燃料电池电动汽车专用空压机技术简析-绵羊汽车生活记录

引言跟着环保压力增大和能源趋于吃紧，汽车工夫越来越受到偏重，新能源汽车的进展便是一个闭头倾向。此中氢燃料电池电动汽车以其零排放、高能效、续驶里程长、

跟着环保压力增大和能源趋于吃紧，汽车工夫越来越受到偏重，新能源汽车的进展便是一个闭头倾向。此中氢燃料电池电动汽车以其零排放、高能效、续驶里程长、加注燃料时刻短等所长，被以为是新能源汽车进展的紧急倾向之一。

燃料电池体例是燃料电池电动汽车的主旨局部，而燃料电池体例处事离不开空压机供应压缩气氛，其职能直接影响着燃料电池体例的结果、动态职能、噪声等闭头职能目标，以是燃料电池专用空压机的研发也极端紧急。本文作家着重从专用空压机的使用情状实行筹商理解。

空压机由压缩元件、驱动器、驱动压缩机元件的板滞装备等构成。压缩元件是实践气体压缩历程所需的压缩元件和辅助安装，不包含驱动器、调速安装、气体执掌装备和管道、压缩机装备、包装和装置举措及外壳。

驱动器和板滞装备是指供应板滞输入、直接或间接驱动空压机的呆板，以及空压机中将能量从驱动器转化到压缩元件的部件。辅助装备是指压缩机产物中空压机、驱动器或板滞装备除外的任何装备。

( 1) 无油。由于润滑油跟着气氛进入燃料电池堆中，会使得催化剂爆发中毒，从而影响燃料电池寿命和职能。

( 2) 高效。因为空压机本身功耗较大，有些占到燃料电池策动机功率 20% 支配，这就直接影响燃料电池体例的具体职能。

( 3) 小型化和低本钱。正在汽车上装置，空压机的小型化和低本钱是燃料电池电动汽车工业化的势必哀求。

( 4) 低噪声。空压机是燃料电池电动汽车的最大噪声源，高速时噪声较大，且空压机的转速高达 10×104 r /min 以上。

( 6) 动态职能好。汽车对动力需求蜕变加大，气氛流量和压力可能敏捷跟踪需求功率的蜕变，这就哀求空压机的转速超高。

国内燃料电池策动机专用空压机总体秤谌较低，查究较少。清华大学查究职员打算过平时高速 ( 约 25000 r /min) 电机驱动的低压比转速离心压缩机，具有较高的结果和较宽的运转规模。正在 24000 r /min 时，空压机最高结果和压比分辨抵达70%和 1.6。REN 和 FENG 查究了用于燃料电池电动汽车电动离心空压机的水润滑滑动轴承的抗报复特色，临界报复振幅不小于 150g，深远于车辆的抗报复模范。WEI等对离心式压缩机的非定常特色实行了全部查究。

国内的专用空压机工业化秤谌也相对较低。因为海外主流空压机的转速已到10×104 r/min 以上，这对空压机的工夫秤谌寻事很大。目前国内唯有很少几家可能出产燃料电池策动机专用压缩机，且还达不到十足产物化的秤谌，闭键存正在转速低、寿命低、结果低等闭键题目。

RAMINOSOA 等提出了一种用于汽车燃料电池体例气氛管束的高速三相开闭磁阻电机驱动压缩机的打算。并对呆板实行了优化打算，表面结果可能抵达 92. 4%，低落了压缩机的具体能耗，抬高了燃料电池体例的具体结果。

ZHAO等提出了一种基于动态扰动解耦限定的离心压缩体例限定计划，用于向燃料电池供应压缩气氛。他们提出的限定战略可能同时限定质地流和压力，该限定器正在暂态和稳态下都具有更好的职能。并正在10kW 燃料电池模子负荷蜕变情状下取得全部验证。

TALJ 等从描写 PEMFC气氛子体例的四阶模子启程，提出了一种简化三阶模子。正在 33kW 质子交流膜燃料电池前进行了试验验证，四阶和三阶模子的相对偏差均小于5%。

CHOI 提出了一种涡轮空压机的气动打算。以压比2. 2为方向，将压气机的流量从喘振扩充到减削质地流量，以笼罩FCV的处事规模。通过试验表明所打算的压缩机具有大流量、小排胸宇、压缩机构造的流量裕度大于大出口容积存气机的流量裕度等特色。

TAN 等从压缩机丈量入手，注解了尖峰式失速的特色。通过对转子端部流体的三维查究，确定了尖峰造成的一种能够机制。这一机制涉及叶尖间隙正在叶片后缘的回流，以及前缘尖端揭发流的正向溢出。

因为海外燃料电池工夫进展较速，工业化秤谌相对较高，其配套的空压机曾经抵达燃料电池体例工业化哀求。下面闭键先容海外闭连空压机的使用开荒情状。

如图1所示，燃料电池气氛供应体例大凡包含气氛过滤器、空压机、电机、中冷器、增湿器、膨胀机及管道等。空压机的处事情景直接影响到燃料电池堆的处事情状。质子交流膜燃料电池体例对付气氛压力蜕变最敏锐，这是由于增压可能加众氧胸宇改观秤谌衡，抬高反映薄膜的水合形态。固然增压可抬高燃料电池结果，但也须要加众功耗，其耗能可占到电堆输出能量的 20%，因此高效压缩式样可抬高电池体例的具体职能。

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