燃料电池混合动力应用

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1、燃料电池混合动力应用及展望SeminarI导师：孙公权研究员辛勤研究员报告人：孙伟1主要内容意义应用形式及研究实例同超级电容联用同二次电池联用同光电解池联用车用混合动力展望2高效环境友好安静可靠性高为什么要用混合动力？A在瞬时的大功率需求下性能有限B燃料电池成本昂贵C燃料电池热管理D●●●燃料电池的优势:燃料电池存在的问题★捕获或回收其他形式的能量3混合应用的主要形式同超级电容联用同二次电池联用同光电池光解池联用MaxwellTechnologiesintheUnitedStatesNESSCapacitorCompanyinSouthKorea

2、OkamuraLaboratoryinJapanEPCOSinEurope.超级电容的主要生产厂商4研究实例Louis.P.Jarvisetal.JournalofPowerSources.1999（79）60–631System25WPEMFCand70Fcapacitorhybridbaselinecurve.实验：25W的质子交换膜燃料电池（PEMFC）70F电容，Panasonic方式：并行连接测试：(18W2min-2.5W18min)循环负载实验结果：单独由燃料电池不能维持10秒钟混合应用可以运行24h没有发现电池性能降低同超级电容联

3、用5同二次电池联用(1/4)PassiveconnectedWithpartiallydepletedbatteryWithfullycharged　batteryPassive联结方式不能使燃料电池性能得到充分发挥6withvoltageregulatorandpartiallydepletedbattery同二次电池联用(2/4)ActivelyconnectedWithvoltageclippingandfullychargedbattery7DMFC8cells输出125mW锂电池750mWh(model:SKBAT300S)Jaesun

4、gHan,E.-S.Park.JournalofPowerSources.2002(112)477–483结果：只用燃料电池却几乎不能提供通话能力同锂离子电池联用可以提供通话15分钟Voltagevariationduringtalkandstandbymodes.研究实例1－DMFC同锂电池联用为手机供电同二次电池联用(3/4)8PEM25W,6cells铅酸1.2Ah*2（8kw/kgpeakpowerdensity）0.160kg联用方式：并联测试方法：18W2.5W不同比例的负载实验。研究实例2－PEM同铅酸电池联用Dischargeme

5、thodResult25Wpemfcstack,transmit(18W),continusdischarge14sLead-acid2-cellassemblydischargecurvecontinuoustransmit(18W)discharge14minHybriddischargecontinuoustranmit(18W)discharge5hoursLouisP.Jarvis.JournalofPowerSource1998(70).253-257同二次电池联用(4/4)9运行：光电设备多余的能量通过可以用于氢气生成。储存的氢气可

6、以在低照度或夜间用于燃料电池的运行发电。安静无污染几乎无需日常的维护适合为偏远地区提供电力多晶的光电阵列电解剂氢储存室质子交换膜燃料电池控制系统IsolatedhybridPV–FCgenerationsystemTh.F.El-Shatteretal.RenewableEnergy2002(27)479–485同光电解池联用Solar-FC混合系统优势：PV–electrolyzer–FC系统组成10车用混合动力FCHVs(1/5)系统的复杂性增加，尤其是控制系统的复杂性二次电池增加系统重量的增加启动快速利用减速浪费的能量燃料电池体积缩小延长了

7、燃料电池寿命系统运行更为有效混合应用的优势：混合应用的劣势：2.模拟计算ADVISOR（NREL）PSAT（PNGVANL）VP-SIM（OhioStateUniversity）研究方法:1.实验测试○当高负载或处于加速时，两者同时供电○中等负载时由燃料电池供电○低负载时，二次电池供电11车用混合动力FCHVs(2/5)研究实例Fuelcellhybridvehiclesystem混合动力考察的要点：技术可行性性能价格比12车用混合动力FCHVs(3/5)Powerdemand,batterypowerandfuelcellpowerasafun

8、ctionoftimeforFUDScycle.13Fueldistance(km/kgH2)tohybrideratio(0;0.2;