用于燃料電池汽車廢熱回收的金屬氫化物儲(chǔ)能器

用于燃料電池汽車廢熱回收的金屬氫化物儲(chǔ)能器

燃料電池電動(dòng)汽車優(yōu)于純電動(dòng)汽車，是因?yàn)槠淠軌虍a(chǎn)生較多廢熱用于加熱。當(dāng)燃料電池被激活時(shí)，產(chǎn)生的廢熱量是消耗燃料能量的40%左右，而這部分廢熱量可用于加熱車廂和電池。但車輛起動(dòng)時(shí)，并沒(méi)有將足夠的廢熱用于加熱電池和車廂，通常是采用正溫度系數(shù)（PTC）加熱器將電池中的電量轉(zhuǎn)換成熱量以預(yù)熱電池和車廂，從而消耗了部分電能，并降低車輛的續(xù)駛里程。介紹了概念車DLR研究所開發(fā)的可進(jìn)行廢熱回收的高溫燃料電池增程器。這種新理念是利用熱化學(xué)儲(chǔ)能器對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收并在車輛起動(dòng)或行駛過(guò)程中利用回收的熱量進(jìn)行加熱。本文重點(diǎn)研究了金屬氫化物儲(chǔ)能器（即高溫燃料電池增程器的一種）這種熱化學(xué)儲(chǔ)能器，因?yàn)槠渚哂斜认嘧儍?chǔ)能器更高的比能量密度，能更好地應(yīng)用到車輛中。

為了研究金屬氫化物儲(chǔ)能器對(duì)整車廢熱回收系統(tǒng)的影響，基于仿真軟件Modelica/Dymola，創(chuàng)建適當(dāng)?shù)姆抡婺Ｐ?，并在新能源汽車?kù)的基礎(chǔ)上將其集成到整個(gè)車輛仿真模型。在新歐洲駕駛循環(huán)（NEDC）工況下進(jìn)行仿真分析以確定車輛熱量回收系統(tǒng)的行為，以及熱量回收對(duì)燃料電池車輛影響的大小。仿真結(jié)果表明，在-20℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行瞬態(tài)廢熱回收的金屬氫化物儲(chǔ)能器能夠使燃料電池增程器的行駛里程從158km增至178km，即將金屬氫化物儲(chǔ)能器集成到燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中能夠增加17%的車輛續(xù)駛里程。

未來(lái)對(duì)高溫燃料電池增程器的設(shè)計(jì)將涉及化學(xué)燃料的存儲(chǔ)問(wèn)題，如需要較大的儲(chǔ)氫空間并提高儲(chǔ)能器中的熱傳遞，以及建立高溫燃料電池增程器的功能模型并將其應(yīng)用在實(shí)車上。

MounirNasrietal.2016 Eleventh International ConferenceonEcologicalVehiclesandRenewableEnergies（EVER），2016.

編譯：朱會(huì)