南通燃料电池发动机系统方案

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。氢能技术具有高能量密度、能源传输效率高、无污染等优点。南通燃料电池发动机系统方案

燃料电池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器（DC/DC）、车载氢系统等构成，其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统，燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电池电堆是发动机系统的关键部件，是氢气和氧气发生电化学反应及产生电能的场所。鉴于单个燃料电池单元输出功率较小，实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此，电堆是由双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆拴牢，构成的复合组件。常州燃料电池整车动力系统价钱氢气存储稳定性较高，是储存可再生能源的有效手段之一。

燃料电池系统的主要研究热点包括：使用轻质材料，优化设计，提高燃料电池系统的比功率；提高PEMFC系统快速冷启动能力和动态响应性能；研究具有负荷跟随能力的燃料处理器；对电池或超级电容、氢气存储进行系统优化设计，提高系统的效率和调峰能力，回收制动能量等。 燃料电池系统除燃料电池本体(发电系统)外，还有一些周围装置，包括燃料重整供应系统、氧气供应系统、水管理系统、热管理系统、直流-交流逆变系统、控制系统、安全系统等。燃料重整供应系统，作用是将外部供给的燃料转化为以氢为主要成分的燃料。如果直接以氢气为燃料，供应系统可能比较简单。若使用天然气等气体碳氢化合物或者石油、甲醇等液体燃料，需要通过水蒸气重整等方法对燃料进行重整。而用煤炭作燃料时，则要先转换为以氢和一氧化碳为主要成分的气体燃料。用于实现这些转换的反应装置分别称为重整器、煤气化炉等。

并联式的燃料电池混合动力系统的结构。这种构建通常在燃料电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,燃料电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。这种系统与上述构架不同之处还在于,这种动力系统的设计没有考虑能量的回馈回收,因此系统虽然简单,但效率比较低下。尽管系统直流母线的电压与燃料电池功率输出能力之间不再有耦合关系,但DC/DC变换器必须将系统直流母线的电压维持在较适宜电机系统工作的电压点(或范围),对于交流电机驱动系统,通常还需要安装一个DC/AC转换器。目前这类构架系统只在一些小型或者实验的车上使用。氢气储存技术的发展可以解决氢能技术的可持续性和经济性问题。

车用燃料电池具有效率高、启动快、环保性好、响应速度快等优点，是取代汽车内燃机的理想解决方案。燃料电池汽车的较大优点是清洁、无污染，在全球环境保护问题日益突出的现在，燃料电池汽车作为环保型汽车越来越受到人们的重视。为提高燃料电池发动机系统的可靠性，需要对发动机的各系统状态进行实时监控，记录试验数据，分析其运行特性，为发动机控制策略的不断改进提供依据，同时对整车性能进行评估。因此，燃料电池发动机监控系统的开发具有很重要的现实意义。 本系统由软件和硬件两部分组成，如图1所示。它以高性能的dsp为关键，开发出控制燃料电池发动机的嵌入式控制器。氢能技术与传统的化石燃料使用不同，其排放的废气只为水蒸气。南通燃料电池发动机系统方案

氢气燃烧的产物只为水蒸气，不会对环境产生任何污染。南通燃料电池发动机系统方案

在世界汽车工业界多年艰难尝试了多种新能源汽车技术方案后，依据氢燃料电池汽车表现出来的无法比拟的的优越环保性和高能效，再参照对全球正在酝酿兴起的第三次工业改变的预判，学界有人断言，氢燃料电池汽车很可能是世界汽车的之后发展目标和新能源汽车解决方案。该项改变性的技术成果对人类未来经济社会将产生重大影响和广阔的发展前景，已被世界一些具有敏锐眼光的科学家所认识。过去，我国很多人的代步工具都是燃油的汽车和摩托车，现在随着纯电动汽车和电动摩托车取代了大部分的位置。基于燃料电池的巨大优越性及清洁可再生能源技术的发展，未来，传统的蓄电池自行车被氢燃料电池自行车取代。 南通燃料电池发动机系统方案

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