一種燃料電池發(fā)動機的供氣系統(tǒng)，包括空氣系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng)，還包括控制器，所述空氣系統(tǒng)包括泵氣裝置、壓力儲氣罐和至少一個空氣節(jié)流裝置，所述泵氣裝置用于將外界空氣泵入所述壓力儲氣罐中，所述壓力儲氣罐通過進氣管路和所述空氣節(jié)流裝置將壓縮空氣通入各個電堆中，每個所述電堆對應(yīng)的進氣口對應(yīng)設(shè)置有一個所述空氣節(jié)流裝置，所述控制器與各個電堆和各個所述空氣節(jié)流裝置連接，所述控制器包括用于將電堆的功率信號轉(zhuǎn)換為電信號的功率信號轉(zhuǎn)換模塊以及與所述功率信號轉(zhuǎn)換模塊相連并用于控制所述空氣節(jié)流裝置的開度的開度調(diào)節(jié)執(zhí)行模塊。燃料電池是利用氫氣發(fā)電的一種高效清潔能源技術(shù)。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

燃料電池發(fā)動機構(gòu)成及其子系統(tǒng)作用：水熱管理系統(tǒng),水熱管理系統(tǒng)由水泵和水溫傳感器兩大部件組成，和傳統(tǒng)內(nèi)燃機散熱小循環(huán)系統(tǒng)類似。氫燃料電池發(fā)動機冷卻液是由去離子水和乙二醇水溶液按照一定比例調(diào)和成的溶液。電控系統(tǒng),氫燃料電池發(fā)動機的電控系統(tǒng)主要是由發(fā)動機控制器（FCU）及各種傳感器構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是指數(shù)據(jù)采集器。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以時刻監(jiān)控氫燃料電池發(fā)動機運行的各種參數(shù)及狀態(tài)，如發(fā)動機地理位置、運行狀態(tài)、各項傳感器參數(shù)等，對各項參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析處理，并針對參數(shù)異常情況實時報警、記錄。湖北燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)采購使用氫氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源可以降低氣候變化的影響。

空氣供應(yīng)子系統(tǒng)原理：空氣作為燃料電池的氧化劑，其過流量和壓力直接影響燃料電池堆的發(fā)濾電效率，當(dāng)采用常壓供給燃料電池堆器空壓機調(diào)節(jié)閥時，燃料電池堆前的空氣增濕相對濕度要高，否則會導(dǎo)致膜電極失水，大幅度降低電池性能。采用加壓空氣供氣,電池組陰極的極化小于采用常壓空氣供應(yīng)子系統(tǒng)原理燃料電池空氣的極化，即電池組的性能會上升。因此，低成本、低功耗、低質(zhì)量體積比的空壓機已成為研究熱點。燃料電池汽車關(guān)鍵部分的燃料電池系統(tǒng)有燃料電池堆、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、加濕器和空壓機這四個關(guān)鍵部件。其中空氣壓縮機的作用是根據(jù)燃料電池堆的輸出功率為燃料電池提供所需壓力和流量的空氣,對于燃料電池系統(tǒng)的性能有著重要的影響。增加氧氣的供氣壓力可以使燃料電池系統(tǒng)的功率密度增加、燃料電池堆效率提高、體積尺寸減小。

燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設(shè)備等作為驅(qū)動動力電源或輔助動力,通過電化學(xué)反應(yīng)過程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理如圖3-1所示,整個燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學(xué)反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個單體電池、隔板、冷卻板、進氣歧管等構(gòu)成,是把富氫氣體和空氣進行電化學(xué)反應(yīng)生成直流電,并同時產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (MEA)交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池堆。氫氣在未來的能源結(jié)構(gòu)中具有重要的戰(zhàn)略地位，將推動可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)。

電堆成本&使用成本之前普遍認為膜電極上催化劑鉑（Pt）價格過高是制約成本下降的因素，但目前鉑的負載量從10mg/cm2降到了0.02mg/cm2，降低了近200倍，和傳統(tǒng)車用的三元催化劑的含量差不多。盡管如此，電堆成本依然在1.5~2萬/kw這個數(shù)量級。一輛B級車若采用30kw的燃料電池系統(tǒng)，則只是發(fā)動機需要約50萬元。在使用成本方面，目前在美國1kg氫氣約70RMB，在日本約55RMB，國內(nèi)約40RMB。根據(jù)上面計算的車輛百公里消耗1kg氫氣計算，每公里差不多是0.4元，和汽油車差不多在同一個數(shù)量級。和采用鋰電池的BEV的0.1元/公里相比還是有差距。4.基礎(chǔ)設(shè)施。氫能技術(shù)具有能量密度高、穩(wěn)定性好、無排放等特點。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

氫能技術(shù)可以成為能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一，減輕對傳統(tǒng)化石燃料的依賴。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

燃料電池發(fā)動機單位質(zhì)量能夠輸出的額定功率,單位為kW/kg或W/kg?質(zhì)量比功率也稱為功率密度,反映燃料電池系統(tǒng)輕量化設(shè)計水平,對汽車輕量化設(shè)計具有重要意義。體積比功率和質(zhì)量比功率是燃料電池發(fā)動機的重要性能指標,能夠反映其系統(tǒng)集成度。經(jīng)濟性是指燃料電池發(fā)動機在滿足其他方面要求的前提下,盡可能少地消耗能源和成本的性能。經(jīng)濟性指標對于提高燃料電池汽車續(xù)駛里程?降低燃料電池發(fā)動機和燃料電池汽車的成本并促進其商業(yè)化具有重要意義。經(jīng)濟性主要指標包括:額定功率下的發(fā)動機效率?額定功率氫消耗率?怠速氫消耗率。有效氫利用率及單位功率成本等。湖南燃料電池整車動力系統(tǒng)咨詢

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