深圳燃料電池發(fā)動機系統解決方案

除電堆以外，燃料電池發(fā)動機還需要一系列輔助系統才能實現其功能。其中控制系統通過高精度調節(jié)反應氣體的壓力及流量等使得電堆中的反應始終維持在輸出功率、溫度、濕度均合適的水平，保證發(fā)動機穩(wěn)定可靠工作；氫氣和空氣供給系統是為電堆提供合適壓力、溫度、濕度、流量的氫氣與空氣；水熱管理系統用于保持燃料電池內部水平衡和熱平衡。此外，燃料電池發(fā)動機系統配備由車載高壓儲氫瓶和配套閥件組成的車載氫系統用于儲存燃料，以及用于實現燃料電池與整車高壓之間解耦的DC/DC變換器。根據《中國氫能源及燃料電池產業(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6000萬噸，加氫站10000座以上，氫燃料汽車產量達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推廣的重要技術難題。深圳燃料電池發(fā)動機系統解決方案

空氣供應子系統原理：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有燃料電池堆、氫氣循環(huán)系統、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。無錫氫能技術服務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與空氣中的氧在燃料電池中反應產生電力推動電動機，由電動機驅動的車輛。氫燃料電池車通過化學作用發(fā)電產生電能，更像是一個“發(fā)電廠”。氫燃料電池車是以氫燃料電池產生的電能為電動機供電，以電動機做的功作為動力的。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，當工作電壓降低時鉑催化劑又會沉積下來，反復的電壓波動帶來催化劑的團聚，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。

燃料電池系統的主要研究熱點包括：使用輕質材料，優(yōu)化設計，提高燃料電池系統的比功率；提高PEMFC系統快速冷啟動能力和動態(tài)響應性能；研究具有負荷跟隨能力的燃料處理器；對電池或超級電容、氫氣存儲進行系統優(yōu)化設計，提高系統的效率和調峰能力，回收制動能量等。 燃料電池系統除燃料電池本體(發(fā)電系統)外，還有一些周圍裝置，包括燃料重整供應系統、氧氣供應系統、水管理系統、熱管理系統、直流-交流逆變系統、控制系統、安全系統等。燃料重整供應系統，作用是將外部供給的燃料轉化為以氫為主要成分的燃料。如果直接以氫氣為燃料，供應系統可能比較簡單。若使用天然氣等氣體碳氫化合物或者石油、甲醇等液體燃料，需要通過水蒸氣重整等方法對燃料進行重整。而用煤炭作燃料時，則要先轉換為以氫和一氧化碳為主要成分的氣體燃料。用于實現這些轉換的反應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普及和推廣的重點。

燃料電池發(fā)動機系統高壓電安全非常重要,除了系統設計安裝時對電氣間隙和爬電距離設置安全距離外,還涉及燃料電池堆內部冷卻液的導電性(電導率),燃料電池發(fā)動機系統在運行過程中會析出離子增加冷卻液的導電性,降低整個系統的安全性?因此需要實時監(jiān)控燃料電池發(fā)動機系統的絕緣性?當前國家標準對燃料電池發(fā)動機系統的絕緣要求為≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根國家標準對燃料電池發(fā)動機系統絕緣電阻值的安全要求,在設計時可以在絕緣電阻檢測系統中設置兩級報警(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?當發(fā)生一級報警時,上報故障;當發(fā)生二級報警時,強行切斷高壓電并上報故障?氫能技術需要加強國際合作，共同推動技術的發(fā)展和推廣。無錫氫能技術服務咨詢

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

燃料電池發(fā)動機構成及其子系統作用：水熱管理系統,水熱管理系統由水泵和水溫傳感器兩大部件組成，和傳統內燃機散熱小循環(huán)系統類似。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和成的溶液。電控系統,氫燃料電池發(fā)動機的電控系統主要是由發(fā)動機控制器（FCU）及各種傳感器構成。數據采集系統,數據采集系統主要是指數據采集器。通過數據采集系統，可以時刻監(jiān)控氫燃料電池發(fā)動機運行的各種參數及狀態(tài)，如發(fā)動機地理位置、運行狀態(tài)、各項傳感器參數等，對各項參數進行數據分析處理，并針對參數異常情況實時報警、記錄。深圳燃料電池發(fā)動機系統解決方案

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