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燃料电池体系要害部件介绍

一 氢气子体系
该子体系的作用是调解氢气的压力、对氢气举行加湿以及为电堆实时提供富足的氢气,该体系包括的次要零部件是氢气瓶,紧张的事情历程是喷氢循环。关于氢气瓶,它的设计参数目标次要是流量达28 CFM(800 LPM),压力达10 psig(700 mbar),接纳24V无刷直流电机;关于氢气循环,有差别的循环方法,如经过引射器、氢气循环泵、引射器与氢气循环泵并联以及引射器与共轨喷氢阀串联等方法,各有优缺陷,此中在多级循环安装并联的底子上,在前端加装电子共轨喷氢安装是开展的趋向;引射器事情范畴在额外功率的23-100%,电堆功率大于30kW时引射比波动在0.2左右。




二  氛围子体系
关于氛围子体系,次要是经过空压机为燃料电池实时提供富足的氛围,避免氧气的供给不敷,该体系次要零部件是氛围紧缩机,关于现在燃料电池的氛围体系,无油光滑离心空压机是研讨和开辟的重点。空压机的本体、高速电机以及光滑和轴承的设计比力紧张,它的最大外圆直径195mm,长度319mm;详细布局是高速电机与透平式泵头;电机转速必要在100000r/min以内取得传统内燃机150000r/min的压比;电机的光滑与轴承方案次要有动态压水光滑轴承方案和动压氛围轴承方案;额外功率15kW。实际上电动离心紧缩机在体积、分量、功率、噪声及压比范畴占有上风,大多厂家在使用时也是首选离心式紧缩机。





三  冷却子体系
电堆冷却体系次要是对燃料电池事情发生的热量以及外部的水举行办理,冷却体系的构成零部件有电堆、水泵、电扇和散热器。燃料电池发生的热量经过冷却水带走到散热器,散热器将热量通报到情况,从而使电堆温度维持在80℃左右;燃料电池的散热与输入功率之间该当分身,对散热量过大时应实时限定电流。对电堆入口处的要求有:氛围和氢气均需加湿以及用中冷器冷却电堆氛围。


4  体系控制
燃料电池体系的正常事情必要它的各个子体系和谐共同,这些子体系之间的通讯等必要体系的控制信号举行和谐,对差别的燃料电池汽车有差别控制战略的功率闭环控制体系:以跟踪功能为导向的控制办法合适全功率燃料电池,以过氧比恒定为导向的控制办法合适插电式或增程式燃料电池汽车;接纳代码主动天生技能举行V模子控制器开辟;基于模子的控制战略设计;基于历久性、经济性和动力性的车用燃料电池体系的控制战略;对电堆外部形态的及时监测还必要形态监控体系。DC/DC是闭环功率控制体系的次要零部件,整车经过它向燃料电池体系提取响应的需求功率。



5 燃料电池堆
燃料电池堆是氧化剂与复原剂产生电化学反响转换成电能的场合。单片燃料电池次要由以下几局部构成:双极板(BPP)、气体分散层(GDL)、催化层(CL)以及质子互换膜(PEM)。质子互换膜、催化层以及分散层可组成五合一的膜电极组件(MEA)。车用燃料电池堆由n片MEA和n+1片双极板瓜代叠压密封而成。双极板用来分开和散布单电池间的反响气体,同时也起到水办理、导热、集流体和机器支持的紧张作用;质子互换膜的次要作用是传输质子、分开反响气体以及电子绝缘。