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燃料电池系统设计任务书

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目录

1.一般规定 ..........

1.1.开发范围 1

1.2.技术文件输出 1

2.技术要求 2...........

2.1.系统说明 2

2.1.1.产品设计说明 2

2.1.2.系统简介 2

2.1.3.系统基本参数 3

2.1.4.控制功能要求 4

2.2.各子系统设计要求 4

2.2.1.燃料电池电堆 4

2.2.2.空气供应子系统 5

2.2.3.氢气供应子系统 6

2.2.4.水热管理子系统 7

2.2.5.电子电气子系统 9

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1.一般规定

1.1.开发范围

燃料电池系统的开发工作内容为：性能匹配优化、控制功能开发、系统结构

设计、台架测试标定和整车试验配合等。

1.2.

1.2.技术文件输出

具体文件交付物如表1所示，

技术文件列表

序号德燃动力各阶段技术文件输出结果

燃料电池系统BOM

2燃料电池系统零部件设计任务书3燃料电池系统设计任务书

4燃料电池系统3D数模

5燃料电池系统DFMEA手册6燃料电池系统设计说明文档7燃料电池系统测试方案

8燃料电池系统关键零部件测试方案9燃料电池系统零部件测试报告

10燃料电池系统装配说明书

11燃料电池系统匹配调试报告12燃料电池系统性能测试报告13燃料电池系统装车说明书

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2.技术要求

2.1.系统说明

2.1.1.产品设计说明

零部件清单

级别

级别

零件名称

燃料电池电堆

空气滤清器

空气流量计

空气压缩机

空气压缩机电机驱动器

中冷器

空气增湿器

电子节气门

氢气循环装置

氢气稀释装置

FCE冷却水泵

节温器

去离子器

DCF

多功能FCU

温度传感器

电加热器

压力传感器

数量

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

2

2.1.2.系统简介

50kWFCE整个系统包括空气子系统、氢气子系统、水热管理子系统及控制子系统，空气系统提供的氧气和氢气系统提供的氢气在电堆中发生电化学反应，产生电能，供给直流变换器（DCF）；水热管理系统控制电堆内部温度；控制系统控

制各零部件的动作并监测电堆工作状态。

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燃料电池系统设计方案

燃料电池系统设计方案

系统基本参数

表3燃料电池系统基本参数表

参数名称

最大输出功率

功率输出相应

系统重量

系统存储温度

系统低温起动温度

最大输出功率

≥50kw

5kW/s

≤180kg

-25℃~55℃

-20℃

≥50kw

电堆额定输出功率情况而定

电堆性能及整车需求而定

依据GB/T24554-2009《燃料电池系统性能试验方法》质量测试方法

电堆存储温度而定

电堆低温冷起动性能而定

电堆额定输出功率情况而定

技术指标备注

序号

1

2

3

4

5

6

2.1.3.

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2.1.4.控制功能要求

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

功能项目

上电自检模块

排氢阀控制模块

故障诊断模块

冷却系统自

动控制模块

燃料电池开机模块

燃料电池关机模块

燃料电池运行模块

能量管理模块

喷氢自动控制模式

控制功能列表

描述

系统启动前对所有的传感器和执行器进行检

查，确保状态正常

不同功率下对应的不同的排氢周期，以及对于

单体低时的排氢动作

根据故障处理表得到故障处理方法，分成1、2、3级故障处理

根据系统设计的目标电堆温度，自动调节散热风扇的转速。

收到开机指令，保证系统平稳正常的进入运行

状态，若开机失败则上报故障

收到关机指令或者触发关机故障，保证系统平

稳安全的关闭

保证系统根据外界功率需求，自动调节各个部

件的工作状态，并发出对应的电堆功率

根据整车电池的信息及整车需求的功率指令，

自动调节燃料电池的功率。

根据设定的氢气压力值，自动调节喷氢阀的频率。

2.2.

2.2.各子系统设计要求

2.2.1.燃料电池电堆

表