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燃料電池電動(dòng)汽車余熱利用

柴油車和汽油車的發(fā)動(dòng)機(jī)擁有冷卻系統(tǒng)，冷卻液會(huì)產(chǎn)生熱量。電動(dòng)汽車通過電磁的相互作用，電動(dòng)機(jī)直接將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生熱量的方式不同，所以余熱回收的方法也不同。介紹了一種燃料電池電動(dòng)汽車（鋰離子電池）的余熱利用系統(tǒng)。燃料電池電動(dòng)汽車由一個(gè)12kW的質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池驅(qū)動(dòng)。這種燃料電池工作溫度約為50℃，其所產(chǎn)生的余熱如果不能有效地被回收利用，則會(huì)與環(huán)境進(jìn)行交互作用而浪費(fèi)掉。本文基于LIFE+ZeroHyTechPark項(xiàng)目，將一種純電動(dòng)汽車改為燃料電池電動(dòng)汽車，由于燃料電池的高效率，因此車輛可以得到更長(zhǎng)的續(xù)駛里程。將新設(shè)計(jì)的燃料電池余熱回收系統(tǒng)集成到整車的熱量循環(huán)系統(tǒng)中，用以減少能源消耗和提高能源效率。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)基于一個(gè)12kW的燃料電池，包括冷卻系統(tǒng)（水泵、熱交換器和電磁閥）和散熱器?；谛阅軠y(cè)試的結(jié)果和數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)的最優(yōu)化工作點(diǎn)已經(jīng)被確定，意味著燃料電池的工作溫度永遠(yuǎn)不會(huì)超過其額定最高工作溫度，所以不會(huì)使交換膜受損，保護(hù)了電池。燃料電池替代電池由于電阻元件的移除，使得車輛運(yùn)行效率提高8%（換算成距離約9km）。余熱的回收再利用使得車輛在最優(yōu)情況下的續(xù)駛里程提高21km（17%），證明了所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的有效性。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第3期

作者：Antonio Colmenar-Santos et al

編譯：陳鵬飛