蘇州氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

車用燃料電池具有效率高、啟動(dòng)快、環(huán)保性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，是取代汽車內(nèi)燃機(jī)的理想解決方案。燃料電池汽車的較大優(yōu)點(diǎn)是清潔、無污染，在全球環(huán)境保護(hù)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(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可靠性，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的各系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析其運(yùn)行特性，為發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略的不斷改進(jìn)提供依據(jù)，同時(shí)對(duì)整車性能進(jìn)行評(píng)估。因此，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)具有很重要的現(xiàn)實(shí)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(guān)鍵，開發(fā)出控制燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的嵌入式控制器。氫氣在儲(chǔ)能和航空航天等方面也有普遍應(yīng)用。蘇州氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

燃料電池電動(dòng)汽車FCEV與其他電動(dòng)汽車的根本區(qū)別是所用的動(dòng)力源以燃料電池為主，而對(duì)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及汽車所需的各種輔助功能等與其他電動(dòng)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(dòng)形式，其可分為純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)和混合驅(qū)動(dòng)兩種形式。目前燃料電池電動(dòng)汽車絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即以燃料電池系統(tǒng)作為主動(dòng)力源，又增加了蓄電池組或超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力源。燃料電池可以只滿足持續(xù)功率需求，借助輔助動(dòng)力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率，而且在制動(dòng)時(shí)可以將回饋的能量存儲(chǔ)在輔助動(dòng)力源中。 四川燃料電池整車動(dòng)力系統(tǒng)廠商氫能技術(shù)的發(fā)展還需要解決一些技術(shù)難題，如儲(chǔ)氫和運(yùn)輸問題等。

氫燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車的“關(guān)鍵”，是一種將氫氣與氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的零污染環(huán)保能量轉(zhuǎn)化裝置，其過程不涉及燃燒，無機(jī)械損耗，能量轉(zhuǎn)換率高，產(chǎn)物只為電、水和熱，零污染，低噪音。 該系統(tǒng)包括燃料供應(yīng)子系統(tǒng)、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)與控制子系統(tǒng)等，主要系統(tǒng)部件包括：空氣壓縮機(jī)、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(shè)備特征，該系列燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，完成了系統(tǒng)高度集成和較佳優(yōu)化匹配。各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)水平，并已通過國家檢測(cè)中心的強(qiáng)制檢測(cè)，已開展實(shí)際裝車應(yīng)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(nóng)用機(jī)械、工程設(shè)備等領(lǐng)域。

燃料電池系統(tǒng)是專門為燃料電池汽車設(shè)計(jì)，作為其主供電模塊的電源系統(tǒng)，具有設(shè)計(jì)合理、功率密度高、可靠性好、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。氫氣不含有碳，燃燒后不產(chǎn)生CO2。氫氣可以通過太陽能、風(fēng)能等可再生能源獲得，被認(rèn)為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料時(shí)，極易實(shí)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(xué)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(yīng)發(fā)電的原理制成質(zhì)子交換膜燃料電池。隨著氫燃料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了將氫氣直接作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的應(yīng)用，這種氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車比上述電動(dòng)車更符合“氫燃料汽車”或“燃?xì)淦嚒钡姆Q謂。氫燃料主要用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，國內(nèi)外都有報(bào)道稱已研制成 100%使用氫燃料的汽車，但實(shí)際應(yīng)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(shù)的快速發(fā)展，其在未來的應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)前景將會(huì)越來越普遍。

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、電壓變換器（DC/DC）、車載氫系統(tǒng)等構(gòu)成，其中燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件包括電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。燃料電池電堆是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，是氫氣和氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)及產(chǎn)生電能的場(chǎng)所。鑒于單個(gè)燃料電池單元輸出功率較小，實(shí)踐中通常通過將多個(gè)燃料電池單元以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)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(gòu)成的復(fù)合組件。制氫技術(shù)的發(fā)展可以解決氫能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性問題。蘇州氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

氫能技術(shù)是一種環(huán)保、高效的能源形式，正逐漸被普遍應(yīng)用。蘇州氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

工作環(huán)境溫度范圍：該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)可以非失效工作的環(huán)境溫度范圍?環(huán)境溫度主要對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱?進(jìn)氣溫度等有很大影響?工作海拔范圍：該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常工作的海拔范圍?海拔影響進(jìn)氣壓力,越高往往越會(huì)導(dǎo)致功率下降?存儲(chǔ)溫度范圍：燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在存儲(chǔ)期間可能會(huì)經(jīng)歷諸如凍結(jié)/解凍循環(huán),導(dǎo)致性能衰退,因此存儲(chǔ)溫度范圍也體現(xiàn)了其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性?可靠性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力,主要反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)穩(wěn)定?正確工作的特性?燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)?機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中給出的評(píng)定指標(biāo)是平均初次故障時(shí)間?平均故障間隔時(shí)間?當(dāng)量故障率及由此得到的綜合評(píng)定分?jǐn)?shù)?國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要評(píng)定故障停車次數(shù)?初次故障的時(shí)間及平均故障時(shí)間?蘇州氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案