燃料电池冷却液的详细先容
发布时间:
2021/09/15 00:00
品质一直都是力魔的关键词,尤其是针对新能源汽车而言,冷却液必须满足车辆运行时的严苛需求。力魔新推出的燃料电池专用冷却液FCF20以乙二醇为基础,添加高品质的非离子添加剂,导电性低,同时保证了稳定的散热性、材料兼容性和老化稳定性。
燃料电池堆内的核心反应过程为氢氧电化学反应产生电、热、水。电堆冷却采用与传统发动机相同的冷却方式—液冷,即电动水泵输出的冷却液供应至燃料电池堆,电堆下游的冷却水控制阀改变流经散热器和旁通散热器的冷却水比例,通过控制冷却液温度以控制燃料电池堆在70-80℃附近温度率发电。电动水泵控制供水,燃料电池堆进出口的冷却液温差成为控制目标值。因此,作为热管理系统中温度控制的关键组件,电动水泵和水控阀在控制电堆目标温度起着重要作用。
冷却液在高压燃料电池堆运行时处于流动状态,如果冷却液电阻较低(电导率较高),冷却液通过散热器等组件与车身连接,无法保证高压绝缘。因此,冷却液的低电阻特性需要持续保证。Mirai专用冷却液因包含防锈剂和PH调节剂具备高电阻值。此外,冷却回路中存在离子从冷却系统组件析出至冷却液中造成冷却液电阻降低的情况,因此为确保绝缘性在回路中采用了离子交换。
开发了两款专门用于新能源车辆的养护产品,包含一款燃料电池专用冷却液,以及一款新能源汽车专用的特殊传动液。
燃料电池热管理系统对燃料电池的性能、寿命和起着重要作用,所以一个有效的热管理系统可以维持燃料电池在70~80℃之间、稳定、运行,燃料电池的热管理,主要是通过冷却液在燃料电池发动机及电堆内部流动,传递热量,对氢气与空气的反应温度进行控制,保持电堆内的热平衡。
进一步,整车运行时,所述数据处理与控制单元实行如下程序:监测当前时刻的出堆冷却液温水温;将所述出堆冷却液温水温与标定温度进行比较,判断燃料电池是否高温运行;如果出堆冷却液温水温小于等于标定温度,判定燃料电池非高温运行,根据整车的实时功率需求,控制实行单元调整燃料电池参数;否则,判定燃料电池高温运行,实行下一步;
企业率先研制的的氢能源燃料电池专用冷却液已经供货,企业在氢能源方向布局的产品有储氢罐、燃料电池催化剂等,参股企业主营产品为燃料电池系统及零部件、电堆、电堆部件等。
燃料电池时产生的热量要比传统内燃机高得多,的散热才能保证部件的使用寿命。表示:
以某款燃料电池汽车为研究对象,综合考虑车辆的整车布置环境和热管理要求,设计了一套完整的氢燃料电池汽车热管理系统;对关键零部件进行选型与性能匹配设计,同时运用AMESimApp搭建热管理系统一维仿真模型并进行可信度验证。通过冷却液输入流量,零部件进、出水温度及温差等指标对不同工况下的氢燃料电池汽车热管理进行仿真分析,结果表明,除电堆和中冷器出水温度在峰值工况下达到极限值不宜长时间外,该系统其余工况均运行良好,满足设计要求,可为今后研发燃料电池汽车整车热管理系统提供一定设计思路。
结合整车级热管理系统原理和结构,综合考虑热管理要求与实车布置环境,合理选型与匹配设计散热器、水泵以及连接管路等关键零部件,设计了由四个分布式冷却回路集成的燃料电池汽车整车级热管理系统;基于AMESim平台搭建整车热管理系统一维仿真模型,并进行模型可信度验证;以回路冷却液输入流量,零部件进、出水温度与温差以及压降为指标,分析不同工况下燃料电池汽车整车级热管理系统的冷却性能;
在调整过程中,同步监测出堆冷却液温水温,直到出堆冷却液水温达到标定温度,停止加热,完成燃料电池的低温启动。
本文先容了燃料电池发动机热管理技术,系统计算分析,零部件选型,以及重点先容了发动机热管理系统设计方案,由于燃料电池温度与环境温度相差不大,而且电堆通过热辐射和对流散去的热量又微乎其微,其大部分废热通过冷却液循环排出,所以将电堆热管理系统与暖风系统集成方案,提高能量利用效率,同时实现节省空间和降低成本。
去离子装置是燃料电池热管理系统中独有的部件,由于燃料电池是发电装置,其冷却水也会将导电离子带出,这将会产生冷却液导电的危险。为了去除冷却水中的导电离子,需在冷却系统中安装一个去离子装置,将系统中离子浓度维持在一个较低水平,保证电绝缘。
双极板被称之为电堆的,在燃料电池中起着支撑膜电极、为燃料气体及冷却液提供通道的作用。近几年,国外企业研制出钛合金双极板,启动快、强度高、抗腐蚀性能强,但冲压成型难。如果中国企业无法制造,就只能依赖进口。
笔者从系统集成及整车角度出发,基于结构和原理设计了一套氢燃料电池汽车整车热管理系统,并根据散热需求对关键零部件进行选型和性能匹配设计,运用AMESim平台搭建了一维仿真模型,并对模型进行可信度验证。以冷却液输入流量、零部件进、出水温度及温差等为评价指标,对系统不同工况进行仿真与分析,得出该系统可以满足整车热管理要求,能够快速地为实际工程应用给予引导。
(以下简称)副总经理说。对氢能汽车来说,电子液泵主要通过带动冷却液循环,对汽车动力、电控、电池等部件进行冷却。
整车综合热管理。开发基于多热域耦合协调控制的燃料电池系统余热利用控制策略,电堆出口水温超过85℃,较高的水温使得余热利用系统更容易回收冷却液中的热量,用于冬季车厢内的暖风、除霜等;同时,较高的水温也降低了对燃料电池发动机散热器散热面积的要求,有利于整车布置。
利用这个原理,燃料电池便可在时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"一般来讲,书写燃料电池的化学反应方程式,需要高度注意电解质的酸碱性,在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系,④自动控制分系统:包括电池组压力、温度、排水与排气、电压、和冷却液循环等的控制与调节。
答:企业参与过部分汽车厂的氢燃料电池汽车研发项目,为其提供了氢燃料电池专用冷却液,但此类汽车目前尚不具备量产条件,企业暂无法实现批量供应。
除了有应用于下游的氢燃料电池冷却液产品外,在上游制氢环节,长城油品获得张家口海珀尔、北京京辉气体的技术认可,持续保障冬奥会及北京地区的氢燃料电池用氢气的供应;在中游储运加氢环节,长城卓力液压油获得国内外知名氢气压缩机供应商技术认可,并服役于、延庆、安徽马饮桥等加氢站或综合能源服务站;加氢站公用工程冷却液,长城多效防冻液(FD型)已有应用案例,针对于南方加氢站使用的水基冷却液也已经进入行车验证阶段。
控制DC?DC转换器变更至较高的开关频率,再根据整车的实时功率需求,控制实行单元实时调整燃料电池参数;所述燃料电池参数包括入堆氢气和空气的压力、流量,以及入堆冷却液水温;所述较高的开关频率为在低升压比下能够维持DC?DC转换器较高的电流控制精度的标定频率。
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