蘇州氫能源實訓室建設方案

車用燃料電池具有效率高、啟動快、環(huán)保性好、響應速度快等優(yōu)點，是取代汽車內燃機的理想解決方案。燃料電池汽車的較大優(yōu)點是清潔、無污染，在全球環(huán)境保護問題日益突出的現(xiàn)在，燃料電池汽車作為環(huán)保型汽車越來越受到人們的重視。為提高燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性，需要對發(fā)動機的各系統(tǒng)狀態(tài)進行實時監(jiān)控，記錄試驗數(shù)據(jù)，分析其運行特性，為發(fā)動機控制策略的不斷改進提供依據(jù)，同時對整車性能進行評估。因此，燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)具有很重要的現(xiàn)實意義。 本系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成，如圖1所示。它以高性能的dsp為關鍵，開發(fā)出控制燃料電池發(fā)動機的嵌入式控制器。氫氣在儲能和航空航天等方面也有普遍應用。蘇州氫能源實訓室建設方案

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，而對于電動機驅動、傳動機構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構、燃料電池系統(tǒng)等內容。燃料電池汽車的結構有多種形式，按照驅動形式，其可分為純燃料電池驅動和混合驅動兩種形式。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。 四川燃料電池整車動力系統(tǒng)廠商氫能技術的發(fā)展還需要解決一些技術難題，如儲氫和運輸問題等。

氫燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車的“關鍵”，是一種將氫氣與氧氣通過電化學反應產生電能的零污染環(huán)保能量轉化裝置，其過程不涉及燃燒，無機械損耗，能量轉換率高，產物只為電、水和熱，零污染，低噪音。 該系統(tǒng)包括燃料供應子系統(tǒng)、空氣供應子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)及監(jiān)測與控制子系統(tǒng)等，主要系統(tǒng)部件包括：空氣壓縮機、增濕器、氫氣循環(huán)泵/引射器、冷卻散熱器、系統(tǒng)控制器、單片巡檢儀等。根據(jù)氫燃料電池系統(tǒng)輸入輸出要求以及系統(tǒng)設備特征，該系列燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)實現(xiàn)了系統(tǒng)結構創(chuàng)新設計，完成了系統(tǒng)高度集成和較佳優(yōu)化匹配。各項性能指標達到國內水平，并已通過國家檢測中心的強制檢測，已開展實際裝車應用。適用于中重型卡車、城市和公路客車、特種車、乘用車等各類車型及各類船舶、農用機械、工程設備等領域。

燃料電池系統(tǒng)是專門為燃料電池汽車設計，作為其主供電模塊的電源系統(tǒng)，具有設計合理、功率密度高、可靠性好、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點。氫氣不含有碳，燃燒后不產生CO2。氫氣可以通過太陽能、風能等可再生能源獲得，被認為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內燃機燃料時，極易實現(xiàn)稀薄燃燒，排放污染物少，熱效率高。早在100 多年前，英國科學家就提出用氫為燃料的理論，但這一理論主要用于利用氫反應發(fā)電的原理制成質子交換膜燃料電池。隨著氫燃料技術的進一步發(fā)展，出現(xiàn)了將氫氣直接作為發(fā)動機燃料的應用，這種氫燃料發(fā)動機驅動的汽車比上述電動車更符合“氫燃料汽車”或“燃氫汽車”的稱謂。氫燃料主要用于汽油發(fā)動機，國內外都有報道稱已研制成 100%使用氫燃料的汽車，但實際應用的氫燃汽車大多采用氫與汽油或柴油混合的燃料。隨著氫能技術的快速發(fā)展，其在未來的應用領域及市場前景將會越來越普遍。

燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機、電壓變換器（DC/DC）、車載氫系統(tǒng)等構成，其中燃料電池發(fā)動機主要部件包括電堆、發(fā)動機控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。相較于傳統(tǒng)燃油車或純電動汽車動力系統(tǒng)，燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)結構較為復雜。燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)的關鍵部件，是氫氣和氧氣發(fā)生電化學反應及產生電能的場所。鑒于單個燃料電池單元輸出功率較小，實踐中通常通過將多個燃料電池單元以串聯(lián)方式層疊組合構成電堆來提高整體輸出功率。因此，電堆是由雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿拴牢，構成的復合組件。制氫技術的發(fā)展可以解決氫能技術的經(jīng)濟性和可持續(xù)性問題。蘇州氫能源實訓室建設方案

氫能技術是一種環(huán)保、高效的能源形式，正逐漸被普遍應用。蘇州氫能源實訓室建設方案

工作環(huán)境溫度范圍：該指標是指燃料電池發(fā)動機可以非失效工作的環(huán)境溫度范圍?環(huán)境溫度主要對燃料電池發(fā)動機散熱?進氣溫度等有很大影響?工作海拔范圍：該指標是指燃料電池發(fā)動機可以正常工作的海拔范圍?海拔影響進氣壓力,越高往往越會導致功率下降?存儲溫度范圍：燃料電池發(fā)動機在存儲期間可能會經(jīng)歷諸如凍結/解凍循環(huán),導致性能衰退,因此存儲溫度范圍也體現(xiàn)了其對環(huán)境的適應性?可靠性是指燃料電池發(fā)動機在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內完成規(guī)定功能的能力,主要反映了燃料電池發(fā)動機持續(xù)穩(wěn)定?正確工作的特性?燃料電池發(fā)動機的可靠性在很大程度上決定了燃料電池汽車整車的可靠性?這里主要參考傳統(tǒng)發(fā)動機的可靠性評價指標?機械標準中給出的評定指標是平均初次故障時間?平均故障間隔時間?當量故障率及由此得到的綜合評定分數(shù)?國家標準中規(guī)定要評定故障停車次數(shù)?初次故障的時間及平均故障時間?蘇州氫能源實訓室建設方案