燃料电池电动汽车余热利用

柴油车和汽油车的发动机拥有冷却系统，冷却液会产生热量。电动汽车通过电磁的相互作用，电动机直接将电能转化为机械能，与发动机产生热量的方式不同，所以余热回收的方法也不同。介绍了一种燃料电池电动汽车（锂离子电池）的余热利用系统。燃料电池电动汽车由一个12kW的质子交换膜（PEM）燃料电池驱动。这种燃料电池工作温度约为50℃，其所产生的余热如果不能有效地被回收利用，则会与环境进行交互作用而浪费掉。本文基于LIFE+ZeroHyTechPark项目，将一种纯电动汽车改为燃料电池电动汽车，由于燃料电池的高效率，因此车辆可以得到更长的续驶里程。将新设计的燃料电池余热回收系统集成到整车的热量循环系统中，用以减少能源消耗和提高能源效率。所设计的系统基于一个12kW的燃料电池，包括冷却系统（水泵、热交换器和电磁阀）和散热器。基于性能测试的结果和数据，该系统的最优化工作点已经被确定，意味着燃料电池的工作温度永远不会超过其额定最高工作温度，所以不会使交换膜受损，保护了电池。燃料电池替代电池由于电阻元件的移除，使得车辆运行效率提高8%（换算成距离约9km）。余热的回收再利用使得车辆在最优情况下的续驶里程提高21km（17%），证明了所设计的系统的有效性。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第3期

作者：Antonio Colmenar-Santos et al

编译：陈鹏飞