一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǔ)氣罐和至少一個(gè)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(chǔ)氣罐中，所述壓力儲(chǔ)氣罐通過進(jìn)氣管路和所述空氣節(jié)流裝置將壓縮空氣通入各個(gè)電堆中，每個(gè)所述電堆對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)所述空氣節(jié)流裝置，所述控制器與各個(gè)電堆和各個(gè)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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊以及與所述功率信號(hào)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。燃料電池是利用氫氣發(fā)電的一種高效清潔能源技術(shù)。湖南燃料電池整車動(dòng)力系統(tǒng)咨詢

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成及其子系統(tǒng)作用：水熱管理系統(tǒng),水熱管理系統(tǒng)由水泵和水溫傳感器兩大部件組成，和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)散熱小循環(huán)系統(tǒng)類似。氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液是由去離子水和乙二醇水溶液按照一定比例調(diào)和成的溶液。電控系統(tǒng),氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（FCU）及各種傳感器構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是指數(shù)據(jù)采集器。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以時(shí)刻監(jiān)控氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各種參數(shù)及狀態(tài)，如發(fā)動(dòng)機(jī)地理位置、運(yùn)行狀態(tài)、各項(xiàng)傳感器參數(shù)等，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，并針對(duì)參數(shù)異常情況實(shí)時(shí)報(bào)警、記錄。湖北燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)采購(gòu)使用氫氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源可以降低氣候變化的影響。

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(shí)，燃料電池堆前的空氣增濕相對(duì)濕度要高，否則會(huì)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(huì)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(gè)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(duì)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。

燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動(dòng)力設(shè)備等作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源或輔助動(dòng)力,通過電化學(xué)反應(yīng)過程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理如圖3-1所示,整個(gè)燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個(gè)系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學(xué)反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個(gè)單體電池、隔板、冷卻板、進(jìn)氣歧管等構(gòu)成,是把富氫氣體和空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成直流電,并同時(shí)產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (MEA)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緊固拴牢,即構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池堆。氫氣在未來的能源結(jié)構(gòu)中具有重要的戰(zhàn)略地位，將推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)。

電堆成本&使用成本之前普遍認(rèn)為膜電極上催化劑鉑（Pt）價(jià)格過高是制約成本下降的因素，但目前鉑的負(fù)載量從10mg/cm2降到了0.02mg/cm2，降低了近200倍，和傳統(tǒng)車用的三元催化劑的含量差不多。盡管如此，電堆成本依然在1.5~2萬/kw這個(gè)數(shù)量級(jí)。一輛B級(jí)車若采用30kw的燃料電池系統(tǒng)，則只是發(fā)動(dòng)機(jī)需要約50萬元。在使用成本方面，目前在美國(guó)1kg氫氣約70RMB，在日本約55RMB，國(guó)內(nèi)約40RMB。根據(jù)上面計(jì)算的車輛百公里消耗1kg氫氣計(jì)算，每公里差不多是0.4元，和汽油車差不多在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。和采用鋰電池的BEV的0.1元/公里相比還是有差距。4.基礎(chǔ)設(shè)施。氫能技術(shù)具有能量密度高、穩(wěn)定性好、無排放等特點(diǎn)。湖南燃料電池整車動(dòng)力系統(tǒng)咨詢

氫能技術(shù)可以成為能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一，減輕對(duì)傳統(tǒng)化石燃料的依賴。湖南燃料電池整車動(dòng)力系統(tǒng)咨詢

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)單位質(zhì)量能夠輸出的額定功率,單位為kW/kg或W/kg?質(zhì)量比功率也稱為功率密度,反映燃料電池系統(tǒng)輕量化設(shè)計(jì)水平,對(duì)汽車輕量化設(shè)計(jì)具有重要意義。體積比功率和質(zhì)量比功率是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性能指標(biāo),能夠反映其系統(tǒng)集成度。經(jīng)濟(jì)性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在滿足其他方面要求的前提下,盡可能少地消耗能源和成本的性能。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)于提高燃料電池汽車?yán)m(xù)駛里程?降低燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池汽車的成本并促進(jìn)其商業(yè)化具有重要意義。經(jīng)濟(jì)性主要指標(biāo)包括:額定功率下的發(fā)動(dòng)機(jī)效率?額定功率氫消耗率?怠速氫消耗率。有效氫利用率及單位功率成本等。湖南燃料電池整車動(dòng)力系統(tǒng)咨詢

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