1. 氢燃料电池汽车可以在()min内充满氢气
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的高含氢重整气。
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,有效防止了加氢过程中的氢气压力的变化,避免了压力变化导致的温升问题,保护了储氢瓶,保证了加注质量,实现了氢气高压力大流量的快速安全加注。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,包括:
步骤a,在储氢瓶中加满预定压力的液体;
步骤b,用加氢站中的氢气置换步骤a中的所述储氢瓶中的液体,所述氢气的压力与步骤a中的液体的预定压力相同。
可选地,所述液体为超纯水。
可选地,所述步骤a中,通过压力传感器监测所述储氢瓶内液体的压力,当所述储氢瓶内的液体的压力达到所述预定压力时,停止加注液体。
可选地,所述步骤b中,所述氢气在加氢站中缓慢加压到所述预设压力。
可选地,所述步骤b中,所述置换过程为所述氢气从所述储氢瓶的上端瓶口进入,所述液体从所述储氢瓶的下端的瓶尾的开口流出。
可选地,所述瓶尾的开口流出的气液混合物通过气液分离器分离后回收利用。
可选地,所述液体的加注过程及氢气的加注过程均通过控制器控制。
可选地,所述储氢瓶中的液体通过水泵不断注入液体加压。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统,所述系统用于上述的燃料电池汽车高压快速加氢方法中,包括通过进液管路与储氢瓶连通的储液装置,及通过进气管路与所述储氢瓶连通的加氢站;所述进液管路上设置有水泵。
可选地,所述储氢瓶的出口通过管路与一气液分离器连通,所述气液分离器的出口端与回气管和回水管连通,所述回气管与加氢站连通,所述回水管与储液装置连通。
可选地,所述储氢瓶的入口端设置有瓶口阀,所述储氢瓶的出口端设置有瓶尾阀;所述瓶口阀和所述瓶尾阀均与控制器通信连接。
从上述技术方案可以看出,本发明的燃料电池汽车高压快速加氢方法,先在储氢瓶中加满预定压力的液体,再用与上述液体的预定压力相同的氢气将储氢瓶中的液体排出,该过程中储氢瓶内不产生压力变化,解决了由压力变化导致的温升问题,能够实现高压力大流量的快速安全加注,避免了由于温升对储氢瓶产生的破坏,保护了储氢瓶,延长了其使用寿命,规避了加注过程中温度变化对加注质量的影响。
2. 氢燃料电池汽车氢气怎么产生
加氢汽车,顾名思义,是以氢作为能源的汽车,原理是将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。
氢能汽车分为两种,一种是氢内燃机汽车(Hydrogen internal combustion engine vehicle, HICEV)是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)产生动力推动汽车。氢燃料电池车(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机,由电动机推动车辆。
3. 作为电池燃料的氢气
燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。氢气燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入O2,总反应为:2H2+O2===2H2O。
简单而言氢气燃料电池就是利用水的电解的逆反应的"发电机"。这种逆水解的过程也是氢气燃料电池原理的基础,氢气能够用作电池的燃料,也是基于这个过程。
4. 氢燃料电池车的使用
氢燃料是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
5. 一升氢气在燃料电池能产生多少电
燃料电池热电联产设备发电功率为 100kW,最大余热回收功率可达 130kW,单位小时耗氢量为 6.7kg。所产生的电能以并网不上网运行模式,在园区内就地消纳;燃料电池的热能经余热回收换热器为园区内职工公寓及食堂供应生活热水。系统峰值最高发电效率最高可达 54%,热电联产总效率可达到 98% 以上(氢气热值以低位热值计)。
与目前国内其他燃料电池热电联产项目相比,该项目采取的热电联产设备为固定式发电场景专用设备,运行寿命可达 40000 小时,这也为燃料电池在非交通领域的发展提供了更切实可行的解决方案。
6. 作为燃料电池燃料的氢气
相比广受关注的加氢站应用等环节,氢气检测这样的细节却往往被人忽略。然而,对于产业的发展和完善来说,对细节的关注不可或缺。
目前,氢气标准有GB3634《氢气》第1部分工业氢气、第2部分纯氢、高纯氢、超纯氢,以及GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》。而氢燃料电池用氢应该符合GB/T37244-2018标准,但不少企业并不了解两类标准之间的差别。搞错标准,很可能对氢燃料电池寿命造成致命影响。
“各家氢气检测机构检测结果不一致,直接影响接下来的生产制造”“可能是不同检测机构设备不一样,导致结果有区别”……日前在一个氢能发展论坛间隙,几位燃料电池设备企业人士的“吐槽”引起了记者的注意。
相比广受关注的加氢站应用等环节,氢气检测这样的细节却往往被人忽略。然而,对于产业的发展和完善来说,对细节的关注不可或缺。
是否真的存在氢气检测结果不一致的问题?问题产生的原因是检测机构鱼龙混杂,还是检测标准不统一?
依据标准不同可致检测结果大不同
日前,记者分别联系了两家气体检测机构,咨询求证此事。
“从实验的角度来讲,氢气采集的环境和方法,包括采集单位具体的资质和手法不一样,都会对结果有影响。”复达检测集团相关人员告诉记者,“就算是同一台制氢设备也不会制造出完全一样的氢气。检测机器材质的不同及设备差异也会影响结果,但基本会保持在误差范围内。检测是一种科学的实验,所谓科学就是检测的结果不可能一模一样,有细微差别属正常,但这不表明检测结果不一致。”
北京清析技术研究院相关人员则对记者说:“氢气目前分为工业用氢和燃料电池用氢,分别已有相应的国家标准出台,依据标准进行检测,不会出现检测结果迥异的情况。”
据了解,2017年氢标委联合多家单位发起成立中国氢能产业联盟,并组织起草发布了三项团体标准,其中《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》目前已转化成国家标准,并于今年7月1日正式施行。
7. 使用氢气作为燃料的燃料电池汽车排放物只有水
怎么说呢?燃料电池是一大类电池的统称。其实很多东西都可以作为电池的燃料,比如氢气、甲醇、乙醇、多羟基醇、氨水、肼、硼氢化钠等等。不同燃料,生成物也就不一样了。微观上讲,产物被排除的意思是反应产物不断脱离反应界面,宏观上讲,意思是反应产物通过尾排定期排掉。即使是氢氧燃料电池也是这样,小电密下,电池产生水少,影响小,大电密大电池的话,必须定期放水,防止电池水淹,性能骤降。
期望能帮到你。
8. 燃料电池车用氢气
氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极。
氢燃料电池是把氢能(化学能)转变成电能,氢气燃烧是把(化学能)转变成热能。
9. 氢燃料电池汽车可以在min内充满氢气
氢能源在汽车燃料的应用主要有两种途径: 氢能源内燃机和氢气燃料电池。 说白了就是传统汽车和电动车的区别,所以氢内燃机可以说是烧氢气的,而燃料电池是电动的。 这两种优劣性如何呢? 首先是氢能源内燃机, 它的原理和普通汽油内燃机一样,不过为了适应气体,将喷气系统的压力增强了一些已以及其他方面等等。宝马研制的氢能源内燃机氢能源内燃机和传统内燃机相比优势也很大,宝马研制的内燃机目标是达到42%的热效率和100KW/L的升功率,和大部分传统汽车相比,已经是位居前列了。 不过它的缺点更加致命,首先是氢能源的储存,这是所有氢能源应用的掣肘,为了储存方便,一般氢气要以液态储存(沸点:-253℃),这要求极高性能的绝热层,几乎无法做到的。在现在的条件下,如果车不使用,氢能源会在半个月内挥发殆尽。而现在金属氢化物和有机氢储存都在研究之中,成本较高,目前还没有应用。 其次,虽然氢能源十分清洁,产物只有水,但是氢气燃烧产生的高温足以使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物NOx,造成环境污染。
而另一种途径:氢燃料电池,就要更具优势一点。 氢氧燃料电池原理 燃料电池作为广义上电池的一种,也具有电池的所有优点:转换效率高,比能量高,容量大,功率范围广……所以现在大部分氢能源汽车基本都是朝这个方向去的。 和氢内燃机相比,优点就很明显,因为没有卡诺循环的限制,转换效率很高,转换率一般能达到60%,竞争力更强。卡诺循环给出了热机效率的极限值 同时,燃料电池也不会产生高温,所以不会产生NOx,不会对环境造成污染。 如此,氢燃料电池和氢内燃机相比,更具有优势。 最后,在现在的条件下,氢能源的应用是不成熟的。氢气的产生,储存都面临着种种困难。氢能源的广泛应用还要等很久很久以后了……