除电堆以外,燃料电池发动机还需要一系列辅助系统才能实现其功能。其中控制系统通过高精度调节反应气体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度均合适的水平,保证发动机稳定可靠工作;氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空气;水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡。此外,燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车载氢系统用于储存燃料,以及用于实现燃料电池与整车高压之间解耦的DC/DC变换器。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,氢能将成为中国能源体系重要组成部分,2050年能源体系中占比约10%,氢气需求量达6000万吨,加氢站10000座以上,氢燃料汽车产量达500万辆/年,行业发展前景广阔。氢能技术的市场前景吸引了越来越多的企业投入到氢能领域的研发和应用中。上海燃料电池整车动力系统开发
车用燃料电池具有效率高、启动快、环保性好、响应速度快等优点,是取代汽车内燃机的理想解决方案。燃料电池汽车的较大优点是清洁、无污染,在全球环境保护问题日益突出的现在,燃料电池汽车作为环保型汽车越来越受到人们的重视。为提高燃料电池发动机系统的可靠性,需要对发动机的各系统状态进行实时监控,记录试验数据,分析其运行特性,为发动机控制策略的不断改进提供依据,同时对整车性能进行评估。因此,燃料电池发动机监控系统的开发具有很重要的现实意义。 本系统由软件和硬件两部分组成,如图1所示。它以高性能的dsp为关键,开发出控制燃料电池发动机的嵌入式控制器。无锡燃料电池发动机系统功能氢气车的维护成本相对较低,具有较高的经济性和可持续性。
燃料电池车提供了与传统燃油车类似的加油体验 — 不需要充电站基础设施,而这种充电站基础设施在住宅区和高速公路沿线是很难实现的。纯电动车及其充电站基础设施的全方面商业化将对电网系统产生影响。英国国家电网预测,到2050年,电动车的电力需求将在45太瓦时左右,约占全国电力需求的10%。不同类别的燃料电池车已经开始逐步进入了原型设计和生产阶段,经过相关单位和业内人士多年的努力,现在几乎所有车辆类型都有燃料电池车的产品或原型。对于乘用车而言,燃料电池车已经可以进行商业化应用了,但由于加氢基础设施有限,且购置成本高,因而当前使用率仍较低。在商用车领域,叉车、公交车、轻型和中型卡车一直处于燃料电池商用车应用的前沿。
氢燃料电池车,就是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机,由电动机驱动的车辆。氢燃料电池车通过化学作用发电产生电能,更像是一个“发电厂”。氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电,以电动机做的功作为动力的。燃料电池工作电压迅速升高时,碳载体表面的铂催化剂会发生溶解,当工作电压降低时铂催化剂又会沉积下来,反复的电压波动带来催化剂的团聚,造成燃料电池催化剂活性表面积的下降,从而造成性能的下降。希望燃料电池的工作状态是在较高效率点附近。如下图所示,我们从氢气发电效率的角度看,希望至少是在40%以上的区域去利用,否则发电效率低。随着氢能技术的快速发展,其在未来的应用领域及市场前景将会越来越普遍。
燃料电池空压机:空压机有以下几点性能要求:1)效率高。燃料电池空压机的动力由燃料电池的输出的电能提供,在辅助功耗中占比高达80%。如果空压机效率过低会严重降低燃料电池系统的性能。2)无油。燃料电池堆中的质子交换膜对油污十分敏感,如果不在无油环境下工作可能会因催化剂中毒而导致质子交换膜失效。3)质量轻、体积小。车载燃料电池空压机要安装在汽车上,如果体积过大则会占据大量空间,影响整车的布置;而质量过大则会增加整车惯性,影响起步加速和制动性能。4)动态响应快。车载燃料电池的功率变化频繁,所以空压机应尽量做到无延迟地对流量和压力进行调整,以能够跟踪输出功率的变化。氢能技术的发展需要借助科技创新和政策支持。辽宁燃料电池发动机系统厂
氢气的生产和利用需要注意安全措施,避免事故发生。上海燃料电池整车动力系统开发
一种燃料电池发动机的供气系统,包括空气系统和氢气系统,还包括控制器,所述空气系统包括泵气装置、压力储气罐和至少一个空气节流装置,所述泵气装置用于将外界空气泵入所述压力储气罐中,所述压力储气罐通过进气管路和所述空气节流装置将压缩空气通入各个电堆中,每个所述电堆对应的进气口对应设置有一个所述空气节流装置,所述控制器与各个电堆和各个所述空气节流装置连接,所述控制器包括用于将电堆的功率信号转换为电信号的功率信号转换模块以及与所述功率信号转换模块相连并用于控制所述空气节流装置的开度的开度调节执行模块。上海燃料电池整车动力系统开发