A водородных топливных элементах двигатель работает на основе принципа Электрохимические реакции. Он состоит из нескольких ключевых компонентов, которые работают вместе для преобразования водорода и кислорода в электроэнергии, воды, как только побочным продуктом. Здесь представлен технической разбивка водородных топливных элементах двигателя:
Топливная ячейка стека: Центре водородных топливных элементах двигатель на топливных элементах стека. Он состоит из нескольких отдельных топливные элементы соединены последовательно. Каждый топливная ячейка состоит из мембраны электролита, обычно протона Exchange мембраны (PEM) между двумя электродами: анода (Положительный электрод) и катод (Отрицательный электрод).
Водород питания: топливных элементов двигателя необходим источник водорода. Водород обычно хранится в высокого давления цистерны как сжатого газа или в жидком виде. Он также может быть получена через на месте образования водорода процессы как электролиз или пересмотру других водорода и топлива.
Кислородный забора воздуха: на топливных элементах обращает двигателя при температуре окружающего воздуха через систему забора воздуха. Воздух проходит через фильтр для удаления загрязнений и затем направляется на стороне катода на топливных элементах стека. Кислород из воздуха является необходимой для электрохимической реакции.
Водород Электролиз: на аноде каждого топливных элементов, водород и проходит процесс называется водорода электролиза. На молекулы водорода (H2), разделяются на протоны (H+) и электронов (e) с помощью катализатора, обычно platinum. Протоны являются достаточно небольшой для прохода через электролит мембраны, в то время как электронов и вынуждены проходить через внешний контур.
Электрохимические реакции: протоны, которые прошли через электролит мембраны, к стороне катода в топливных элементах стека. На катодной молекулы кислорода (O2) с воздуха в реакцию с протонов и электронов. Эта реакция, известного как сокращение кислорода реакции (ОРР), происходит с помощью другого коммутатора Catalyst, часто platinum. Реакция сочетает в себе протонов и электронов и кислорода в виде воды (H2O) в качестве побочных результатов.
Поток электронов и электроэнергии: поток электронов с помощью внешнего контура создает электрический ток, который можно использовать для подачи питания. Непрерывного движения электронов в цепи генерирует постоянного тока (DC). DC электричество может использоваться для питания электродвигателей, устройств или систем, или она может быть преобразована в режиме переменного тока (AC) для приложений, для которых требуется блок питания переменного тока.
Управление тепловыми режимами: топливная ячейка стека выделяет тепло во время работы, который должен быть удается поддерживать оптимальную производительность и предотвращения перегрева. Системы охлаждения, таких как жидкость или системы на основе теплообменники, циркуляции охлаждающей жидкости на основе топливных элементов стека для рассеивания избыточное тепло и поддержания нужной температуры.
Водяной пар: как побочным явлением Электрохимические реакции, водяных паров в виде пар выходит из водородных топливных элементах двигателя. Это чистой воды может быть освобожден от ответственности посредством системы выпуска отработавших газов автомобиля или выпускается из стационарных топливных систем.
Систем управления: на топливных элементах двигатель управляется и контролируется сложные системы управления. Он регулирует поток ионов водорода и кислорода, регулирует условия эксплуатации и оптимизирует производительность для эффективности и безопасности. Система управления также взаимодействует с другого автомобиля или системных компонентов для обеспечения полной интеграции и эксплуатации.