近些年來随着新能源汽車不斷地發展,越來越多的清潔能源“活躍”在了大家的眼前。比如“氫能源”。自從氫能源汽車推出之後,它在界内的名聲就很高,接下來我來給大家介紹一下氫能源電池的技術原理以及應用。
首先,氫能源燃料電池發電的基本原理是我們常見的電解水的逆反應,也就是把氫和氧分别供給陽極和陰極。随後,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應後,放出電子通過外部的負載到達陰極。這是一個最基本的運行原理。
接下來,我來給大家詳細的介紹:氫燃料電池嚴格地說是一種發電裝置,像發電廠一樣,是把化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。另外,氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成,這是氫燃料電池的一項關鍵技術,它不僅要為氣體和電解質提供較大的接觸面,還要對電池的化學反應起催化作用。燃料電池運行安靜,噪聲大約隻有55dB,相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池适合于室内安裝,或是在室外對噪聲有限制的地方。
一般氫燃料電池驅動總成主要包含五個子系統,分别是:“氫氣子系統、熱管理子系統、電機驅動子系統、空氣子系統和電堆。”其中氫氣子系統的作用是負責車輛氫能源的儲存與供給。氫氣的存在方式一般情況下是經過專業人員壓縮成液态氫儲存在儲氫罐,它的作用就像是燃油車的油箱,電動車的電池。
在使用過程中,氫氣子系統需要向電堆供應适量的氫氣。在供應氫氣的管路上安裝有高壓傳感器,檢測壓力,這方面和燃油車供油系統上的壓力傳感器一樣。經過高壓管道的氫氣最終抵達氫氣噴射閥,在ECU的控制下,氫氣閥門通過背後的電磁閥開度,将需要量的氫氣噴射到電堆。在整個氫氣子系統的末端還有一個叫陽極循環泵的回收裝置。陽極循環泵其實就是将多餘的氫氣壓縮後回收,類似于缸内直噴燃油車上的低壓回油閥。
最後經過儲存,輸送,壓力檢測,電磁閥噴射、陽極循環泵回收多個環節,組成了一個高效的氫氣供給系統。與氫氣反應的是氧氣,而氧氣的主要來源是大氣。但大氣氣壓太低,為了給電堆提供足量的氧氣,在供氧系統上增加有電子機械增壓器,和燃油車上常見的機械增壓系統的原理大緻相同。不同的是,燃油車機械增壓器采用油浮式轉子,轉子軸承上的潤滑油會受熱蒸發,導緻進氣混有适量的機油氣體。
值得一說的是,氫能源燃料電池對環境無污染,因為它是通過電化學反應,而不是采用燃燒汽、柴油或蓄電方式,因為燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。但是燃料電池隻會産生水和熱。如果氫是通過可再生能源産生的,整個循環就是徹底的不産生有害物質排放的過程。
以上就是關于氫能源動力電池技術原理的全部介紹了,我認為随着我國科學技術不斷地發展升級,氫能源動力電池可以再上一層樓。
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