深圳燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)解決方案

除電堆以外，燃料電池發(fā)動機(jī)還需要一系列輔助系統(tǒng)才能實現(xiàn)其功能。其中控制系統(tǒng)通過高精度調(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)動機(jī)系統(tǒng)配備由車載高壓儲氫瓶和配套閥件組成的車載氫系統(tǒng)用于儲存燃料，以及用于實現(xiàn)燃料電池與整車高壓之間解耦的DC/DC變換器。根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，氫能將成為中國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)6000萬噸，加氫站10000座以上，氫燃料汽車產(chǎn)量達(dá)500萬輛/年，行業(yè)發(fā)展前景廣闊?？刂茪錃庵苽涑杀臼菤淠芗夹g(shù)推廣的重要技術(shù)難題。深圳燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)解決方案

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，燃料電池堆前的空氣增濕相對濕度要高，否則會導(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。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。無錫氫能技術(shù)服務(wù)咨詢氫氣燃料電池汽車可以有效解決城市交通中的污染和擁堵問題。

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)生電力推動電動機(jī)，由電動機(jī)驅(qū)動的車輛。氫燃料電池車通過化學(xué)作用發(fā)電產(chǎn)生電能，更像是一個“發(fā)電廠”。氫燃料電池車是以氫燃料電池產(chǎn)生的電能為電動機(jī)供電，以電動機(jī)做的功作為動力的。燃料電池工作電壓迅速升高時，碳載體表面的鉑催化劑會發(fā)生溶解，當(dāng)工作電壓降低時鉑催化劑又會沉積下來，反復(fù)的電壓波動帶來催化劑的團(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。

燃料電池系統(tǒng)的主要研究熱點包括：使用輕質(zhì)材料，優(yōu)化設(shè)計，提高燃料電池系統(tǒng)的比功率；提高PEMFC系統(tǒng)快速冷啟動能力和動態(tài)響應(yīng)性能；研究具有負(fù)荷跟隨能力的燃料處理器；對電池或超級電容、氫氣存儲進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，提高系統(tǒng)的效率和調(diào)峰能力，回收制動能量等。 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)可能比較簡單。若使用天然氣等氣體碳?xì)浠衔锘蛘呤汀⒓状嫉纫后w燃料，需要通過水蒸氣重整等方法對燃料進(jìn)行重整。而用煤炭作燃料時，則要先轉(zhuǎn)換為以氫和一氧化碳為主要成分的氣體燃料。用于實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換的反應(yīng)裝置分別稱為重整器、煤氣化爐等。氫氣制備的成本和能源消耗是氫能技術(shù)普及和推廣的重點。

燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)高壓電安全非常重要,除了系統(tǒng)設(shè)計安裝時對電氣間隙和爬電距離設(shè)置安全距離外,還涉及燃料電池堆內(nèi)部冷卻液的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率),燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會析出離子增加冷卻液的導(dǎo)電性,降低整個系統(tǒng)的安全性?因此需要實時監(jiān)控燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的絕緣性?當(dāng)前國家標(biāo)準(zhǔn)對燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的絕緣要求為≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根國家標(biāo)準(zhǔn)對燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)絕緣電阻值的安全要求,在設(shè)計時可以在絕緣電阻檢測系統(tǒng)中設(shè)置兩級報警(400V平臺為例):一級報警為絕緣電阻≤100k,二級報警為絕緣電阻≤50k?當(dāng)發(fā)生一級報警時,上報故障;當(dāng)發(fā)生二級報警時,強(qiáng)行切斷高壓電并上報故障?氫能技術(shù)需要加強(qiáng)國際合作，共同推動技術(shù)的發(fā)展和推廣。無錫氫能技術(shù)服務(wù)咨詢

氫氣車的運(yùn)行效率高，續(xù)航里程較遠(yuǎn)，是未來汽車發(fā)展的趨勢。深圳燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)解決方案

燃料電池發(fā)動機(jī)構(gòu)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(jī)散熱小循環(huán)系統(tǒng)類似。氫燃料電池發(fā)動機(jī)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(jī)的電控系統(tǒng)主要是由發(fā)動機(jī)控制器（FCU）及各種傳感器構(gòu)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(jī)運(yùn)行的各種參數(shù)及狀態(tài)，如發(fā)動機(jī)地理位置、運(yùn)行狀態(tài)、各項傳感器參數(shù)等，對各項參數(shù)進(jìn)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。深圳燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)解決方案

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