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...
作為能量轉(zhuǎn)換裝置的氫燃料電池根據(jù)電化學(xué)原理將儲(chǔ)存在氫氣和氧氣中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。因此,其實(shí)際過(guò)程是氧化還原反應(yīng)。氫燃料電池主要由4部分組成,即陰極、陽(yáng)極、外部負(fù)載和電解質(zhì)。氫氣和氧氣分別通過(guò)氫燃料電池的陽(yáng)極流道和陰極流道進(jìn)入電池內(nèi)部,經(jīng)過(guò)氣體擴(kuò)散后到達(dá)電極催化層。氫氣在陽(yáng)極上失去電子,電子通過(guò)外部負(fù)載流到陰極與氧氣結(jié)合生成離子。氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成:氫燃料電池系統(tǒng)由電堆、空氣供給系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。氫燃料電池的集成設(shè)計(jì)目標(biāo)是將氫燃料電池零部件按照工作原理及設(shè)計(jì)要求,布置在氫燃料電池電堆周邊合理的位置,通過(guò)支架、硅膠管和殼體機(jī)械結(jié)構(gòu)將各個(gè)子系統(tǒng)零部件合理的連...
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(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的“肺”,提供...
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...
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...
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...
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成: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,在于所用的動(dòng)力源是以燃料電池為主的,而電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及汽車(chē)所需的各種輔助功能等與其他電動(dòng)汽車(chē)基本相同。純?nèi)剂想姵剀?chē)只有燃料電池一個(gè)動(dòng)力源,汽車(chē)的所有功率附和都有燃料電池承擔(dān)。目前燃料電池汽車(chē)多采用混合驅(qū)動(dòng)形式,在燃料電池的基礎(chǔ)上,增加了一組電池或超級(jí)電容作為另一個(gè)動(dòng)力源。主要結(jié)構(gòu)有:能量控制單元,空氣壓縮機(jī),燃料電池堆,高壓儲(chǔ)氫瓶,動(dòng)力電池組,電動(dòng)機(jī)。高壓儲(chǔ)氫瓶提供燃料,動(dòng)力電池組提供而外的功率,讓車(chē)加速、爬坡和高速運(yùn)行。在車(chē)輛滑行時(shí),能量控制單元將驅(qū)動(dòng)電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī),從而將部分汽車(chē)動(dòng)能變?yōu)殡娔芙o動(dòng)力電...
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...
當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r(shí),陽(yáng)極要求有更高的催化活性。陰、陽(yáng)兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。為阻擋兩種氣體混合導(dǎo)致電池內(nèi)短路,電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu)。動(dòng)力性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)為整車(chē)提供動(dòng)力輸出的能力及與之密切相關(guān)的性能,主要反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)人員對(duì)于其滿足整車(chē)行駛。加速,爬坡和用電要求的評(píng)價(jià),動(dòng)力性指標(biāo)對(duì)于燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì),參數(shù)匹配,燃料電池汽車(chē)整車(chē)動(dòng)力性指標(biāo)等都具有十分重要的指導(dǎo)和參考意義。衡量燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的主要指標(biāo)包括:額定凈輸出功率?過(guò)載功率及過(guò)載功率持續(xù)時(shí)間。體積比功率。質(zhì)量比功率。氫能技術(shù)可用于汽車(chē)、發(fā)電...
對(duì)車(chē)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(mén)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)...
氫氣管道應(yīng)采用無(wú)縫金屬管道,禁止采用鑄鐵管道,管道的連接應(yīng)采用焊接或其他可有效防止氫氣泄漏的連接方式?管道應(yīng)采用密封性能好的閥門(mén)和附件,管道上的閥門(mén)宜采用球閥?截止閥?閥門(mén)材料的選擇應(yīng)符合GB50177-2005中表12.0.3的規(guī)定,管道上法蘭?墊片的選擇應(yīng)符合GB50177-2005中表12.0.4的規(guī)定?管道之間不宜采用螺紋密封連接,氫氣管道與附件連接的密封墊,應(yīng)采用不銹鋼?有色金屬?聚四氟乙烯或氟橡膠材料,禁止用生料帶或其他絕緣材料作為連接密封手段?尾排氫氣要求:燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的尾排氫氣一般與空氣尾排混合稀釋后由尾排管排出,排放氫氣濃度要求低于炸裂極限,一般要求小于2%?氫能技術(shù)需要加...
作為燃料電池電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由燃料電池堆、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、冷卻水管理系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和控制器這七局部組成。燃料電池有許多種類,根據(jù)所用電解質(zhì)性質(zhì)不同可分為5類:。采用燃料電池做能源的電動(dòng)汽車(chē)叫做燃料電池電動(dòng)汽車(chē),即 Fuel Cell ElectricVehicle ( FCEV).單獨(dú)的燃料電池電堆是不能應(yīng)用于汽車(chē)的,它必須由電堆的各個(gè)子系統(tǒng)和電堆控制器組成燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)才能向外輸出功率.燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的主要結(jié)構(gòu)主要由整車(chē)控制器、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、鎳氫電池包、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)輪等部件組成,各部件通過(guò)CAN總線組成一個(gè)分布式控制系統(tǒng),信號(hào)傳輸...
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...
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(chē)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(chē)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...
當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r(shí),陽(yáng)極要求有更高的催化活性。陰、陽(yáng)兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。為阻擋兩種氣體混合導(dǎo)致電池內(nèi)短路,電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu)。動(dòng)力性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)為整車(chē)提供動(dòng)力輸出的能力及與之密切相關(guān)的性能,主要反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)人員對(duì)于其滿足整車(chē)行駛。加速,爬坡和用電要求的評(píng)價(jià),動(dòng)力性指標(biāo)對(duì)于燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì),參數(shù)匹配,燃料電池汽車(chē)整車(chē)動(dòng)力性指標(biāo)等都具有十分重要的指導(dǎo)和參考意義。衡量燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的主要指標(biāo)包括:額定凈輸出功率?過(guò)載功率及過(guò)載功率持續(xù)時(shí)間。體積比功率。質(zhì)量比功率。氫氣可以在遙遠(yuǎn)的未來(lái)成為...
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(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...
氫燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車(chē)的“關(guān)鍵”,是一種將氫氣與氧氣通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的零污染環(huán)保能量轉(zhuǎn)化裝置,其過(guò)程不涉及燃燒,無(wú)機(jī)械損耗,能量轉(zhuǎn)換率高,產(chǎn)物只為電、水和熱,零污染,低噪音。 該系統(tǒng)包括燃料供應(yīng)子系統(tǒng)、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)與控制子系統(tǒng)等,主要系統(tǒng)部件包括:空氣壓縮機(jī)、增濕器、氫氣循環(huán)泵/引射器、冷卻散熱器、系統(tǒng)控制器、單片巡檢儀等。根據(jù)氫燃料電池系統(tǒng)輸入輸出要求以及系統(tǒng)設(shè)備特征,該系列燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì),完成了系統(tǒng)高度集成和較佳優(yōu)化匹配。各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)水平,并已通過(guò)國(guó)家檢測(cè)中心的強(qiáng)制檢測(cè),已開(kāi)展實(shí)際裝車(chē)應(yīng)用。適用于中重型卡車(chē)、城市和公路客...
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...
氫燃料電池(電動(dòng))汽車(chē)的關(guān)鍵所在和奧秘之處,在于它的動(dòng)力來(lái)源—?dú)淙剂想姵亟跬昝篮头浅@硐氲墓ぷ髟砼c機(jī)制,它名義上叫“電池”,而實(shí)質(zhì)上是一種基于化學(xué)原理,將作為“燃料”(并沒(méi)燃燒)的氫氣和空氣中的氧化劑反應(yīng)生成化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置—?dú)錃獍l(fā)電機(jī)。燃料電池早期主要應(yīng)用于航天和目的,后來(lái),鑒于其巨大的潛在優(yōu)勢(shì)和應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)重的交通環(huán)境污染,人們有研究將它應(yīng)用于汽車(chē)動(dòng)力裝置,經(jīng)過(guò)這數(shù)十年科學(xué)家和科技人員扎扎實(shí)實(shí)的埋頭探索和反訴試驗(yàn)研究,如今,世界上氫燃料電池汽車(chē)的技術(shù)進(jìn)步飛快,成果明顯,有效超出了許多人的預(yù)想,已經(jīng)展現(xiàn)出光明的發(fā)展前景。在電動(dòng)汽車(chē)依舊燒車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)障礙久攻不下的困擾下,氫燃料電池...
氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是由電堆、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)六大組成部分。氫燃料電池:一種將外部供應(yīng)的燃料與氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、熱能、和其他反?yīng)產(chǎn)物的發(fā)電裝置。外部供應(yīng)的燃料為氫氣,氧化劑為氧氣,如無(wú)特別說(shuō)明,所述氫燃料電池或燃料電池均指質(zhì)子交換膜氫燃料電池,即一種以全氟磺酸型固體聚合物為電解質(zhì)的氫燃料電池。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng):燃料電池汽車(chē)中的儲(chǔ)氫發(fā)電復(fù)合系統(tǒng),由電堆、空氣供給系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)、DC/DC等一系列部件構(gòu)成。氫能技術(shù)是一個(gè)全球性的發(fā)展趨勢(shì),在國(guó)際上已經(jīng)形成發(fā)展氫能技術(shù)的共識(shí)。宿遷氫能技...
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(chē)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...
氫氣管道應(yīng)采用無(wú)縫金屬管道,禁止采用鑄鐵管道,管道的連接應(yīng)采用焊接或其他可有效防止氫氣泄漏的連接方式?管道應(yīng)采用密封性能好的閥門(mén)和附件,管道上的閥門(mén)宜采用球閥?截止閥?閥門(mén)材料的選擇應(yīng)符合GB50177-2005中表12.0.3的規(guī)定,管道上法蘭?墊片的選擇應(yīng)符合GB50177-2005中表12.0.4的規(guī)定?管道之間不宜采用螺紋密封連接,氫氣管道與附件連接的密封墊,應(yīng)采用不銹鋼?有色金屬?聚四氟乙烯或氟橡膠材料,禁止用生料帶或其他絕緣材料作為連接密封手段?尾排氫氣要求:燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的尾排氫氣一般與空氣尾排混合稀釋后由尾排管排出,排放氫氣濃度要求低于炸裂極限,一般要求小于2%?氫能技術(shù)可以提...
一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣系統(tǒng),包括空氣系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng),還包括控制器,所述空氣系統(tǒng)包括泵氣裝置、壓力儲(chǔ)氣罐和至少一個(gè)空氣節(jié)流裝置,所述泵氣裝置用于將外界空氣泵入所述壓力儲(chǔ)氣罐中,所述壓力儲(chǔ)氣罐通過(guò)進(jìn)氣管路和所述空氣節(jié)流裝置將壓縮空氣通入各個(gè)電堆中,每個(gè)所述電堆對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)所述空氣節(jié)流裝置,所述控制器與各個(gè)電堆和各個(gè)所述空氣節(jié)流裝置連接,所述控制器包括用于將電堆的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊以及與所述功率信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連并用于控制所述空氣節(jié)流裝置的開(kāi)度的開(kāi)度調(diào)節(jié)執(zhí)行模塊。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。宿遷燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)功能工作環(huán)境溫度范圍:該指...
氫燃料電池車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成:(1)燃料口:氫氣燃料的加注口,直接連在氫氣儲(chǔ)罐上。(2)蓄電池:減速時(shí)幫助制動(dòng),并將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái);加速時(shí)釋放儲(chǔ)存的電能幫助加速。(3)高壓氫氣儲(chǔ)罐:內(nèi)部充滿高壓氫氣作為汽車(chē)的燃料。其內(nèi)部壓力一般為35MPa,少部分車(chē)輛可達(dá)到70MPa。(4)安全裝置:當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞或者氫氣泄露時(shí),切斷燃料電池的氫氣供給。(5)PEMFC(質(zhì)子交換膜燃料電池)電堆:氫燃料電池車(chē)較關(guān)鍵部件,為電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)供電,保證汽車(chē)平穩(wěn)行駛。(6)發(fā)動(dòng)機(jī)(電動(dòng)):汽車(chē)的直接動(dòng)力源。(7)駕駛系統(tǒng):連接駕駛室,控制車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。氫燃料電池動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用真實(shí)的 汽...
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。氫氣車(chē)的運(yùn)行成本相對(duì)較低,更適合長(zhǎng)途出行和物...
燃料電池汽車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)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(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng),就可使車(chē)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(chē)輛是無(wú)污染汽車(chē)。隨著對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保的要求,汽車(chē)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(chē)替代。近幾年來(lái),燃料電池系統(tǒng)和燃料電池汽車(chē)技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。目前,燃料電池轎車(chē)的樣車(chē)正在進(jìn)行試驗(yàn),以燃料電池為動(dòng)力的運(yùn)輸大客車(chē)在北美的幾個(gè)城市中正在進(jìn)行示范項(xiàng)目。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)...
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)是利用氫氣等燃料和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能,并作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)的汽車(chē)。燃料電池電動(dòng)汽車(chē)實(shí)質(zhì)上是電動(dòng)汽車(chē)的一種,在車(chē)身、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面,燃料電池電動(dòng)汽車(chē)與普通電動(dòng)汽車(chē)基本相同,主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。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,同時(shí)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)功率的需求,借助輔助動(dòng)力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,在制動(dòng)時(shí)可以將回饋的能量存儲(chǔ)...
燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)(Fuel Cell Engines)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。其過(guò)程不涉及燃燒,無(wú)機(jī)械損耗,能量轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物只為電、熱和水,運(yùn)行平穩(wěn),噪音低。被稱為“環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)”。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)。可用于車(chē)輛、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。目前,有5種已知的燃料電池類型。其名稱與采用的相應(yīng)的電解質(zhì)有關(guān)。氫能技術(shù)的推廣需要大規(guī)模的投資和政策支持,以促進(jìn)其發(fā)展和普及。揚(yáng)州燃料電池整車(chē)動(dòng)力系...
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)具有...
氫燃料在車(chē)輛驅(qū)動(dòng)能源方面的應(yīng)用,起始于把氫燃料電池用作電動(dòng)車(chē)電源。近代的氫燃料電動(dòng)車(chē)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(dòng)車(chē),其電動(dòng)機(jī)輸出功率可達(dá) 75 k W,較高時(shí)速可達(dá) 150 km?h。但電動(dòng)車(chē)不可能完全取代汽車(chē),主要是因?yàn)殡姵氐膲勖h(yuǎn)短于發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,而且電動(dòng)車(chē)的較大連續(xù)行駛里程受到配備電池?cái)?shù)量的限制,一般,電動(dòng)車(chē)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(duì)于數(shù)量巨大的在用汽車(chē),不可能將其發(fā)動(dòng)機(jī)全報(bào)廢而改用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因此近代專業(yè)人員一直致力于將氫氣直接作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的研究,一方面適合發(fā)動(dòng)機(jī)能源、排放等方面的...