燃料电池系统介绍20190109
燃料电池发电系统的构成
燃料电池发电系统的构成燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的装置，它是一种新型的清洁能源技术，被广泛应用于能源领域。
燃料电池发电系统由多个组件组成，包括燃料电池堆、燃料供应系统、氧气供应系统、冷却系统、电子控制系统等。
下面将详细介绍燃料电池发电系统的构成。
首先是燃料电池堆，它是燃料电池发电系统的核心组件。
燃料电池堆由多个单个的燃料电池单元组成，每个单元由阳极、阴极、电解质层和电极板组成。
燃料电池堆的工作原理是通过氢气和氧气的电化学反应产生电能。
在阳极，氢气被分解成质子和电子，质子穿过电解质层进入阴极，电子则通过外部电路流向阴极，形成电流。
在阴极，氧气与质子和电子结合形成水。
不同类型的燃料电池堆有不同的工作原理，如聚合物电解质膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
其次是燃料供应系统，它负责提供燃料给燃料电池堆。
燃料电池堆通常使用氢气作为燃料，燃料供应系统的主要任务是将氢气从储氢罐中输送到燃料电池堆。
燃料供应系统通常由氢气储罐、氢气输送管道、氢气调节器等组成。
氢气储罐通常采用高压储氢技术，将氢气储存在高压容器中，以提供足够的氢气供给。
氢气输送管道负责将氢气从储罐输送到燃料电池堆，氢气调节器则控制氢气的流量，以满足燃料电池堆的需求。
第三是氧气供应系统，它负责提供氧气给燃料电池堆。
燃料电池堆通常使用空气中的氧气作为氧化剂，氧气供应系统的主要任务是将空气中的氧气输送到燃料电池堆。
氧气供应系统通常由氧气输送管道、氧气过滤器和氧气循环风扇等组成。
氧气输送管道负责将空气中的氧气输送到燃料电池堆，氧气过滤器则过滤空气中的杂质，以保证氧气的纯度。
氧气循环风扇则负责将氧气循环送回燃料电池堆，以提高氧气的利用效率。
第四是冷却系统，它负责控制燃料电池堆的温度。
燃料电池的工作温度通常在60℃至90℃之间，过高或过低的温度都会影响燃料电池的性能和寿命。
冷却系统通常由冷却剂循环管道、冷却剂循环泵和冷却器等组成。
冷却剂循环管道负责将冷却剂循环送到燃料电池堆，冷却剂循环泵则负责循环冷却剂，以控制燃料电池堆的温度。
燃料电池介绍
燃料电池燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。
它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电"而是一个“发电厂"。
能源的创造和消费已经成为当今世界不可或缺的根本要素。
通过能源的生产和利用，人们的衣食住行等需求得到了满足，并极大的提高了现代社会的生活质量，推动了现代技术的快速开展。
当前，一方面我们的家居、办公和生产等所需要的大局部能源均来自化石燃料，而一方面，化石燃料的使用在造就人类文明飞速开展的同时，也造成了很大的环境问题，这些环境问题反过来成为了制约人类社会进步开展的羁绊。
此外，人类对化石燃料的无序开采和低效使用与化石燃料储量的有限产生了矛盾，如果不能及时的寻找新的可替代能源，人类在用尽化石燃料后，将面临无能源可用的危机。
幸运的是，近年来出现的一些新的能源生产技术为解决上述问题提供了可能，这些技术包括核能技术、氢能源及燃料电池技术、太阳能技术、风能和生物能技术等。
其中，以燃料电池技术为代表的氢能源受到国内外专家学者和政府机构越来越多的青睐，燃料电池技术被认为是21世纪首选的清洁高效的发电技术，美国把燃料电池技术列为仅次于基因组方案和超级材料后的第三项重要技术加以支持。
燃料电池的原理最早是由WilliamGrove在1839年提出，20世纪50年代培根(Bacon)做了一些先驱性的工作；二十世纪六十年代由通用电气公司开发的质子交换膜燃料电池被美国宇航局用于“双子星座〞航天器的动力源。
随着上世纪80年代中期电池材料和制备技术的突破性进展，使燃料电池的性能大幅度提高，本钱大大降低，民用性和实用化前景较为看好。
而质子交换膜燃料电池发电过程中只产生水作为排放物，其越来越受到电动汽车行业的重视。
美国通用公司、戴姆勒克莱斯勒公司、福特公司和本田公司，德国尼奥普兰汽车公司，日本的丰田公司及瑞典的斯堪尼亚汽车公司等相继研发出了实用的以PEMFC为电源驱动的公共汽车和混合燃料电池车。
燃料电池种类工作原理及结构
PEMFC MCFC
SOFC
电• 解熔质融碳氢酸氧盐化钾燃料磷电酸池(MC质FC子)渗(透molt碳e酸n钾carbo固na体t氧e化
fuel ce溶ll)液
膜
物
燃• 料质子交纯换氢膜燃料天电然池气(，PEM氢F、C甲)醇(、pro天to然n气e、xch天a然ng气e、
membrane fuel 氢cell)
PEMFC的工作原理
• 阳极反应： • H2→2H++2e• 阴极反应： • 1/2O2+2H++2e- →H2O • 电池反应： • H2+1/2O2 →H2O
PEMFC的电极常被称 为膜电极组件，它是 指质子交换膜和其两 侧各一片多孔气体扩 散电极（涂有催化剂 的多孔碳布）组成的 阴、阳极和电解质的 复合体。
PAFC的工作原理
阴极反应： 阳极：
1/C2HO4阳2++22极HH2+O反+2→e应4-→H：H2H2+→2COO2H2 ++2eCH3HOH2→+H22OH→++32He2+- CO2
阴极反应： 1/2O2+2H++2e- →H2O
总反应 1/2O2+2H2 →H2O
PAFC的结构
• 由多节单电池按压滤 机方式组装构成电池 组。PAFC的工 作温 度一般为 200℃左右 ， 能量转化率约在 40%， 为保证电池工作稳定， 必须连续地排除废热。
2.1.1 碱性染料电池简介
• 碱性燃料电池是该技术发展最快的一种电池，主要为空间 任务，包括航天飞机提供动力和饮用水。
• 工作原理
•
使用的电解质为水溶液或稳定的氢氧化钾基质，
燃料电池发电系统的构成
燃料电池发电系统的构成燃料电池发电系统是一种新型的能源转化技术，它可以将化学能转化为电能，并能够实现零排放。
这种技术在可再生能源方面具有巨大的潜力，因为它可以使用可再生能源作为燃料，包括太阳能、风能、水能和生物质资源等。
燃料电池发电系统由多个组件组成，以下是详细的介绍。
1. 燃料电池堆燃料电池堆是燃料电池发电系统的核心组件。
它由多个单元组成，每个单元内部有两个电极，分别为负极（阴极）和正极（阳极）。
这些电极通过电解质分离，从而使得电子从负极流向正极，同时在正极处氧气与氢气化合生成水和热能。
这种化学反应产生的电能可以被用来驱动电动机、电池存储或直接供电。
燃料电池堆有多种类型，常见的有质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池和固体氧化物燃料电池等。
2. 燃料处理器燃料处理器是燃料电池发电系统的另一个核心组件。
它的主要作用是将燃料转化为燃料电池堆可以利用的氢气。
不同种类的燃料需要不同的处理器，例如，乙醇需要使用蒸汽重整器，天然气需要使用蒸汽甲烷重整器等。
处理器通常包括多个步骤，例如，脱硫、重整、燃料气净化等。
燃料处理器的性能需要与燃料电池堆的性能匹配，这样可以确保燃料气的质量和稳定性。
3. 储氢器储氢器的作用是存储氢气，为燃料电池堆提供氢气供应。
储氢器的种类包括压力容器、液态储氢器和吸附式储氢器等。
压力容器是最简单的储氢器，它可以存储氢气压缩到高压力的气体中。
液态储氢器可以存储氢气封闭在低温下的液态中。
吸附式储氢器是一种新型的储氢器，它使用发泡材料的微孔和纳米材料的吸附作用来存储氢气。
储氢器的性能受到很多因素的影响，例如，体积、重量、成本、安全性等。
4. 电子负载电子负载是指燃料电池发电系统中使用电能的设备。
它们可以是电动机、发电机、电池存储器或直接连接到电网等。
与普通电池不同，燃料电池发电系统的电流和电压较低，需要使用适当的电子负载来确保系统稳定性和效率。
5. 控制器控制器是燃料电池发电系统的重要组件之一。
燃料电池系统工作原理
燃料电池系统工作原理燃料电池系统是一种将化学能直接转换为电能的装置，它通过利用氢气和氧气的化学反应来产生电力。
燃料电池系统由燃料电池堆、氢气和氧气供应系统、电化学负载和控制系统组成。
下面将详细介绍燃料电池系统的工作原理。
我们来了解燃料电池堆的结构。
燃料电池堆由多个燃料电池单元组成，每个单元包括质子交换膜（PEM）、阳极、阴极和电解质。
质子交换膜是燃料电池堆的核心部分，它具有良好的质子传导性能，同时阻挡氢气和氧气之间的电子流动，确保电子通过外部电路流动以产生电能。
燃料电池系统的工作过程如下：首先，氢气从氢气供应系统进入阳极侧，氧气从氧气供应系统进入阴极侧。
在阳极侧，氢气分子被氧化成质子和电子。
质子可以通过质子交换膜传导到阴极侧，而电子则通过外部电路流动到阴极侧，这就产生了电流。
在阴极侧，氧气与质子和电子发生还原反应，生成水。
这个过程中释放出的能量被转化为电能，同时产生的水蒸气通过排气系统排出。
整个反应过程可以用如下方程式表示：2H2 + O2 → 2H2O这个方程式说明了氢气和氧气在燃料电池堆中的化学反应过程，氢气和氧气通过质子交换膜在阳极和阴极之间发生化学反应，最终生成水和电能。
燃料电池系统还包括氢气和氧气供应系统。
氢气供应系统负责储存和输送氢气到燃料电池堆的阳极侧，而氧气供应系统则负责将氧气输送到阴极侧。
为了确保燃料电池系统的安全性和稳定性，供氢系统和供氧系统需要具备高压、高纯度和自动控制等特点。
除了燃料电池堆和氢气、氧气供应系统，电化学负载也是燃料电池系统的重要组成部分。
电化学负载可以是电动机、发电机或储能装置等，它们通过连接到燃料电池系统的外部电路，可以利用燃料电池产生的电能进行工作或储存。
燃料电池系统还需要一个精确的控制系统来监测和调节燃料电池的工作状态。
控制系统可以根据电化学负载的需求，调整氢气和氧气的供应量，以保持燃料电池系统的稳定工作。
总结起来，燃料电池系统通过利用氢气和氧气的化学反应产生电能。
燃料电池简介 ppt课件
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Butler-Volmer方程函数曲线
由图可以看出，如 果我们想从电池中 获得更多电流，就 必须以损失电压为 代价
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影响燃料电池性能的因素
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活化过电势对燃料电池性能的影响
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如何改善动力学性能
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14Βιβλιοθήκη 71.4燃料电池的优点
发电效率高 环境污染小 比能量高 噪音低 燃料范围广 负载调节灵活，可靠性高
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2.燃料电池反应动力学
定义：对燃料电池反应过程的研究。 目的：解释燃料电池的反应过程如何导致性能损失。
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活化能垒
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Butler-Volmer方程
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4.燃料电池的应用
2017年10月12日，陆地方舟新型氢电混合燃料电池客 车在第十二届深圳国际物流与交通运输博览会(简称 “物博会”)上正式发布，新车为8.3米考斯特车型， 加氢5分钟，充电12分钟，续航可达550km，该车也 是我国发布的首台8米考斯特车型氢燃料电池客车。
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燃料电池
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1.燃料电池的概述
燃料电池（full Cell）是一种将持续供给的燃料和氧 化剂中的化学能连续不断地直接转化为电能的电化 学装置。
燃料电池在原理和结构上和普通电池（battery）完 全不同。燃料电池的活性物质是存储在电池之外， 只要不断地供给燃料和氧化物就一直能发电，因而 容量是无限的。而电池的容量是有限的，活性物质 一旦消耗完，电池的寿命就终止。
燃料电池系统部件概述
燃料电池控制系统部件概述—基于电化学的能量守恒系统目录燃料电池简介质子交换膜PEM工作机理: 膜与催化剂 流场流道的压力管理：气体流体扩散 电堆的热管理：湿度温度控制输出电源管理：电压电流匹配燃料电池简介燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
燃料电池不是“电池”，“Cell”不是“Battery”。
燃料电池是通过“燃料”（=“碳/氢”等单一形态，或组合形态）与“氧化剂”（=“纯氧/空气中的氧气”）在“反应单元”（=“Cell”)内，将“化学能”变成“电能”的“发电装置”。
陈刚对“燃料电池”的新汉语定义：“碳氢电化学发电机”燃料电池简介“发电”即“电力的产生”=“电子的迁移”伴随着“电子的迁移”，必然会有相应的“离子”的运动。
依据“离子迁移”中离子类型的不同，“碳氢电化学发电机”=“燃料电池可以分为以下几类”：1.质子H+，或氢离子，质子交换膜PEM（最常见的）2.氢氧根OH-，碱性燃料电池AFC（最早用于太空，历史最久）3.碳酸根CO3-，熔盐型MCFC4.氧离子O2-，固体氧化物SOFC此外，常见的直接甲醇燃料电池DMFC，有酸性（类似PEM）和碱性环境（类似AFC），PAFC（磷酸型）类似PEM。
燃料电池简介图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介燃料电池简介燃料电池简介图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介最有名的“燃料电池”汽车：丰田公司Mirai：未来图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介最有名的“燃料电池”汽车：Mirai：未来图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介最有名的“燃料电池”汽车：Mirai：未来图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介燃料电池简介图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者燃料电池简介膜电极双极板密封件电堆质子膜扩散层催化剂氢气供应氧气供应热能电能泵，阀冷却介质热交换器储氢装置阀，计量氢回收水管理氢制备鼓风机，过滤系统系统检测系统控制燃料电池简介图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEM图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEMMembrane Electrode Assembly 图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEM图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEM图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEM图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEMNafion的分子式结构是基于四氟乙烯的人工合成的,具有离子交换特性膜四氟乙烯特氟龙图片来自网络，未联络作者授权，商业用途，请联系原作者质子交换膜PEM全氟磺酸膜是目前应用在燃料电池上最广泛的一种质子交换膜。
燃料电池系统的组成和工作原理
燃料电池系统的组成和工作原理今天来聊聊燃料电池系统的组成和工作原理的事儿。
你们想啊，就像我们平时用手机得充电一样，要是有一种东西能一直给手机供电，多方便呀。
燃料电池就有点这意思。
其实，燃料电池并不像咱们一般说的电池，它更像是一个发电小工厂。
先来说说燃料电池系统的组成吧。
燃料电池系统主要有电极、电解质和催化剂这些部分。
电极就好比是这个小工厂的大门，燃料和氧化剂得从这儿进去，反应产生的东西也从这儿出来。
一个是阳极，一个是阴极，就好像进出的两道门。
电解质呢，就像工厂里的传送带，它能让一些特殊的小粒子在电极之间传递，保证这个“生产流程”顺利进行。
催化剂可就重要了，它就像是工厂里那个神奇的小助手，能让本来反应很慢的东西，快速发生反应。
比如说像铂这种金属，就是很好的催化剂，就像厨房里的调味料，虽然放得不多，但是没有它，菜的味道就完全不一样。
现在咱们说到这工作原理了。
从本质上讲，是燃料和氧化剂发生化学反应产生电能。
打个比方吧，想象一下燃料是一堆木柴，氧化剂是满满的氧气，当它们相遇的时候就会燃烧发光发热，这里的热就相当于要转化成的电能。
不过呢，在燃料电池里这个过程比较“特殊”。
以氢燃料电池为例，氢气在阳极这个大门被催化后分解成氢离子和电子，氢离子就像一个个听话的小蚂蚁，沿着电解质这个传送带跑到阴极那边。
而电子呢，它们走不了这个“传送带”，那就只能从外部的电路跑过去，这个电子移动的过程就是形成电流啦，就像水流一样，电流也是从高电位的地方流向低电位的地方，这就给外面的用电器供电了。
等氢离子和电子都到了阴极这边后呢，又和那边的氧气结合，就像氢气和氧气在一个特殊的小空间里约好了见面重逢一样，又变成水排出去了。
老实说，我一开始也不明白为啥燃料电池里的反应这么神奇，但是慢慢学习后发现，这里面的原理还真是充满智慧。
有意思的是，燃料电池有好多实际应用的地方呢。
比如说在新能源汽车上，燃料电池就能够让汽车跑起来，而且排放物只有水，很环保。
燃料电池系统主要组成及工作原理
燃料电池系统主要组成及工作原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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燃料电池简介ppt课件
2023-10-27
目录
• 燃料电池概述 • 燃料电池的特点 • 燃料电池的应用场景 • 燃料电池的发展现状与趋势 • 燃料电池的未来挑战与机遇 • 总结与展望
01
燃料电池概述
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的发电装置。
它由正负极、电解质和外部电路组成，通过反应将燃料和氧化剂中的化学能转化 为电能。
要点一
固定电源
燃料电池可以作为一种可靠的固定电源，为家庭、商业 和工业用途提供电力。它们可以在断电或电力故障时提 供电力，并具有更高的能源效率和更低的维护成本。
要点二
分布式能源
燃料电池也可以作为一种分布式能源，为社区提供电力 。例如，一些城市已经开始使用燃料电池作为其分布式 能源的一部分，以减少对传统电网的依赖。
03
未来，燃料电池将成为一种重 要的能源转换方式，为人类的 生产生活提供更加清洁、高效 的能源解决方案。
05
燃料电池的未来挑战与机遇
技术挑战
01
02
03
材料问题
燃料电池的电解质、电 极和膜等关键材料仍需改 进，以提高其性能和稳定 性。
催化剂问题
在燃料电池中，催化剂 是促进反应的重要元素， 但目前催化剂的性能仍需 提升。
高效环保
总结词
燃料电池是一种高效和环保的能源转换技术。
详细描述
燃料电池通过将氢气和氧气结合产生电能和水蒸气，这个过程不会产生任何有害的排放物。此外，由于其高效 能量转换，燃料电池可以减少能源浪费，提高能源利用效率。
快速充电
总结词
燃料电池可以在短时间内完成充电。
详细描述
与传统的电池技术相比，燃料电池的充电速度更快。这是因为燃料电池的能量密度高，并且可以连续 供电，而不需要长时间的充电过程。
燃料电池资料课件
THANKS
目前，燃料电池已经在多个领域得到应用，如电力、交通、航空等。其 中，氢-氧燃料电池是目前发展最成熟、应用最广泛的一种类型。
尽管燃料电池具有诸多优点，但其成本高、技术复杂、维护困难等问题 仍制约着其大规模应用。因此，未来仍需要进一步研究和改进技术，降 低成本并提高可靠性。
02
燃料电池系统组成与工作流 程
04
燃料电池的制备与测试方法
燃料电池的制备方法
01
材料选择
选择适合燃料电池
反应的催化剂、膜
02
电极和其他组件。
催化剂制备
采用浸渍法、化学 气相沉积等方法制
备催化剂。
04
电池堆组装
将膜电极与双极板
03
组装，形成燃料电
池堆。
膜电极制备
将催化剂与质子交 换膜复合，制备出
膜电极。
பைடு நூலகம்
燃料电池的测试项目与标准
燃料电池系统的组成
燃料供应系统
负责为燃料电池提供适量的 燃料，如氢气或甲烷等。
氧化剂供应系统
为燃料电池提供氧化剂，如 空气或纯氧。
电极反应系统
由阳极、阴极和电解质组成 ，是燃料电池的发电核心。
热管理系统
用于控制燃料电池的温度和 热量，保证其稳定运行。
控制系统
监控燃料电池的工作状态， 控制各系统的运行。
发和应用。
工业领域
用于发电、热电联产等 工业生产过程，以及工
业设备的动力源。
航空航天领域
用于航空航天设备的动 力源，如无人机、火箭
发动机等。
燃料电池的市场前景与发展趋势
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工作原理
整车控制器：
整车控制器包括控制器软件和硬件平台，是氢燃料电池发动机系统和氢燃料电池整车控制的核心。 在控制器数字核心技术、网络通讯系统、控制算法、故障诊断等方面，拥有多年的技术积累，积累了大量的应用 经验。通过优化控制算法，增强故障诊断功能，提高了氢燃料电池发动机系统及整车的安全性、可靠性和耐久性。
通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、 动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统 的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。
系统运行状态
状态码 1 2 3
状态名称 待启动
自检 正在开机
状态描述 燃料电池系统关机待启动 接收到开机命令启动过程中
防止触电
• 当电堆的工作电压超过36V，就存在触电致死的危险。所以在使用氢燃料电池动力系统时一 定要防止触电，尽量避免佩戴可能导致短路或触电事故的导电饰品，切勿用手触摸电堆、控 制器件等带电器件及电线。每天工作前对电路进行检查；工作结束后，关闭设备电源。 同 时，氢燃料电池严禁短路，氢燃料电池输出电路严禁处于裸露状态。
技术特点
氢燃料电池对环境无污染：
它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式。化学燃料燃烧会 释放COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。但氢燃料电池反应的排放物只有水。如果氢是 通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质的 排放。
氢燃料电池低噪声：
氢气/空气 系统
化 学
能
整车控制器
燃料电池
电
能
DC/DC
电
能
冷却系统
控制系统原理
缩写 VCU
单词 Vehicle control unit——车辆控制单元
释义
VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、
传统燃油车无需该装置。
VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；
• 氢气分子比其他常见气体分子小，使得氢气容易穿过被认为是气密的物质，如燃料管路，非 焊接的接口，非金属的密封件如密封圈，O型圈，管螺纹密封胶和封装等。此外，因为氢气 分子具有高浮力和扩散性，泄漏的氢气会扩散并被快速稀释。氢气从电堆中的泄漏量只会随 着电堆的寿命增加而增加；
• 系统装备的氢传感器会在氢气（在空气中的）浓度达到易燃浓度（1%）之前发出警告，这 时应立即切断负载及氢源。另外参照氢气安全国家标准GB4962-2008，作为一种预防措施， 燃料电池必须在通风良好的区域运行，以防氢气积累。
240-300kW
售后服务
一流的客户服务
365天全年无休 一年365天，7×24小时全天无休，随时随地为客户提供服务。
24小时紧急救援服务 开通全天24小时救援热线，随时为客户提供紧急救援服务。
化学危险防护
窒息危险
• 氢气本身无毒，但可以置换空气中的氧气使人窒息，事前不会发生任何征兆； • 燃料电池系统在运行时消耗氧气。如果在通风不良的封闭空间中运行，必须注意氧气浓度不
要低于安全水平。
火灾危险
• 本产品使用氢气作为燃料发电。氢气是一种无色、无味的易燃气体，它与氧气接触高度易燃， 产生淡蓝色火焰，白天几乎看不见火焰；
7
氢气气瓶
处置方式 更换 更换 更换 清洗 检查 校准
复检
首保 —
10000km
10000km
10000km
10000km — —
保养周期 每年冬季环境温度低于10℃ 500h/10000km
500h/10000km
500h/10000km
500h/10000km 一年一次 三年一次（每六年大检一次，直至 十五年报废）
一般安全防护
高温高压危险
• 系统最高表面温度可达80℃以上。为避免高温烫伤，请勿在燃料电池工作时或运行之后短 时间内接触本产品或与本产品连接的部件。
• 系统使用危险高压气体。在打开任何气路或接头时应谨慎。 • 电堆是在高压下组装的。请避免拆卸电堆。
静电
• 定期对氢气存储容器、输送管路进行检漏。燃料电池动力系统应有防静电措施，如静电接地。在移动、 安放、使用系统的操作过程中，避免发生撞击，防止产生火花。
储电能
工作原理
整车 控制系 统
动力电池
燃料 电池
DC/DC
电机 控制 器
储氢 供氢系 统
车辆 附件总 成 燃料 电池附 件
储水水箱
散热单元
去离子纯 化单元
散热系 统
驱动 电机
驱动桥
工作原理
DC/DC 直接变换器 ：
DC/DC是指将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，也称为直流斩波器。按字面来讲DC/DC就是指直流 转直流电源。DC/DC作为氢燃料电池发动机系统的关键部件，实现了燃料电池和整车高压母线之间的电压解耦， 主要用于氢燃料电池发动机的输出功率控制。通过对燃料电池发动机功率的精确控制，实现了整车动力系统之间 的功率分配以及优化控制。
核心特点：
延长发动机寿命：减小氢燃料电池发动机的输出纹波，稳 定发动机的工作状态，延长发动机寿命； 高升压变比：升压变比率最高可达1:12； 效率高：运行效率高达95%； 适 用 范 围 广 ： 输 入 端 电 压 50V~500V, 输 出 端 电 压 300V~700V。
DCDC设计
燃料电池专用DC/DC，
注意高温 此标识表示所贴部件的部分表面高温，可能会造成皮肤烫伤等危害。
易燃物 此标识表示所贴部件为易燃物或其内部含有易燃物，当接触高温、火花、火焰或摩擦， 有燃烧或爆炸的潜在危害。 爆炸或易燃气体氛围 此标识表示所贴部件会排放易燃气体，当接触高温、火花、火焰或摩擦时，会有爆炸 的潜在危害。
保护导体端子（接地） 此标识表示需要为所贴部件提供接地点。
氢燃料电池汽车设计、制造、运营管理方面须符合国家相关法规和标准要求。
系统控制策略
3
控制系统原理
整车控制器控制什么？
燃料电池系统通过CAN总线方式与整车进 行数据通迅，整车控制器将目标指令发送 至燃料电池系统，燃料电池系统将自身的 状态信息发送给整车控制器。以此完成对 整个燃料电池系统的操作使用。
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冷却液
车用防冻液
燃料电池系统 不锈钢(316），铝(5052/6061) 去离子水或乙二醇水溶液（建议50%体积比） 要求电导率值小于1.5 μS/cm（平均0.75 μS/cm）
一般安全防护
燃料电池系统使用的冷却液，为去离子水或乙二醇水溶液，其中乙二醇 含量不得超过50%(vol)。乙二醇有轻微毒性，防止身体、皮肤直接接 触。当对冷却液系统进行操作时，操作人员应穿戴化学防护手套和防护 服，如皮肤上沾有乙二醇水溶液，应及时清洗。另外须根据相关规定处 理已使用的乙二醇水溶液。
自检成功后开机吹扫
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运行 启动完成，可以进行功率输出
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正在降载
接收到关机命令后降载
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正在关机
关机过程中
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冷关机
关机后，进行低温保存
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故障
故障
用户注意事项
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一般安全防护
标志
注意 警告 警告 警告 警告 注意
释义
注意安全 此标识表示一般性潜在危险，需要注意某个部件或某一操作。
当心触电 此标识表示所贴部件内有高电压（>60V），有潜在触电或电击的危害。
目录
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公司介绍 燃料电池系统原理
系统控制策略 用户注意事项 产品应用和售后
核心技术
电堆设计
国产复合双极板和 金属双极板电堆
PEMFC发动机 集成和控制
PEMFC发动机设计; 控制系统设计; 3D CFD仿真
DCDC设计
燃料电池专用DC/DC，
防护等级达到IP67。
系统安全技术
氢气安全 高压安全
注意事项
注意！
① 当燃料电池动力系统处于工作状态时，严禁对其进行任何维护和操作工作，保持所有的防护罩、屏蔽 装置以及电气外壳处理正确位置。
② 当动力系统处理未运行或断电状态是，也不要直接对其进行操作或维护，须用万用表确认其输出端的 电压为安全操作电压后，在对其进行相关操作。
③ 氢气的使用必须符合国家有关规定。 ④ 系统氢气尾排应在客车车体外向上排入大气，车内禁止烟火。 ⑤ 行车区域应避开重污染区域，如黑烟、燃鞭、重粉尘、排放污染物的化工类工厂等。 ⑥ 系统报警器响时，立刻停机检查，并通风换气。 ⑦ 车辆停放时应停放在通风良好的区域，同时尽力避开有明火的区域。 ⑧ 燃料电池动力系统若出现故障，不得继续强行运行，需即时查明原因、开展维修工作，且维修需要移
工作原理
质子交换膜
催化剂 负极
催化剂 正极
（1）氢气通过管道或导气板到达阳极； （2）在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为2个氢质子，并释放出2个电子； （3）在电池的另一端，氧气通过管道到达阴极，在阴极催化剂作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水。 （4）电子在外电路形成直流电。 因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气，就可以向外电路的负载连续地输出电能，以达到驱动汽车的目的。
整车动力系统 设计和控制
车辆动力仿真; 动力系统匹配; 整车动力系统开发
核心技术
氢燃料系统控制器
冷却系统
空气供 给系统
氢气供 给系统
燃料电池系统原理
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基本概念
氢气 中文名
英文名 Hydrogen 化学式 H2
外观
无色、无臭、可燃气体。是已知的密度最小的气体。
应用
工业用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料，冶金用还原剂等； 医疗应用； 燃料应用；
产品应用和售后