鎮(zhèn)江氫能源實訓(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，由電動機驅(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)生的電能為電動機供電，以電動機做的功作為動力的。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)動機等領(lǐng)域。鎮(zhèn)江氫能源實訓(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控制器,燃料電池和輔助動力裝置都直接并接在電機控制器的入口。輔助動力裝置擴充了動力系統(tǒng)總的能量容量,增加了車輛一次加氫后的續(xù)駛里程;擴大了系統(tǒng)的功率范圍,減輕了燃料電池承擔(dān)的功率負荷。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)運行的可靠性。燃料電池和輔助動力裝置之間對負載功率的合理分配還可以提高燃料電池的總體運行效率。在系統(tǒng)設(shè)計中,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。

氫燃料電池發(fā)動機是由電堆、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)殡娔堋崮?、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，可以被普遍應(yīng)用。

燃料電池發(fā)動機，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)。可用于車輛、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動動力電源和輔助動力。因為燃料電池和鋰電池都被稱為電池，所以大家一般喜歡拿它倆進行比較，但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動機似乎更容易被理解，并且拿它與內(nèi)燃機進行比較更為適合一些。二十世紀的汽車工業(yè)毫無疑問是內(nèi)燃機的天下，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。鎮(zhèn)江氫能源實訓(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)量體積比的空壓機已成為研究熱點。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)、加濕器和空壓機這四個關(guān)鍵部件。其中空氣壓縮機的作用是根據(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)江氫能源實訓(xùn)室建設(shè)方案