郑州燃料电池发动机系统标准

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。燃料电池系统是指以燃料电池为关键，和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统、控制系统等组成的发电系统。单独的燃料电池电堆不能用于发电，它必须和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统、控制系统等组成燃料电池发电系统，才能对外输出功率。氢气燃料电池汽车是未来汽车发展的一个重要方向。郑州燃料电池发动机系统标准

实际应用较多的氢燃料发动机，是将氢与汽化的汽油或柴油混合后再燃用，氢在混合燃料中占30%∼85%。汽油箱中的汽油通过化油器向发动机提供，在不使用氢燃料时与传统燃料系统相同。附加的氢燃料供给系统由甲醇容器、氢发生器、控制阀、压力表等组成，氢发生器串接在排气管上。甲醇容器中的甲醇进入氢发生器之后，在废气余热和催化剂作用下裂解生成氢。在发动机汽缸真空度作用下，生成的氢被吸入化油器与汽油混合，混合燃料的浓度可通过化汽器各个阀控制。国内氢发生器所用的催化剂一般含有镍、铂钯、钾和铝等元素，发动机排气管中的废气余热为 300℃~780℃。对 492QA2 汽油机作台架及道路试验表明，发动机使用掺氢汽油后在燃油经济性和废气排放方面有明显改善，而动力性与燃用纯汽油时基本相同。表 1 是一些汽油发动机使用不同燃料时的怠速排放对比。山东燃料电池发动机系统标准氢气还可以用于工业生产、燃料电池等制造等领域。

电子控制子系统也叫自动控制系统(automatic control system)，包含传感器、执行器阀、开关、控制逻辑部件等总成,保证空气子系统、氢气子系统及水热管理子系统的各部件能够协调、高效地工作，使其可以发挥出较大效能。空气供应子系统的作用是将具有一定压力、流量以及湿度的空气供应给燃料电池堆。通常空气供给系统包括过滤装置、空压机、加湿器、调节阀等。其中地面应用的燃料电池一般采用空气作为氧化剂,而航空和潜艇等特殊场所则采用纯氧。空气经过过滤装置(过滤掉空气中的油滴、灰尘、水滴等杂质)、空气流量计、空压机(增加空气进堆压力)、加湿器(增加空气进堆湿度)调节阀(调节空气流量)等进入反应堆。

用作发动机燃料的氢气，可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带；甲醇能从许多种植物或化工废料中提取，易于燃料站的设立；这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代，国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段，没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同，相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为：汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J，其能量密度约 13073 Wh·kg，远大于其它能源。因此，以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高储能密度特性。氢能技术的发展可以创造就业机会和经济增长点。

燃料电池汽车空压机的类型：目前常用的空压机类型有涡旋式、螺杆式、活塞式、离心式、罗茨式和滑片式。1)涡旋式空压机容积效率较高，压力和流量可连续调整，高效率工作区较宽，但质量和体积较大；在丰田、UTC等公司的燃料电池中已有应用。2)螺杆式空压机的工作原理是利用螺旋齿相互啮合；螺杄啮合线把螺旋槽分割成多个密封工作腔，螺杆转动，密封腔在一端形成，不断向另一端移动。螺杆式空压机又分为双螺杄和单螺杆两种。滑片式空压机是容积式旋转压缩机。转子旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形的空间分割成若干扇形小室，称之为基元。随着转子的连续旋转，基元容积从大到小周而复始地变化，由此达到压缩气体的目的。氢能技术的发展需要产业链上下游的协同配合，形成完整的产业生态。深圳氢能技术服务功能

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燃料电池汽车结构组成，燃料电池汽车和电动汽车较相似，主要的不同在于用燃料电池发动机代替动力电池组，附加供氢系统、动力系统、氢安全系统。各汽车生产广家研发的燃料电池汽车在结构上大体相同。燃料电池FC)堆叠是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。向负极(阳极)供给氢气，向正极(阴极)供给空气(氧)，产生与电解相反的电力。FC 堆叠包括称为单元的数百个堆叠组件。堆叠中单体电池的电压小于 1V，因此通过串联数百个堆叠来增加电压。FC 升压转换器是用于在较高电压(大约 650V)下升高由燃料电池产生的电力的装置。郑州燃料电池发动机系统标准

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