燃料電池電動(dòng)汽車FCEV與其他電動(dòng)汽車的根本區(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)以及汽車所需的各種輔助功能等與其他電動(dòng)汽車基本類同。因此,本節(jié)主要介紹燃料電池汽車的基本結(jié)構(gòu)、燃料電池系統(tǒng)等內(nèi)容。燃料電池汽車的結(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。 氫能技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用...
空氣供應(yīng)子系統(tǒng)原理:空氣作為燃料電池的氧化劑,其過(guò)流量和壓力直接影響燃料電池堆的發(fā)濾電效率,當(dāng)采用常壓供給燃料電池堆器空壓機(jī)調(diào)節(jié)閥時(shí),燃料電池堆前的空氣增濕相對(duì)濕度要高,否則會(huì)導(dǎo)致膜電極失水,大幅度降低電池性能。采用加壓空氣供氣,電池組陰極的極化小于采用常壓空氣供應(yīng)子系統(tǒng)原理燃料電池空氣的極化,即電池組的性能會(huì)上升。因此,低成本、低功耗、低質(zhì)量體積比的空壓機(jī)已成為研究熱點(diǎn)。燃料電池汽車關(guān)鍵部分的燃料電池系統(tǒng)有燃料電池堆、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、加濕器和空壓機(jī)這四個(gè)關(guān)鍵部件。其中空氣壓縮機(jī)的作用是根據(jù)燃料電池堆的輸出功率為燃料電池提供所需壓力和流量的空氣,對(duì)于燃料電池系統(tǒng)的性能有著重要的影響。增加氧氣的供...
在世界汽車工業(yè)界多年艱難嘗試了多種新能源汽車技術(shù)方案后,依據(jù)氫燃料電池汽車表現(xiàn)出來(lái)的無(wú)法比擬的的優(yōu)越環(huán)保性和高能效,再參照對(duì)全球正在醞釀興起的第三次工業(yè)改變的預(yù)判,學(xué)界有人斷言,氫燃料電池汽車很可能是世界汽車的之后發(fā)展目標(biāo)和新能源汽車解決方案。該項(xiàng)改變性的技術(shù)成果對(duì)人類未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)將產(chǎn)生重大影響和廣闊的發(fā)展前景,已被世界一些具有敏銳眼光的科學(xué)家所認(rèn)識(shí)。過(guò)去,我國(guó)很多人的代步工具都是燃油的汽車和摩托車,現(xiàn)在隨著純電動(dòng)汽車和電動(dòng)摩托車取代了大部分的位置。基于燃料電池的巨大優(yōu)越性及清潔可再生能源技術(shù)的發(fā)展,未來(lái),傳統(tǒng)的蓄電池自行車被氫燃料電池自行車取代。 使用氫氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源可以降低氣候變化的影響。...
燃料電池汽車結(jié)構(gòu)組成,燃料電池汽車和電動(dòng)汽車較相似,主要的不同在于用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)代替動(dòng)力電池組,附加供氫系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、氫安全系統(tǒng)。各汽車生產(chǎn)廣家研發(fā)的燃料電池汽車在結(jié)構(gòu)上大體相同。燃料電池FC)堆疊是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。向負(fù)極(陽(yáng)極)供給氫氣,向正極(陰極)供給空氣(氧),產(chǎn)生與電解相反的電力。FC 堆疊包括稱為單元的數(shù)百個(gè)堆疊組件。堆疊中單體電池的電壓小于 1V,因此通過(guò)串聯(lián)數(shù)百個(gè)堆疊來(lái)增加電壓。FC 升壓轉(zhuǎn)換器是用于在較高電壓(大約 650V)下升高由燃料電池產(chǎn)生的電力的裝置。氫氣燃料電池汽車的推廣需要建立完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施。貴州燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)廠家現(xiàn)有的燃...
對(duì)車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行條件的性能變化進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤,可以得到燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中輸出電壓的緩慢變化,即同樣電流(電流密度)及工作條件下,輸出的功率降低了?以小時(shí)為間隔的電壓衰退率單位為μV/h?不同時(shí)間段極化特性曲線變化及不同電流下輸出功率變化不同。安全性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)能夠安全工作,避免對(duì)人?設(shè)備或自身造成傷害的能力?由于涉及可燃?xì)怏w氫氣和各種電氣設(shè)備,要求燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在不發(fā)生事故的前提下正常工作,而不對(duì)人或財(cái)產(chǎn)造成損失? 氫安全:(1)、供氫系統(tǒng)的安全要求及規(guī)范:1)、氫氣系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)防泄漏,所用的儀表及閥門等零部件密封應(yīng)確保良好,確保定期檢查,對(duì)設(shè)備發(fā)生氫氣泄漏的部位應(yīng)及時(shí)...
對(duì)車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行條件的性能變化進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤,可以得到燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中輸出電壓的緩慢變化,即同樣電流(電流密度)及工作條件下,輸出的功率降低了?以小時(shí)為間隔的電壓衰退率單位為μV/h?不同時(shí)間段極化特性曲線變化及不同電流下輸出功率變化不同。安全性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)能夠安全工作,避免對(duì)人?設(shè)備或自身造成傷害的能力?由于涉及可燃?xì)怏w氫氣和各種電氣設(shè)備,要求燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在不發(fā)生事故的前提下正常工作,而不對(duì)人或財(cái)產(chǎn)造成損失? 氫安全:(1)、供氫系統(tǒng)的安全要求及規(guī)范:1)、氫氣系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)防泄漏,所用的儀表及閥門等零部件密封應(yīng)確保良好,確保定期檢查,對(duì)設(shè)備發(fā)生氫氣泄漏的部位應(yīng)及時(shí)...
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?,F(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...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、電壓變換器(DC/DC)、車載氫系統(tǒng)等構(gòu)成,其中燃料電池發(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。相較于傳統(tǒng)燃油車或純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng),燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。燃料電池電堆是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是氫氣和氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)及產(chǎn)生電能的場(chǎng)所。鑒于單個(gè)燃料電池單元輸出功率較小,實(shí)踐中通常通過(guò)將多個(gè)燃料電池單元以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)成電堆來(lái)提高整體輸出功率。因此,電堆是由雙極板與膜電極交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿拴牢,構(gòu)成的復(fù)合組件。應(yīng)用氫氣技術(shù)可以緩解能源危機(jī),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。重慶燃料電池整車動(dòng)力系...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),將氫和氧經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)??捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源和輔助動(dòng)力。因?yàn)槿剂想姵睾弯囯姵囟急环Q為電池,所以大家一般喜歡拿它倆進(jìn)行比較,但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)似乎更容易被理解,并且拿它與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行比較更為適合一些。二十世紀(jì)的汽車工業(yè)毫無(wú)疑問(wèn)是內(nèi)燃機(jī)的天下,以汽油、柴油或天然氣為燃料,通過(guò)“燃料”和“氧氣”燃燒(化學(xué)反應(yīng))將化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輛。氫氣可以用于發(fā)電、制熱、制冷、發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域。遼寧燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)采購(gòu)燃料...
燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)電系統(tǒng))、輔助動(dòng)力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以及各相應(yīng)的控制器,再加上機(jī)械傳動(dòng)與車輛行駛機(jī)構(gòu)等組成 。1.燃料電池發(fā)電機(jī)----(當(dāng)燃料電池系統(tǒng)用于給車輛做動(dòng)力源時(shí)的稱呼)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)輔助系統(tǒng)包括氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)(水熱平衡系統(tǒng))和控制系統(tǒng)。將其分成四個(gè)輔助子系統(tǒng)。(1)氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)(2)空氣供應(yīng)子系統(tǒng)(3)循環(huán)水子系統(tǒng)(4)控制系統(tǒng)2.燃料電池發(fā)電機(jī)市場(chǎng)化所面臨的問(wèn)題(安全性、穩(wěn)定性)。一:燃料電池電堆制造水平。第二:輔助設(shè)備制造水平與匹配技術(shù)。第三:系統(tǒng)控制。氫能技術(shù)具有高能量密度、能源傳輸效率高...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),將氫和氧經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)??捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源和輔助動(dòng)力。燃料電池系統(tǒng)是指以燃料電池為關(guān)鍵,和燃料供給與循環(huán)系統(tǒng)、氧化劑供給系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成的發(fā)電系統(tǒng)。單獨(dú)的燃料電池電堆不能用于發(fā)電,它必須和燃料供給與循環(huán)系統(tǒng)、氧化劑供給系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成燃料電池發(fā)電系統(tǒng),才能對(duì)外輸出功率。氫能技術(shù)是一種使用氫作為能源的技術(shù)。浙江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)收費(fèi)燃料電池主要分為六大子系統(tǒng),其中燃料電池堆是整...
燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)電系統(tǒng))、輔助動(dòng)力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及各相應(yīng)的控制器,機(jī)械傳動(dòng)與車輛行駛機(jī)構(gòu)等組成。燃料電池的反應(yīng)機(jī)理是將燃料中的化學(xué)能不經(jīng)過(guò)燃燒直接轉(zhuǎn)化為電能,即通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,實(shí)際上就是電解水的逆過(guò)程,通過(guò)氫氧的化學(xué)反應(yīng)生成水并釋放電能。電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此較早開發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車多是直接采用氫燃料,氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。燃料電池的反應(yīng)不經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程,因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)化效率高;它的排放主要是水非常清潔,不產(chǎn)生任...
用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的氫氣,可通過(guò)甲醇重整等方法獲得。液態(tài)的甲醇便于被汽車加灌和配帶;甲醇能從許多種植物或化工廢料中提取,易于燃料站的設(shè)立;這些都有利于氫燃料在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。上世紀(jì)90年代,國(guó)內(nèi)外相繼有汽車廠研制出 100%燃燒甲醇的發(fā)動(dòng)機(jī)。但這類發(fā)動(dòng)機(jī)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,沒有大范圍推廣。主要是由于甲醇的霧化條件、燃燒特性、儲(chǔ)能密度等與傳統(tǒng)燃料汽油、柴油不完全相同,相應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造要求也不同。各能源按照儲(chǔ)能密度大小排序?yàn)椋浩?> 甲醇 > 氫燃料電池 > 鋰系電池 > 傳統(tǒng) Pb 電池。汽油的發(fā)熱量是34778 k J,其能量密度約 13073 Wh·kg,遠(yuǎn)大于其它能源。因此,以汽油為燃料...
直接燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)式結(jié)構(gòu)中采用的電力電子裝置只有電機(jī)控制器,燃料電池和輔助動(dòng)力裝置都直接并接在電機(jī)控制器的入口。輔助動(dòng)力裝置擴(kuò)充了動(dòng)力系統(tǒng)總的能量容量,增加了車輛一次加氫后的續(xù)駛里程;擴(kuò)大了系統(tǒng)的功率范圍,減輕了燃料電池承擔(dān)的功率負(fù)荷。這種插電式混合動(dòng)力汽車將有效的減少氫燃料的消耗。另外,輔助動(dòng)力裝置的存在使得系統(tǒng)具備了回收制動(dòng)能量的能力,并且增加了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。燃料電池和輔助動(dòng)力裝置之間對(duì)負(fù)載功率的合理分配還可以提高燃料電池的總體運(yùn)行效率。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,可以在輔助動(dòng)力裝置和動(dòng)力系統(tǒng)直流母線之間添加了一個(gè)雙向DC/DC變換器。使得對(duì)輔助動(dòng)力裝置充放電的控制更加靈活、易于實(shí)現(xiàn)。由于雙向...
而燃料電池是將“燃料”和“氧氣”進(jìn)行“電化學(xué)反應(yīng)”將化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為電能,再通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)車輛。同樣都是利用“燃料”和“氧化劑”進(jìn)行反應(yīng)但兩者有著本質(zhì)的區(qū)別,在內(nèi)燃機(jī)的燃燒反應(yīng)中電子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)序的,大量的化學(xué)能被轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉了(內(nèi)燃機(jī)的效率約25%)。而在燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)中電子是有序移動(dòng)的(燃料電池的效率可達(dá)60%以上),后者的能量利用率更高。自古以來(lái)人類利用能源始終是從無(wú)序到有序,從不可控到可控的過(guò)程,所以若從宏觀的角度思考燃料電池代替內(nèi)燃機(jī)應(yīng)該是一種趨勢(shì)。除了廣為人知的氫以外,甲醇、天然氣、煤氣都可以成為燃料電池所需的“燃料”,但氫燃料能量密度高、排放清潔性好,依然是較主要的發(fā)展方向。...
用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的氫氣,可通過(guò)甲醇重整等方法獲得。液態(tài)的甲醇便于被汽車加灌和配帶;甲醇能從許多種植物或化工廢料中提取,易于燃料站的設(shè)立;這些都有利于氫燃料在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。上世紀(jì)90年代,國(guó)內(nèi)外相繼有汽車廠研制出 100%燃燒甲醇的發(fā)動(dòng)機(jī)。但這類發(fā)動(dòng)機(jī)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,沒有大范圍推廣。主要是由于甲醇的霧化條件、燃燒特性、儲(chǔ)能密度等與傳統(tǒng)燃料汽油、柴油不完全相同,相應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造要求也不同。各能源按照儲(chǔ)能密度大小排序?yàn)椋浩?> 甲醇 > 氫燃料電池 > 鋰系電池 > 傳統(tǒng) Pb 電池。汽油的發(fā)熱量是34778 k J,其能量密度約 13073 Wh·kg,遠(yuǎn)大于其它能源。因此,以汽油為燃料...
氫燃料電池車,就是使氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧在燃料電池中反應(yīng)產(chǎn)生電力推動(dòng)電動(dòng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。氫燃料電池車通過(guò)化學(xué)作用發(fā)電產(chǎn)生電能,更像是一個(gè)“發(fā)電廠”。氫燃料電池車是以氫燃料電池產(chǎn)生的電能為電動(dòng)機(jī)供電,以電動(dòng)機(jī)做的功作為動(dòng)力的。燃料電池工作電壓迅速升高時(shí),碳載體表面的鉑催化劑會(huì)發(fā)生溶解,當(dāng)工作電壓降低時(shí)鉑催化劑又會(huì)沉積下來(lái),反復(fù)的電壓波動(dòng)帶來(lái)催化劑的團(tuán)聚,造成燃料電池催化劑活性表面積的下降,從而造成性能的下降。希望燃料電池的工作狀態(tài)是在較高效率點(diǎn)附近。如下圖所示,我們從氫氣發(fā)電效率的角度看,希望至少是在40%以上的區(qū)域去利用,否則發(fā)電效率低。氫氣燃燒的產(chǎn)物只為水蒸氣,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何...
燃料電池系統(tǒng)的主要研究熱點(diǎn)包括:使用輕質(zhì)材料,優(yōu)化設(shè)計(jì),提高燃料電池系統(tǒng)的比功率;提高PEMFC系統(tǒng)快速冷啟動(dòng)能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能;研究具有負(fù)荷跟隨能力的燃料處理器;對(duì)電池或超級(jí)電容、氫氣存儲(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)的效率和調(diào)峰能力,回收制動(dòng)能量等。 燃料電池系統(tǒng)除燃料電池本體(發(fā)電系統(tǒng))外,還有一些周圍裝置,包括燃料重整供應(yīng)系統(tǒng)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、直流-交流逆變系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。燃料重整供應(yīng)系統(tǒng),作用是將外部供給的燃料轉(zhuǎn)化為以氫為主要成分的燃料。如果直接以氫氣為燃料,供應(yīng)系統(tǒng)可能比較簡(jiǎn)單。若使用天然氣等氣體碳?xì)浠衔锘蛘呤?、甲醇等液體燃料,需要通過(guò)水蒸氣重整等...
并聯(lián)式的燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)建通常在燃料電池和電機(jī)控制器之間安裝了一個(gè)DC/DC變換器,燃料電池的端電壓通過(guò)DC/DC變換器的升壓或降壓來(lái)與系統(tǒng)直流母線的電壓等級(jí)進(jìn)行匹配。這種系統(tǒng)與上述構(gòu)架不同之處還在于,這種動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沒有考慮能量的回饋回收,因此系統(tǒng)雖然簡(jiǎn)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(guān)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(jī)系統(tǒng)工作的電壓點(diǎn)(或范圍),對(duì)于交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),通常還需要安裝一個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換器。目前這類構(gòu)架系統(tǒng)只在一些小型或者實(shí)驗(yàn)的車上使用。氫能技術(shù)可以成為能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一,減輕對(duì)傳...
截至2020年底,全球氫燃料電池汽車保有量為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)氫燃料電池汽車保有量為7352輛排第三。燃料電池汽車關(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)燃料電池汽車銷售價(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):氫燃料電池汽車的關(guān)鍵為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),關(guān)系著整車運(yùn)行的安全性,對(duì)燃料電池汽車是否具備成熟、可靠的性能...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),將氫和氧經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)??捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源和輔助動(dòng)力。因?yàn)槿剂想姵睾弯囯姵囟急环Q為電池,所以大家一般喜歡拿它倆進(jìn)行比較,但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)似乎更容易被理解,并且拿它與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行比較更為適合一些。二十世紀(jì)的汽車工業(yè)毫無(wú)疑問(wèn)是內(nèi)燃機(jī)的天下,以汽油、柴油或天然氣為燃料,通過(guò)“燃料”和“氧氣”燃燒(化學(xué)反應(yīng))將化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輛。氫能技術(shù)是一種環(huán)保、高效的能源形式,正逐漸被普遍應(yīng)用。連云港燃料電池整車動(dòng)...
氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是一種將氫氣和氧氣通過(guò)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(dòng)機(jī)工作過(guò)程中不涉及燃燒,無(wú)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(dòng)機(jī)”。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng):氫燃料電池汽車的關(guān)鍵為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),關(guān)系著整車運(yùn)行的安全性,對(duì)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(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。氫能技術(shù)的發(fā)展需要克服技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)障礙,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。遼寧氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)怎么樣氫氣在一定的壓力和...
燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)電系統(tǒng))、輔助動(dòng)力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及各相應(yīng)的控制器,機(jī)械傳動(dòng)與車輛行駛機(jī)構(gòu)等組成。燃料電池的反應(yīng)機(jī)理是將燃料中的化學(xué)能不經(jīng)過(guò)燃燒直接轉(zhuǎn)化為電能,即通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,實(shí)際上就是電解水的逆過(guò)程,通過(guò)氫氧的化學(xué)反應(yīng)生成水并釋放電能。電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此較早開發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車多是直接采用氫燃料,氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。燃料電池的反應(yīng)不經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程,因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)化效率高;它的排放主要是水非常清潔,不產(chǎn)生任...
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。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)是車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的“肺”,提供...
噪聲是指發(fā)聲體做無(wú)規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音,影響他人的聲音都是噪聲?雖然燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲同傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)噪聲相比有了很大改善,但是燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲也不容忽視?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的主要噪聲來(lái)源于空氣子系統(tǒng)和氫氣子系統(tǒng),此外還有其他固定部件振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲,燃料電池系統(tǒng)中空氣子系統(tǒng)中的空壓機(jī)和氫氣子系統(tǒng)中的電控噴氫閥?氫氣循環(huán)泵是噪聲的主要來(lái)源?空壓機(jī)的主要噪聲來(lái)源有:①、空壓機(jī)壓縮空氣過(guò)程中產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲?②、高流速空氣進(jìn)氣口以及排氣口的渦流噪聲?③、空氣壓縮機(jī)的振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲?針對(duì)空氣子系統(tǒng)的噪聲來(lái)源,處理措施包括:優(yōu)化主噪聲源的零部件的懸掛位置及結(jié)構(gòu)(如空壓機(jī));調(diào)整進(jìn)氣系統(tǒng)和其他產(chǎn)生噪...
燃料電池汽車是電動(dòng)汽車的一種。燃料電池發(fā)出的電,經(jīng)逆變器、控制器等裝置,給電動(dòng)機(jī)供電,再經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋等帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng),就可使車輛在路上行駛,燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2-3倍。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車輛是無(wú)污染汽車。隨著對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保的要求,汽車動(dòng)力系統(tǒng)將從現(xiàn)在以汽油等化石燃料為主慢慢過(guò)渡到混合動(dòng)力,之后將完全由清潔的燃料電池車替代。近幾年來(lái),燃料電池系統(tǒng)和燃料電池汽車技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。目前,燃料電池轎車的樣車正在進(jìn)行試驗(yàn),以燃料電池為動(dòng)力的運(yùn)輸大客車在北美的幾個(gè)城市中正在進(jìn)行示范項(xiàng)目。氫氣儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展可以解決氫能技術(shù)的可持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)...
燃料電池系統(tǒng)是專門為燃料電池汽車設(shè)計(jì),作為其主供電模塊的電源系統(tǒng),具有設(shè)計(jì)合理、功率密度高、可靠性好、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。氫氣不含有碳,燃燒后不產(chǎn)生CO2。氫氣可以通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源獲得,被認(rèn)為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料時(shí),極易實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒,排放污染物少,熱效率高。早在100 多年前,英國(guó)科學(xué)家就提出用氫為燃料的理論,但這一理論主要用于利用氫反應(yīng)發(fā)電的原理制成質(zhì)子交換膜燃料電池。隨著氫燃料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)了將氫氣直接作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的應(yīng)用,這種氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車比上述電動(dòng)車更符合“氫燃料汽車”或“燃?xì)淦嚒钡姆Q謂。氫燃料主要用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī),國(guó)內(nèi)外都有報(bào)道稱...
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(dòng)汽車的理想動(dòng)力源,它將氫氣和氧氣通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能,其過(guò)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(dòng)機(jī)”。氫燃料電池是實(shí)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(guó)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(guó)家紛紛將其列入未來(lái)汽車先進(jìn)動(dòng)力的發(fā)展方向和國(guó)家戰(zhàn)略,我國(guó)相關(guān)單位與各級(jí)地方相關(guān)單位先后出臺(tái)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(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。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。深圳燃料電池整車動(dòng)力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)氫燃料電池指的是氫通過(guò)與氧...
從理論上講,純電動(dòng)車具有更高的能源效率,但是過(guò)大的電池重量降低了這種優(yōu)勢(shì),特別是對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸用的重型車輛。純電動(dòng)車必須為每多行駛一英里增加更多的電池容量,從而給車輛增加額外的重量 。比如在特斯拉的電動(dòng)重卡模型中,預(yù)計(jì)其電池重量可以達(dá)到4.5噸。而燃料電池車就沒有這樣的問(wèn)題,因?yàn)槠渌鶖y帶的氫氣質(zhì)量遠(yuǎn)小于同等能量所需的電池質(zhì)量。這是因?yàn)闅渚哂懈叩谋饶?— 大約120MJ/kg,而電池的比能是5MJ/kg。除了動(dòng)力系統(tǒng),車輛的其他部件基本上是相同的。車輛底盤包括傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和行駛系統(tǒng)。車輛電子系統(tǒng)主要由底盤控制系統(tǒng),安全系統(tǒng)和車輛電子產(chǎn)品,比如信息娛樂/通信,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(“ADAS”)以...
電子控制子系統(tǒng)也叫自動(dòng)控制系統(tǒng)(automatic control system),包含傳感器、執(zhí)行器閥、開關(guān)、控制邏輯部件等總成,保證空氣子系統(tǒng)、氫氣子系統(tǒng)及水熱管理子系統(tǒng)的各部件能夠協(xié)調(diào)、高效地工作,使其可以發(fā)揮出較大效能??諝夤?yīng)子系統(tǒng)的作用是將具有一定壓力、流量以及濕度的空氣供應(yīng)給燃料電池堆。通??諝夤┙o系統(tǒng)包括過(guò)濾裝置、空壓機(jī)、加濕器、調(diào)節(jié)閥等。其中地面應(yīng)用的燃料電池一般采用空氣作為氧化劑,而航空和潛艇等特殊場(chǎng)所則采用純氧。空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置(過(guò)濾掉空氣中的油滴、灰塵、水滴等雜質(zhì))、空氣流量計(jì)、空壓機(jī)(增加空氣進(jìn)堆壓力)、加濕器(增加空氣進(jìn)堆濕度)調(diào)節(jié)閥(調(diào)節(jié)空氣流量)等進(jìn)入反應(yīng)堆。氫...