燃料电池组件及其作用

氢燃料电池发动机由六部分组成，包括电堆、氢气供给循环系统、空气供给循环系统、水热管理系统、电控系统和数据采集系统，如图3－11所示。

图3－11　氢燃料电池的组成部件

1.电堆

电堆是氢燃料电池发动机的核心部件，也是氢气与氧气发生化学反应产生电能的场所。电堆由双极板和膜电极两大部分组成，其中膜电极包括催化剂、质子交换膜和碳纸。电堆的工作原理如图3－12所示。

图3－12　电堆的工作原理

(a)电堆工作前氧化剂移动路径；(b)电堆工作时氢燃料移动路径

2.氢气供给循环系统(www.xing528.com)

氢气供给循环系统由减压阀、电池阀、氢气回流泵、氢气浓度传感器及管路组成。气瓶中的高压氢气经过减压阀后压力降低，降压氢气再通过电池阀进入电堆。氢气回流泵将电堆反应后剩余的氢气重新回收到电堆中，提高氢气能源利用率。

3.空气供给系统

空气供给系统包含空气滤清器、空压机/吹风机、空气增湿器三个部件。

4.水热管理系统

水热管理系统包括水泵和水温传感器两大部件，与传统内燃机散热小循环系统相似。氢燃料电池发动机冷却液是由去离子水和乙二醇水溶液按照一定比例调和成的溶液。

5.电控系统

氢燃料电池发动机的电控系统主要包括发动机控制器(FCU)及各种传感器。

6.数据采集系统

数据采集系统主要指数据采集器。通过数据采集系统，可以实时监控氢燃料电池发动机的运行状态及各种参数，如发动机地理位置、运行状态、各项传感器参数等，对各项参数进行数据分析，并针对参数异常记录或者报警。