燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)有多種形式,按照驅(qū)動形式,其可分為純?nèi)剂想姵仳?qū)動和混合驅(qū)動兩種形式。目前燃料電池電動汽車絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅(qū)動系統(tǒng),即以燃料電池系統(tǒng)作為主動力源,又增加了蓄電池組或超級電容作為輔助動力源。燃料電池可以只滿足持續(xù)功率需求,借助輔助動力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制動時可以將回饋的能量存儲在輔助動力源中。燃料電池電動汽車的動力系統(tǒng)由燃料電池發(fā)動機(發(fā)電系統(tǒng))、輔助動力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器和驅(qū)動電動機以及各相應(yīng)的控制器,再加上機械傳動與車輛行駛機構(gòu)等組成 。氫能技術(shù)的不斷發(fā)展將促進能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。鄭州氫能源實訓室建設(shè)方案
一種燃料電池發(fā)動機的供氣系統(tǒng),包括空氣系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng),還包括控制器,所述空氣系統(tǒng)包括泵氣裝置、壓力儲氣罐和至少一個空氣節(jié)流裝置,所述泵氣裝置用于將外界空氣泵入所述壓力儲氣罐中,所述壓力儲氣罐通過進氣管路和所述空氣節(jié)流裝置將壓縮空氣通入各個電堆中,每個所述電堆對應(yīng)的進氣口對應(yīng)設(shè)置有一個所述空氣節(jié)流裝置,所述控制器與各個電堆和各個所述空氣節(jié)流裝置連接,所述控制器包括用于將電堆的功率信號轉(zhuǎn)換為電信號的功率信號轉(zhuǎn)換模塊以及與所述功率信號轉(zhuǎn)換模塊相連并用于控制所述空氣節(jié)流裝置的開度的開度調(diào)節(jié)執(zhí)行模塊。常州燃料電池整車動力系統(tǒng)功能氫能技術(shù)的市場規(guī)模預(yù)計將在未來幾十年內(nèi)有大幅增長的趨勢。
燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成:燃料電池電動汽車FCEV與其他電動汽車的根本區(qū)別,在于所用的動力源是以燃料電池為主的,而電動機驅(qū)動、傳動機構(gòu)及汽車所需的各種輔助功能等與其他電動汽車基本相同。純?nèi)剂想姵剀囍挥腥剂想姵匾粋€動力源,汽車的所有功率附和都有燃料電池承擔。目前燃料電池汽車多采用混合驅(qū)動形式,在燃料電池的基礎(chǔ)上,增加了一組電池或超級電容作為另一個動力源。主要結(jié)構(gòu)有:能量控制單元,空氣壓縮機,燃料電池堆,高壓儲氫瓶,動力電池組,電動機。高壓儲氫瓶提供燃料,動力電池組提供而外的功率,讓車加速、爬坡和高速運行。在車輛滑行時,能量控制單元將驅(qū)動電機變?yōu)榘l(fā)電機,從而將部分汽車動能變?yōu)殡娔芙o動力電池充電。也就是說采用混合動力形式后,不只可以采用功率較小的電池系統(tǒng),還可以實現(xiàn)制動能回收。還可以是燃料電池系統(tǒng)的運行工況相對比較穩(wěn)定,有利提高燃料電池系統(tǒng)效率和壽命。
燃料電池系統(tǒng)需要加濕反應(yīng)氣體,對于采用質(zhì)子交換膜的燃料電池系統(tǒng)而言,氣體反應(yīng)物的相對濕度對膜的性能的影響是至關(guān)重要的。膜傳輸質(zhì)子時需要質(zhì)子以水合離子的形式存在,而干燥的膜不具備傳導質(zhì)子的能力。因此,對反應(yīng)氣體進行加濕以保證質(zhì)子交換膜的濕潤,是增加質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導能力不可缺少的方法。增加反應(yīng)氣體的相對濕度會提高質(zhì)子交換膜的電導率,降低膜電阻,從而提高燃料電池系統(tǒng)的輸出性能;但相對濕度過高也容易導致燃料電池堆內(nèi)部發(fā)生水淹,從而影響其性能?,F(xiàn)在燃料電池堆采用的加濕技術(shù)主要分為內(nèi)部加濕、自加濕和外部加濕三種。內(nèi)部加濕是利用燃料電池反應(yīng)生成的水和水在質(zhì)子交換膜內(nèi)的傳遞特性,實現(xiàn)膜的自增濕;自加濕法是將催化鉑金微粒子加入質(zhì)子交換膜中,在燃料電池發(fā)電時,依靠膜內(nèi)自動生成的水來增濕;外部加濕是在燃料電池之外加上一個部件,使水蒸氣和反應(yīng)氣體同時進入電池組中。制氫過程中采用可再生能源可以減少環(huán)境污染和能源消耗。
燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是燃料電池發(fā)動機的動力來源,對燃料電池發(fā)動機的關(guān)鍵性能和成本具有較大的影響。電堆的主要材料包括膜電極、雙極板、端板等,其中膜電極是燃料電池電堆的關(guān)鍵部件,對電堆的性能、壽命和成本具有關(guān)鍵影響,膜電極又可以分為催化劑、擴散層、質(zhì)子交換膜等。隨著終端領(lǐng)域的推廣,電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜雖然生產(chǎn)規(guī)模較小,但已有國產(chǎn)化能力。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,空壓機是車用燃料電池發(fā)動機的“肺”,提供電堆反應(yīng)所需的氧氣。氫氣可以用于發(fā)電、制熱、制冷、發(fā)動機等領(lǐng)域。泰州燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)采購
氫氣在燃料電池等領(lǐng)域的應(yīng)用將推動氫能技術(shù)的發(fā)展。鄭州氫能源實訓室建設(shè)方案
燃料電池電動汽車FCEV與其他電動汽車的根本區(qū)別是所用的動力源以燃料電池為主,而對于電動機驅(qū)動、傳動機構(gòu)以及汽車所需的各種輔助功能等與其他電動汽車基本類同。因此,本節(jié)主要介紹燃料電池汽車的基本結(jié)構(gòu)、燃料電池系統(tǒng)等內(nèi)容。燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)有多種形式,按照驅(qū)動形式,其可分為純?nèi)剂想姵仳?qū)動和混合驅(qū)動兩種形式。目前燃料電池電動汽車絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅(qū)動系統(tǒng),即以燃料電池系統(tǒng)作為主動力源,又增加了蓄電池組或超級電容作為輔助動力源。燃料電池可以只滿足持續(xù)功率需求,借助輔助動力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制動時可以將回饋的能量存儲在輔助動力源中。 鄭州氫能源實訓室建設(shè)方案