鎮(zhèn)江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

氫燃料電池車，就是使氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧在燃料電池中反應(yīng)產(chǎn)生電力推動電動機(jī)，由電動機(jī)驅(qū)動的車輛。氫燃料電池車通過化學(xué)作用發(fā)電產(chǎn)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(chǎn)生的電能為電動機(jī)供電，以電動機(jī)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(dāng)工作電壓降低時鉑催化劑又會沉積下來，反復(fù)的電壓波動帶來催化劑的團(tuán)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(diǎn)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。氫氣可以用于發(fā)電、制熱、制冷、發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域。鎮(zhèn)江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

直接燃料電池混合動力系統(tǒng)式結(jié)構(gòu)中采用的電力電子裝置只有電機(jī)控制器,燃料電池和輔助動力裝置都直接并接在電機(jī)控制器的入口。輔助動力裝置擴(kuò)充了動力系統(tǒng)總的能量容量,增加了車輛一次加氫后的續(xù)駛里程;擴(kuò)大了系統(tǒng)的功率范圍,減輕了燃料電池承擔(dān)的功率負(fù)荷。這種插電式混合動力汽車將有效的減少氫燃料的消耗。另外,輔助動力裝置的存在使得系統(tǒng)具備了回收制動能量的能力,并且增加了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。燃料電池和輔助動力裝置之間對負(fù)載功率的合理分配還可以提高燃料電池的總體運(yùn)行效率。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,可以在輔助動力裝置和動力系統(tǒng)直流母線之間添加了一個雙向DC/DC變換器。使得對輔助動力裝置充放電的控制更加靈活、易于實(shí)現(xiàn)。由于雙向DC/DC變換器可以較好地控制輔助動力裝置的電壓或電流,因此它還是系統(tǒng)控制策略的執(zhí)行部件。黑龍江燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)廠家氫氣在綠色制造領(lǐng)域的應(yīng)用也有著普遍的發(fā)展前景。

燃料電池電堆是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，是燃料電池發(fā)動機(jī)的動力來源，對燃料電池發(fā)動機(jī)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(kuò)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(jī)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(dú)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(jī)是車用燃料電池發(fā)動機(jī)的“肺”，提供電堆反應(yīng)所需的氧氣。

氫燃料電池發(fā)動機(jī)是由電堆、氫氣供給循環(huán)系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)六大組成部分。氫燃料電池:一種將外部供應(yīng)的燃料與氧化劑中的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、熱能、和其他反?yīng)產(chǎn)物的發(fā)電裝置。外部供應(yīng)的燃料為氫氣，氧化劑為氧氣，如無特別說明，所述氫燃料電池或燃料電池均指質(zhì)子交換膜氫燃料電池，即一種以全氟磺酸型固體聚合物為電解質(zhì)的氫燃料電池。燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng):燃料電池汽車中的儲氫發(fā)電復(fù)合系統(tǒng)，由電堆、空氣供給系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)、DC/DC等一系列部件構(gòu)成。氫氣發(fā)電的效率高、排放少、無噪音等特點(diǎn)，可以被普遍應(yīng)用。

燃料電池發(fā)動機(jī)，將氫和氧經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)?？捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動動力電源和輔助動力。因?yàn)槿剂想姵睾弯囯姵囟急环Q為電池，所以大家一般喜歡拿它倆進(jìn)行比較，但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動機(jī)似乎更容易被理解，并且拿它與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行比較更為適合一些。二十世紀(jì)的汽車工業(yè)毫無疑問是內(nèi)燃機(jī)的天下，以汽油、柴油或天然氣為燃料，通過“燃料”和“氧氣”燃燒（化學(xué)反應(yīng)）將化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能驅(qū)動車輛。氫能技術(shù)具有高能量密度、能源傳輸效率高、無污染等優(yōu)點(diǎn)。鎮(zhèn)江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

氫能技術(shù)可以通過利用太陽能、廢棄物、風(fēng)能等，產(chǎn)生無污染的氫氣能源。鎮(zhèn)江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

空氣供應(yīng)子系統(tǒng)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(dāng)采用常壓供給燃料電池堆器空壓機(jī)調(diào)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(dǎo)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(yīng)子系統(tǒng)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(zhì)量體積比的空壓機(jī)已成為研究熱點(diǎn)。燃料電池汽車關(guān)鍵部分的燃料電池系統(tǒng)有燃料電池堆、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、加濕器和空壓機(jī)這四個關(guān)鍵部件。其中空氣壓縮機(jī)的作用是根據(jù)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(tǒng)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(tǒng)的功率密度增加、燃料電池堆效率提高、體積尺寸減小。鎮(zhèn)江氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案