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用于加氢过程的机载冷热能存储系统

金英敏

燃料电池汽车的储氢压力已从35 MPa增加到70 MPa，以适应更长的行驶里程。不利的一面是，在加氢站快速加注期间，这种压力增加会导致氢气罐内的温度显着升高，这可能会带来安全问题。安装冷水机通常可以减轻这种担忧，因为它可以在氢气沉积到储罐之前对其进行冷却。为了解决能源效率提高和安全问题，本文提出了一种由膨胀氢冷却的车载冷热能存储（CTES）系统。在驾驶周期中，所提出的系统使用膨胀机而不是压力调节器来产生额外的电力和冷氢气。而且，CTES配备相变材料（PCM）来回收膨胀的氢气的冷能，随后用于下次加注，以冷却来自加氢站的高压氢气。几年前，燃料电池汽车的典型储氢压力为35 MPa；这样的压力产生了非常低的体积能量密度，以适应需要 70 MPa 的长距离驱动。近年来，以70MPa高压为主的车载储氢已得到广泛应用。然而，在加油站快速加油期间，由于压缩热和焦耳-汤姆逊膨胀，压力的增加会导致车辆油箱的温度显着升高。加油前用冷水机预冷氢气可缓解温升，以满足最高允许储罐温度，符合汽车工程师协会 (SAE) 协议和国际标准化组织 (ISO) 安全规范等国际标准和法规（即85°C）。填充过程中的这种温度升高也减少了罐内储存的气体总量。在一系列实验中，Kim 等人。使用计算流体动力学 (CFD) 分析量化储罐气缸的温度变化。米格尔等人。评估填充速率对气体的影响。填充过程中的这种温度升高也减少了罐内储存的气体总量。在一系列实验中，Kim 等人。使用计算流体动力学 (CFD) 分析量化储罐气缸的温度变化。米格尔等人。评估填充速率对气体的影响。填充过程中的这种温度升高也减少了罐内储存的气体总量。在一系列实验中，Kim 等人。使用计算流体动力学 (CFD) 分析量化储罐气缸的温度变化。米格尔等人。评估填充速率对气体的影响。