专题讲座：燃料电池电动汽车.pdf

●专题讲座●●●
燃料电池电动汽车(Ⅲ)
胡骅,宋慧
(武汉理工大学,湖北武汉;武汉科技大学)
中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ()
燃料电池发动机( )
内燃机是在气缸与活塞之间将燃料的化学能燃
烧后的热能转变,使气体膨胀,然后依靠活塞曲
柄连杆机构,使气体膨胀的直线运动转换为曲轴的
旋转运动,来带动汽车行驶。为了保证内燃机的正
常运转,内燃机装有进气系统、排气系统、燃料供
给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统和起动系
统等辅助装置。
组是用不同个数的单体串联组
成,用端板将不同个数单体紧密地装配到一
起,组成不同规格的组。组本身的结
构比较简单,没有运动构件,不需要润滑,便于维
燃料(氢气)供应系统:氢气储存罐氢气压力调节仪表
修。在所采用的燃料电池发动机中,为保证
热交换器氢气循环泵
组的正常工作,除以组为核心外,还
水循环系统:冷凝器及气水分离器水箱水泵
装有氢气供给系统、氧气供给系统、气体加湿系氧化剂(空气或氧气)供应系统:空气压缩机(或氧气罐)
统、反应生成物的处理系统、冷却系统和电能转换加湿器及去离子过滤装置
系统等。只有这些辅助系统匹配恰当和正常运转, 电气系统:燃料电池组电源开关转
才能保证燃料电池发动机正常运转。换器逆变器驱动电动机
以氢为燃料的燃料电池发动机系统图以氢为燃料的燃料电池发动机系统
图是以氢为燃料的燃料电池发动机系统。
氢气供应、管理和回收系统施。从燃料电池中排出的水,含有未发生反应的少
气态氢的储存装置通常用高压储气瓶来装载, 量的氢气。正常情况下,从燃料电池排出的少量的
对高压储气瓶的品质要求很高,为保证燃料电池电氢气应低于以下,应用氢气循环泵将这少量的
动汽车一次充气有足够的行驶里程,就需要多个高氢气回收。
压储气瓶来储存气态氢气。一般轿车需要~个高氧气供应和管理系统
压储气瓶,大客车上需要~个高压储气瓶。氧气的来源有从空气中获取氧气或从氧气罐中
液态氢气虽然比能量高于气态氢,由于液态氢获取氧气,空气需要用压缩机来提高压力,以增加
气是处于高压状态,不但需要用高压储气瓶储存, 燃料电池反应的速度。在燃料电池系统中,配套压
还要用低温保温装置来保持低温,低温的保温装置缩机的性能有特定的要求,压缩机质量和体积会增
是一套复杂的系统。加燃料电池发动机系统的质量、体积和成本,压缩
在使用不同压力的氢气(高压气态氢气和高压机所消耗的功率会使燃料电池的效率降低。空气供
低温液态氢气)时,就需要用不同的氢气储存容应系统的各种阀、压力表、流量表等的接头要采取
器,不同的减压阀、调压阀、安全阀、压力表、流防泄漏措施。在空气供应系统中还要对空气进行加
量表、热量交换器和传感器等来进行控制。并对各湿处理,保证空气有一定的湿度。燃料电池发动机
种管道、阀和仪表等的接头采取严格的防泄漏措系统的空压机如图所示。
修改稿收稿日期:
作者简介:胡骅( ),男,江西九江人,副教授,研究方向为汽车及电动汽车;宋慧( ),女,河南商丘
人,副教授,研究方向为工业电气自动化和电动汽车。
《汽车电器》年第期
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图燃料电池发动机系统的空气压缩机
我国上海安乃达驱动技术有限公司生产的
燃