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时间:2023年10月08日 来源:

燃料电池发动机系统高压电安全非常重要,除了系统设计安装时对电气间隙和爬电距离设置安全距离外,还涉及燃料电池堆内部冷却液的导电性(电导率),燃料电池发动机系统在运行过程中会析出离子增加冷却液的导电性,降低整个系统的安全性。因此需要实时监控燃料电池发动机系统的绝缘性。当前国家标准对燃料电池发动机系统的绝缘要求为≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根国家标准对燃料电池发动机系统绝缘电阻值的安全要求,在设计时可以在绝缘电阻检测系统中设置两级报警(400V平台为例):一级报警为绝缘电阻≤100k,二级报警为绝缘电阻≤50k。当发生一级报警时,上报故障;当发生二级报警时,强行切断高压电并上报故障。制氢过程中采用可再生能源可以减少环境污染和能源消耗。常州氢能技术服务购买

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为保证燃料电池稳定高效运行,同时提高氢气利用率,通常采用氢气循环的方法,即氢气把电堆内部生成的水带出后,经水气分离装置将液态水分离,再将氢气循环送回到电堆阳极重复使用,同时对新鲜氢气进行加湿。传统循环泵在涉氢涉水环境下,易发生“氢脆”,氢循环泵在结构和材料的设计上不同于传统循环泵,技术难度要高很多,氢循环泵需要具备密封设计好(氢气容易泄露)、耐水性强(经过电堆反应后剩余的氢气带有少量水蒸气)、流量大(适应大功率电堆)、压力输出稳定(低压转为高压)、无油(保证氢气纯度)等特点。氢循环泵难度较大,目前国内产品处于研发验证阶段,尚不成熟,国内系统企业主要是进口德国普旭氢循环泵,普旭在中国市占率达到90% 。湖北燃料电池发动机系统怎么样燃料电池发电技术可以增加发电能源的绿色部分,降低环境污染。

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除电堆以外,燃料电池发动机还需要一系列辅助系统才能实现其功能。其中控制系统通过高精度调节反应气体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度均合适的水平,保证发动机稳定可靠工作;氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空气;水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡。此外,燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车载氢系统用于储存燃料,以及用于实现燃料电池与整车高压之间解耦的DC/DC变换器。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,氢能将成为中国能源体系重要组成部分,2050年能源体系中占比约10%,氢气需求量达6000万吨,加氢站10000座以上,氢燃料汽车产量达500万辆/年,行业发展前景广阔。

燃料电池发动机(Fuel Cell Engines)是一种将氢气和氧气通过电化学反应直接转化为电能的发电装置。其过程不涉及燃烧,无机械损耗,能量转化率高,产物只为电、热和水,运行平稳,噪音低。被称为“环保发动机”。燃料电池发动机,将氢和氧经过电化学反应将化学能转变成电能的发动机系统。一般包括燃料电池堆、气体输配和回收系统、散热和加湿系统、监测和控制系统、氢气安全系统、辅助电源、电能输出系统。可用于车辆、航空航天和水下等装置的驱动动力电源和辅助动力。目前,有5种已知的燃料电池类型。其名称与采用的相应的电解质有关。氢气车的运行成本相对较低,更适合长途出行和物流配送等领域的应用。

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常见的氢燃料电池有PEMFC(质子交换膜燃料电池)和SOFC(固态氧化物燃料电池)两类。由于SOFC属于高温燃料电池,需要在500℃以上的温度工作,并随之带来启动时间长,部件寿命短的问题,因此不太适宜应用于普通的汽车产品上。目前绝大多数情况下,提到的燃料电池汽车指的是采用了PEMFC技术(工作温度约70℃)的车型。虽然燃料电池被给予了厚望,但从目前的情况看燃料电池在性能、寿命、成本以及基础设施成熟度上都存在着不小的瓶颈,分别导致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的问题。加氢站的建设成本非常高,一个站点预计需要投入500万以上,投资回收期很长。短期内增多加氢站数量也是较为困难的。氢气制备的成本和能源消耗是氢能技术普及和推广的重点。湖北燃料电池发动机系统怎么样

氢能技术可以成为能源转型的重要路径之一,减轻对传统化石燃料的依赖。常州氢能技术服务购买

现有的燃料电池发动机的供气系统是由空压机实现进气压力和进气流量的控制的。供气系统具体依靠空压机或者鼓风机将空气吹进燃料电池发动机的各个电堆中,与供给的氢气进行电化学反应,生成电能和水。氢气来自于高压的氢气罐,经过两次减压之后依然持有一定压力从而顺利进入各个电堆,而空气需要经过空压机的鼓吹才能使得空气附带一定压力而进入各个电堆。空压机需要根据需求功率的变化来调节压缩量,保证电化学反应的均衡性。现有技术存在以下缺陷:这种方式首先需要空压机根据需求功率的变化不断变化工作模式,使得控制趋于复杂,并且空压机的寿命降低,同时会产生较大的噪音,降低车辆舒适性;其次很难保证各个电堆进气压力和进气量的一致性,不利于电化学反应过程的稳定进行,进而造成各电堆的功率不一致;另外,空压机针对变功率的调节较慢,使得发动机的功率响应较慢,进而制约燃料电池发动机全功率覆盖的发展。常州氢能技术服务购买

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