储氢瓶和管路等应安装牢固,紧固带与储氢瓶之间应有缓冲保护垫,以防行车时发生位移和损坏。储氢瓶按照标称工作压力充满氢气时,固定在储氢瓶上的零件是应能承受车辆加速或制动时的冲击而不发生松动现象。有可能发生损坏的部位,采取覆盖物加以保护,储氢瓶紧固螺栓应有防松装置,紧固力矩应符合设计要求。储氢瓶安装紧固后,在上、下、前、后、左、右六个方向上应能承受8g的冲击力,保证储氢瓶与固定座不损坏,相对位移不超过13mm,同时满足气密性要求;
目前,奥扬科技自主研发的车载供氢系统有35MPa和70MPa两种压力等级,分别为CHG3-35S/A与CHG3-70T/A两种系列。从零件级别到系统级别都做高度集成设计,可以灵活匹配各种车型,包括乘用车、公交客车、轻型卡车、重型卡车、叉车等。储氢瓶可以根据整车需求选用不同容积产品,目前已有66L,140L,170L,190L,210L等不同容积储氢瓶。通过增减储氢瓶数量进行匹配。下图为奥扬科技部分燃料电池车载储氢系统产品。
燃料电池汽车是一个复杂的汽车系统,控制上也存在很多需要优化的问题。
1)燃料电池本身控制
质子交换膜燃料电池是一个多输入、多输出的非线性时变系统,其系统比较复杂,难以建模,会受到进气压力、温度、湿度、电流密度等多种因素的影响。因此,为了提高系统的工作性能,保持良好的运行状态,恰当的控制策略依然是未来很长一段时间内的研究课题。
2)冷启动控制
当环境温度较低时,启动燃料电池会出现结冰现象,***电堆结构,影响电堆寿命。一般通过关机时吹扫和开机时加热两种方法辅助进行冷启动。如何在保护电堆的前提下缩短冷启动时间,也是对燃料电池汽车发展过程中不得不优化的问题。
3)整车控制
燃料电池从本质上讲是一台发电机,不能储存电能,一般与电池一起作为车辆的能量源,所以燃料电池汽车等价于一台增程式电动汽车,只是用燃料电池代替了发动机。由于燃料电池效率随负载变化、功率响应较慢等等原因,导致在整车动力性、经济性优化控制上依然存在较大提升空间。
燃料电池车的工作原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢分解成氢离子和电子,氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧气和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率达60~80%,为内燃机的2~3倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放的车,氢燃料是绿色的汽车能源
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