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“燃料电池双级离心式空气压缩机”助力六安入围示范城市群

科技动态 2021-09-10

燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。与通常的电动汽车比较, 其动力方面的不同在于FCV 用的电力来自车载燃料电池装置, 电动汽车所用的电力来自由电网充电的蓄电池。因此, FCV 的关键是燃料电池。

近期,安徽工业技术创新研究院六安院自主研发燃料电池双级离心式空气压缩机,产品技术达到国内领先、国际先进水平。六安院凭借着人才技术优势,助力六安市成功入围国家首批燃料电池汽车示范城市群。

燃料电池汽车的工作原理是,作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧气发生氧化还原化学反应,产生出电能来带动电动机工作,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。

电动汽车的关键能源动力技术包括电池技术、电机技术、控制器技术。电池技术、电机技术和控制器技术是电动汽车所特有的技术,这3项技术也是一直制约电动汽车大规模进入市场的关键因素。

核心部件燃料电池。燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化碳和氮氧化物,副产品主要产生水,因此被称为绿色新型环保汽车。燃料电池汽车是电动汽车的一种,其核心部件燃料电池。通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能动力。

燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料,另外一些车辆有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。

与传统汽车相比,燃料电池汽车与传统的内燃机驱动汽车在构造及动力传输等方面的不同, 为汽车的整体设计提出了新的要求。传统内燃机汽车的发动机----变速器动力总成在燃料电池汽车中不复存在, 取而代之的是燃料电池反应堆、蓄电池、氢气罐、电动机、DC /DC 转化器等设备。而制动系统和悬架也相应变化。因此, 根据燃料电池汽车自身特点,在设计时, 应作相应的变化和改进。

空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。

由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由于气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

而空气压缩机就是提供气源动力,是气动系统的核心设备,机电引气源装置中的主体,它是将原动(通常是电动机或柴油机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。

新闻来源:中国科学院合肥物质科学研究院


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