湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

一種燃料電池發(fā)動機的供氣系統(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、壓力儲氣罐和至少一個空氣節(jié)流裝置，所述泵氣裝置用于將外界空氣泵入所述壓力儲氣罐中，所述壓力儲氣罐通過進氣管路和所述空氣節(jié)流裝置將壓縮空氣通入各個電堆中，每個所述電堆對應的進氣口對應設置有一個所述空氣節(jié)流裝置，所述控制器與各個電堆和各個所述空氣節(jié)流裝置連接，所述控制器包括用于將電堆的功率信號轉換為電信號的功率信號轉換模塊以及與所述功率信號轉換模塊相連并用于控制所述空氣節(jié)流裝置的開度的開度調(diào)節(jié)執(zhí)行模塊。燃料電池是利用氫氣發(fā)電的一種高效清潔能源技術。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

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(nèi)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(diào)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。湖北燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)采購使用氫氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源可以降低氣候變化的影響。

空氣供應子系統(tǒng)原理：空氣作為燃料電池的氧化劑，其過流量和壓力直接影響燃料電池堆的發(fā)濾電效率，當采用常壓供給燃料電池堆器空壓機調(diào)節(jié)閥時，燃料電池堆前的空氣增濕相對濕度要高，否則會導致膜電極失水，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子系統(tǒng)原理燃料電池空氣的極化，即電池組的性能會上升。因此，低成本、低功耗、低質量體積比的空壓機已成為研究熱點。燃料電池汽車關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)、加濕器和空壓機這四個關鍵部件。其中空氣壓縮機的作用是根據(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,對于燃料電池系統(tǒng)的性能有著重要的影響。增加氧氣的供氣壓力可以使燃料電池系統(tǒng)的功率密度增加、燃料電池堆效率提高、體積尺寸減小。

燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設備等作為驅動動力電源或輔助動力,通過電化學反應過程將反應物(燃料和氧化劑)的化學能轉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、空氣供應子系統(tǒng)、氫氣供應子系統(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)電化學反應的場所,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反應能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個單體電池、隔板、冷卻板、進氣歧管等構成,是把富氫氣體和空氣進行電化學反應生成直流電,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,即構成質子交換膜燃料電池堆。氫氣在未來的能源結構中具有重要的戰(zhàn)略地位，將推動可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)。

電堆成本&使用成本之前普遍認為膜電極上催化劑鉑（Pt）價格過高是制約成本下降的因素，但目前鉑的負載量從10mg/cm2降到了0.02mg/cm2，降低了近200倍，和傳統(tǒng)車用的三元催化劑的含量差不多。盡管如此，電堆成本依然在1.5~2萬/kw這個數(shù)量級。一輛B級車若采用30kw的燃料電池系統(tǒng)，則只是發(fā)動機需要約50萬元。在使用成本方面，目前在美國1kg氫氣約70RMB，在日本約55RMB，國內(nèi)約40RMB。根據(jù)上面計算的車輛百公里消耗1kg氫氣計算，每公里差不多是0.4元，和汽油車差不多在同一個數(shù)量級。和采用鋰電池的BEV的0.1元/公里相比還是有差距。4.基礎設施。氫能技術具有能量密度高、穩(wěn)定性好、無排放等特點。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

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。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

燃料電池發(fā)動機單位質量能夠輸出的額定功率,單位為kW/kg或W/kg?質量比功率也稱為功率密度,反映燃料電池系統(tǒng)輕量化設計水平,對汽車輕量化設計具有重要意義。體積比功率和質量比功率是燃料電池發(fā)動機的重要性能指標,能夠反映其系統(tǒng)集成度。經(jīng)濟性是指燃料電池發(fā)動機在滿足其他方面要求的前提下,盡可能少地消耗能源和成本的性能。經(jīng)濟性指標對于提高燃料電池汽車續(xù)駛里程?降低燃料電池發(fā)動機和燃料電池汽車的成本并促進其商業(yè)化具有重要意義。經(jīng)濟性主要指標包括:額定功率下的發(fā)動機效率?額定功率氫消耗率?怠速氫消耗率。有效氫利用率及單位功率成本等。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

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