無錫燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案

燃料電池發(fā)動機(jī)（Fuel Cell Engines）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。其過程不涉及燃燒，無機(jī)械損耗，能量轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物只為電、熱和水，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低。被稱為“環(huán)保發(fā)動機(jī)”。燃料電池發(fā)動機(jī)，將氫和氧經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動機(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)動動力電源和輔助動力。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。無錫燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案

車用燃料電池具有效率高、啟動快、環(huán)保性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，是取代汽車內(nèi)燃機(jī)的理想解決方案。燃料電池汽車的較大優(yōu)點(diǎn)是清潔、無污染，在全球環(huán)境保護(hù)問題日益突出的現(xiàn)在，燃料電池汽車作為環(huán)保型汽車越來越受到人們的重視。為提高燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的可靠性，需要對發(fā)動機(jī)的各系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析其運(yùn)行特性，為發(fā)動機(jī)控制策略的不斷改進(jìn)提供依據(jù)，同時對整車性能進(jìn)行評估。因此，燃料電池發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成，如圖1所示。它以高性能的dsp為關(guān)鍵，開發(fā)出控制燃料電池發(fā)動機(jī)的嵌入式控制器。安徽氫能技術(shù)服務(wù)廠氫氣車的運(yùn)行成本相對較低，更適合長途出行和物流配送等領(lǐng)域的應(yīng)用。

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。氫氣可以通過太陽能、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，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)動機(jī)燃料的應(yīng)用，這種氫燃料發(fā)動機(jī)驅(qū)動的汽車比上述電動車更符合“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)動機(jī)，國內(nèi)外都有報(bào)道稱已研制成 100%使用氫燃料的汽車，但實(shí)際應(yīng)用的氫燃汽車大多采用氫與汽油或柴油混合的燃料。

用作發(fā)動機(jī)燃料的氫氣，可通過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)動機(jī)上的應(yīng)用。上世紀(jì)90年代，國內(nèi)外相繼有汽車廠研制出 100%燃燒甲醇的發(fā)動機(jī)。但這類發(fā)動機(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、儲能密度等與傳統(tǒng)燃料汽油、柴油不完全相同，相應(yīng)對發(fā)動機(jī)構(gòu)造要求也不同。各能源按照儲能密度大小排序?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，以汽油為燃料的汽車連續(xù)行駛里程大、加速性能和爬坡性能好。在氫燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高儲能密度特性。氫氣發(fā)動機(jī)和電池技術(shù)是改善交通運(yùn)輸能源效率的發(fā)展趨勢。

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(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)動機(jī)的“肺”，提供電堆反應(yīng)所需的氧氣?？諌簷C(jī)主要由電機(jī)及其控制器、空氣泵及輔助部件組成。從相關(guān)企業(yè)布局情情況來看，國家電投正在建設(shè)中關(guān)村延慶氫能產(chǎn)業(yè)園，一期延慶園加氫站、二期冬奧配套制氫站已建成，三期研發(fā)測試區(qū)計(jì)劃今年開工建設(shè)。其中，一期加氫站每天可為60輛氫燃料客車或200輛中小型氫燃料車輛提供加氫保障。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。上海氫能技術(shù)服務(wù)購買

氫能技術(shù)的發(fā)展不只需要技術(shù)創(chuàng)新，還要考慮政策法規(guī)和市場環(huán)境等因素。無錫燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案

氧氣供給系統(tǒng)，作用是提供反應(yīng)所需的氧，可以是純氧，也可以用空氣。氧氣供給系統(tǒng)可以用馬達(dá)驅(qū)動的送風(fēng)機(jī)或者空氣壓縮機(jī)，也可以用回收排出余氣的透平機(jī)或壓縮機(jī)的加壓裝置。水管理系統(tǒng)，可以將陰極生成的水及時帶走，以免造成燃料電池失效。對于質(zhì)子交換膜燃料電池，質(zhì)子是以水合離子狀態(tài)進(jìn)行傳導(dǎo)的，需要有水參與，而且水少了還會影響電解質(zhì)膜的質(zhì)子傳導(dǎo)特性，進(jìn)而影響電池的性能。熱管理系統(tǒng)，作用是將電池產(chǎn)生的熱量帶走，避免因溫度過高而燒壞電解質(zhì)膜。燃料電池是有工作溫度限制的。外電路接通形成電流時，燃料電池會因內(nèi)電阻上的功率損耗而發(fā)熱(發(fā)熱量與輸出的發(fā)電量大體相當(dāng))。熱管理系統(tǒng)中還包括泵(或風(fēng)機(jī))、流量計(jì)、閥門等部件。常用的傳熱介質(zhì)是水和空氣。無錫燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案

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