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        車用燃料電池空壓機(jī)三高環(huán)境工作特性試驗研究

        2023-10-24 01:25:13吳東來
        時代汽車 2023年17期

        吳東來

        摘 要:空壓機(jī)是燃料電池發(fā)動機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)的核心部件之一,其性能好壞直接影響燃料電池系統(tǒng)的效率、動態(tài)性能、噪聲等關(guān)鍵性能指標(biāo)。高溫、高寒、高原條件影響空壓機(jī)入口的空氣特性,進(jìn)而影響空壓機(jī)在“三高”環(huán)境條件下的工作特性。通過設(shè)計空壓機(jī)三高環(huán)境試驗方案并進(jìn)行試驗分析發(fā)現(xiàn):高溫條件下,相同轉(zhuǎn)速空壓機(jī)流量和壓比降低,功率相應(yīng)降低;低溫環(huán)境下,相同轉(zhuǎn)速空壓機(jī)的流量和壓比增大,功率相應(yīng)增加;高原條件下,相同轉(zhuǎn)速空壓機(jī)流量和壓比相應(yīng)減小,功率相應(yīng)降低。

        關(guān)鍵詞:燃料電池 空壓機(jī) 環(huán)境適應(yīng)性 試驗研究

        1 引言

        質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種將氫氣和氧氣的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置,具有比功率高、電效率高、噪音低、啟動速度快、可實現(xiàn)低溫冷啟動等優(yōu)點[1-2]。空壓機(jī)是燃料電池發(fā)動機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)的核心部件之一,其輸出的流量和壓力直接影響燃料電池系統(tǒng)中氧氣的濃度和分壓,進(jìn)而影響燃料電池系統(tǒng)的效率、動態(tài)性能、噪聲等關(guān)鍵性能指標(biāo)[3]。因此,空壓機(jī)一般要求滿足無油、高壓比、低噪聲、低功耗、快速響應(yīng)、頻繁啟停和體積小等技術(shù)性能[4]。離心式空壓機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、封閉性好、質(zhì)量輕且振動小、在額定工況效率高等優(yōu)點[5],逐步成為車用燃料電池空壓機(jī)主流技術(shù)路線。

        隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,國內(nèi)燃料電池的研發(fā)和生產(chǎn)制造取得了長足的進(jìn)步,在空壓機(jī)流量、壓比、功率等方面已經(jīng)接近或超過了國際先進(jìn)水平,并且逐漸擺脫依賴國外進(jìn)口的現(xiàn)狀[6]。行業(yè)內(nèi)對空壓機(jī)的需求不僅僅是滿足常規(guī)工況下的空氣流量和壓力需求,還需滿足燃料電池汽車在不同應(yīng)用場景下的使用需求,比如在高溫、高寒和高原條件下三高適應(yīng)性需求[7]。車用燃料電池空壓機(jī)需充分考慮應(yīng)用場景條件對空壓機(jī)性能的影響,開展燃料電池發(fā)動機(jī)用空壓機(jī)三高環(huán)境工作特性研究,對于空壓機(jī)的推廣和應(yīng)用具有十分重要的意義。

        2 試驗準(zhǔn)備

        2.1 試驗裝置

        試驗裝置主要包括三高環(huán)境試驗艙及與艙高度融合的空壓機(jī)測試臺??諝饬髁坑嬃砍?-320g/s,精度±1%;入壓力傳感器量程0-150kPa(絕壓),入口溫度傳感器量程-40-85℃,精度±1℃;出壓力傳感器量程0-400 kPa(絕壓)精度±0.5%,出口溫度傳感器量程-40-250℃,精度±1℃??諌簷C(jī)三高環(huán)境適應(yīng)性測試如圖1所示。

        2.2 試驗樣品

        選取行業(yè)內(nèi)典型空壓機(jī)產(chǎn)品作為試驗對象,該款空壓機(jī)是采用哦空氣軸承的離心式兩級壓縮空壓機(jī),適配產(chǎn)品對象為100~120 kW燃料電池發(fā)動機(jī)。額定工作電壓為DC 500 V,額定轉(zhuǎn)速為85000 rpm。

        3 試驗方案及結(jié)果分析

        3.1 高溫適應(yīng)性

        將空壓機(jī)安裝在環(huán)境試驗倉測試臺架上,并按照產(chǎn)品技術(shù)要求加注冷卻液;空壓機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)布置在環(huán)境倉內(nèi)部從環(huán)境倉內(nèi)部取氣,使空壓機(jī)的進(jìn)口溫度與環(huán)境倉溫度一致。按照測試需求設(shè)定環(huán)境艙的溫度為45℃,環(huán)境倉的實際溫度宜控制在設(shè)定溫度的±2 ℃內(nèi)。當(dāng)環(huán)境條件達(dá)到設(shè)定溫度后開始計時,有效浸機(jī)時間一般不低于12 h,浸機(jī)過程中不能有人工干預(yù);浸機(jī)結(jié)束后設(shè)定空壓機(jī)冷卻液溫度好和流量;待冷卻液溫度穩(wěn)定后,按照設(shè)定工況,起動空壓機(jī)并加載至空壓機(jī)至測試工況點,試驗過程中記錄空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量、壓比、控制器輸入電壓、控制器輸入電流。

        基于上述試驗方法,開展空壓機(jī)高溫適應(yīng)性試驗,測試結(jié)果如2所示。在高溫環(huán)境下運行,空氣壓縮機(jī)的工作特性工作特性會往左移動。環(huán)境溫度增加,空氣密度降低,所以空壓機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)一周所能壓縮的空氣質(zhì)量流量相對于常溫狀態(tài)下會相應(yīng)減小,所以工作特性左移,此時應(yīng)考慮空壓機(jī)在高溫工作環(huán)境下,最大流量是否滿足燃料電池發(fā)動機(jī)的需求。在高溫環(huán)境下,由于45 ℃的環(huán)境溫度相對于25 ℃的室溫變化程度較低,所以空壓機(jī)功率變化幅度較低,但是仍然呈現(xiàn)出隨著轉(zhuǎn)速、壓比、流量的增加,變化趨勢增大的現(xiàn)象。

        3.2 低溫適應(yīng)性

        低溫適應(yīng)性是空壓機(jī)環(huán)境適應(yīng)性的另一項重要指標(biāo)。同時在低溫條件下能夠反映空壓機(jī)的電機(jī)性能及結(jié)構(gòu)和密封的可靠性。

        空壓機(jī)低溫適應(yīng)性的試驗方案是,將空壓機(jī)安裝在環(huán)境試驗倉測試臺架上,按照產(chǎn)品技術(shù)要求加注冷卻液??諌簷C(jī)前端進(jìn)氣系統(tǒng)布置于倉內(nèi)從倉內(nèi)取氣,尾排連接到倉外;按照測試需求設(shè)定環(huán)境倉溫度,通常為-30 ℃或更低溫度。環(huán)境倉的溫度宜控制在設(shè)定溫度的±2 ℃內(nèi)。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定溫度后開始計時,有效浸機(jī)時間為12 h,浸機(jī)過程中不宜有人工干預(yù)、加熱保溫及外接熱源等措施;浸機(jī)結(jié)束后,設(shè)定冷卻液溫度和流量,待冷卻液溫度穩(wěn)定后,按照設(shè)定工況,起動空壓機(jī)并加載至空壓機(jī)至測試工況點,試驗過程中記錄空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量、壓比、控制器輸入電壓、控制器輸入電流。

        基于上述試驗方法,進(jìn)行空壓機(jī)低溫適應(yīng)性試驗,如圖3所示。在低溫條件下空氣密度增加,空壓機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)一周所能壓縮的空氣質(zhì)量流量相對于常溫狀態(tài)下會相應(yīng)增加。同一轉(zhuǎn)速下空壓機(jī)的流量增大,壓比變化較小,空壓機(jī)的工作特性向右側(cè)偏移,當(dāng)燃料電池發(fā)動機(jī)在低功率運行時更容易達(dá)到空壓機(jī)喘振線空壓機(jī)更容易發(fā)生喘振,因此在進(jìn)行空壓機(jī)選型匹配時應(yīng)預(yù)留足夠的空氣流量。

        3.3 高原適應(yīng)性

        空壓機(jī)高原適應(yīng)性的試驗方案是,將空壓機(jī)進(jìn)、出口與環(huán)境試驗倉進(jìn)、排氣負(fù)壓模塊連接,并在散熱系統(tǒng)加注冷卻液;基于測試需求設(shè)定環(huán)境倉進(jìn)排氣負(fù)壓模塊的壓力為80 kPa(絕壓,相當(dāng)于高度2000 m);設(shè)定冷卻液流量和溫度,待冷卻液溫度穩(wěn)定后,待冷卻液溫度穩(wěn)定后,按照設(shè)定工況,起動空壓機(jī)并加載至空壓機(jī)至測試工況點,試驗過程中記錄空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量、壓比、控制器輸入電壓、控制器輸入電流。

        基于上述試驗方法,進(jìn)行空壓機(jī)高原適應(yīng)性試驗,實驗結(jié)果如圖4所示。與高溫環(huán)境類似,在高原條件下空氣密度降低,同一轉(zhuǎn)速下,空壓機(jī)的流量和壓比相對較低。高原條件下空壓機(jī)的工作特性相對左移,若要達(dá)到同樣的流量和出口壓力,空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率需要相對更高。

        4 結(jié)語

        通過試驗對比發(fā)現(xiàn),隨著溫度或者海拔等工作環(huán)境的改變,空壓機(jī)的工作特性會出現(xiàn)相應(yīng)的改變。高溫和高原條件下,空壓機(jī)的工作特性會進(jìn)行左移,空壓機(jī)更不容易發(fā)生喘振,但是空壓機(jī)的流量和壓比也相應(yīng)降低,需要考慮空壓機(jī)的設(shè)計冗余。在低溫條件下,空壓機(jī)工作特性會整體右移,燃料電池系統(tǒng)下較低功率條件下,空壓機(jī)更容易發(fā)生喘振,需進(jìn)行針對性的設(shè)計進(jìn)行避免。因此在進(jìn)行空壓機(jī)選型時,應(yīng)充分考慮空壓機(jī)在不同工況條件下的工作特性變化,以滿足燃料電池系統(tǒng)在不同節(jié)氣、不同維度和不同海拔下的使用需求。

        參考文獻(xiàn):

        [1]謝鑫,陶思成,劉志平,等.燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].時代汽車,2019,No.316(13):63-64.

        [2]劉宗巍,史天澤,郝瀚,等.中國燃料電池汽車發(fā)展問題研究[J].汽車技術(shù),2018,000(001):1-9.

        [3]郝冬,朱凱,張妍懿,王曉兵,季祥,王仁廣.燃料電池電動汽車專用空壓機(jī)技術(shù)簡析[J].汽車零部件.

        [4]鮑鵬龍,章道彪,許思傳,等.燃料電池車用空氣空壓機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].電源技術(shù),2016,40(8):4.

        [5]程強,劉艷,顧云開,等.燃料電池用離心空壓機(jī)的設(shè)計與試驗研究[J].風(fēng)機(jī)技術(shù), 2022,64(3):8.

        [6]周拓,白書戰(zhàn),孫金輝,等.車用燃料電池專用空壓機(jī)的現(xiàn)狀分析[J].壓縮機(jī)技術(shù), 2021(1):6.

        [7]楊波,王貴勇,宋國富,等.我國汽車環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)定立體試驗場研究[J].內(nèi)燃機(jī)工程,2016,37(2):6.

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