)。在供氫系統(tǒng)中,空壓機是車用燃料電池發(fā)動機的“肺”,提供電堆反應所需的氧氣。黑龍江氫能技術服務功能