燃料电池电动汽车的动力系统由燃料电池发动机(发电系统)、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和驱动电动机以及各相应的控制器,再加上机械传动与车辆行驶机构等组成 。1.燃料电池发电机----(当燃料电池系统用于给车辆做动力源时的称呼)燃料电池发动机辅助系统包括氢气供应系统、空气供应系统、循环水系统(水热平衡系统)和控制系统。将其分成四个辅助子系统。(1)氢气供应子系统(2)空气供应子系统(3)循环水子系统(4)控制系统2.燃料电池发电机市场化所面临的问题(安全性、稳定性)。一:燃料电池电堆制造水平。第二:辅助设备制造水平与匹配技术。第三:系统控制。氢能技术的市场规模正在逐渐扩大,预计在未来几年内将迎来快速发展。扬州燃料电池整车动力系统价格
用作发动机燃料的氢气,可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带;甲醇能从许多种植物或化工废料中提取,易于燃料站的设立;这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代,国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段,没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同,相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为:汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J,其能量密度约 13073 Wh·kg,远大于其它能源。因此,以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油),可以充分利用汽油的高储能密度特性。扬州燃料电池整车动力系统价格氢气还可以用于工业生产、燃料电池等制造等领域。
考虑到燃料电池发动机自身的特点结合常用的可靠性评价指标,选定平均初次故障时间、平均故障间隔时间和平均修复时间三个指标。(1)、平均初次故障时间,燃料电池发动机在初次故障前所运行的时间的平均值,单位为h。(2)、平均故障间隔时间,燃料电池发动机发生相邻两次故障之间所运行时间的平均值,单位为h。(3)、平均修复时间,燃料电池发动机修复故障所用时间的平均值,单位为h。质子交换膜燃料在平稳工作时寿命可以高达到100000h,但是在汽车应用中,往往无法达到上述期望值。燃料电池汽车耐久性主要受燃料电池性能衰退和寿命极限影响。燃料电池发动机寿命,以额定功率输出衰减到原来的90%的工作时间来评价,单位为h。
为保证燃料电池稳定高效运行,同时提高氢气利用率,通常采用氢气循环的方法,即氢气把电堆内部生成的水带出后,经水气分离装置将液态水分离,再将氢气循环送回到电堆阳极重复使用,同时对新鲜氢气进行加湿。传统循环泵在涉氢涉水环境下,易发生“氢脆”,氢循环泵在结构和材料的设计上不同于传统循环泵,技术难度要高很多,氢循环泵需要具备密封设计好(氢气容易泄露)、耐水性强(经过电堆反应后剩余的氢气带有少量水蒸气)、流量大(适应大功率电堆)、压力输出稳定(低压转为高压)、无油(保证氢气纯度)等特点。氢循环泵难度较大,目前国内产品处于研发验证阶段,尚不成熟,国内系统企业主要是进口德国普旭氢循环泵,普旭在中国市占率达到90% 。氢气作为未来的清洁能源可以为可持续发展做出重要贡献。
燃料电池发动机系统高压电安全非常重要,除了系统设计安装时对电气间隙和爬电距离设置安全距离外,还涉及燃料电池堆内部冷却液的导电性(电导率),燃料电池发动机系统在运行过程中会析出离子增加冷却液的导电性,降低整个系统的安全性。因此需要实时监控燃料电池发动机系统的绝缘性。当前国家标准对燃料电池发动机系统的绝缘要求为≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根国家标准对燃料电池发动机系统绝缘电阻值的安全要求,在设计时可以在绝缘电阻检测系统中设置两级报警(400V平台为例):一级报警为绝缘电阻≤100k,二级报警为绝缘电阻≤50k。当发生一级报警时,上报故障;当发生二级报警时,强行切断高压电并上报故障。氢气充电站建设是氢能技术推广的重要环节。杭州氢能源实训室建设厂商
氢气可以用于发电、制热、制冷、发动机等领域。扬州燃料电池整车动力系统价格
燃料电池系统指用于车辆、游艇、航空航天及水下动力设备等作为驱动动力电源或辅助动力,通过电化学反应过程将反应物(燃料和氧化剂)的化学能转化为电能和热能的系统。燃料电池系统原理,整个燃料电池系统由燃料电池堆、空气供应子系统、氢气供应子系统、水热管理子系统、控制子系统组成。燃料电池堆是整个系统电化学反应的场所,其他子系统主要是相互协调确保燃料电池堆的电化学反应能够正常、高效可靠地工作。燃料电池堆由多个单体电池、隔板、冷却板、进气歧管等构成,是把富氢气体和空气进行电化学反应生成直流电,并同时产生热、水等其他副产物的总成。燃料电池堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成。将双极板与膜电极三合一组件 (MEA)交替叠合,各单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成质子交换膜燃料电池堆。扬州燃料电池整车动力系统价格
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