[发明专利]一种基于氢氨电融合的清洁能源混合动力的方法在审
申请号: | 202111476553.0 | 申请日: | 2021-12-06 |
公开(公告)号: | CN114117964A | 公开(公告)日: | 2022-03-01 |
发明(设计)人: | 孙进;汪和平;姜金 | 申请(专利权)人: | 扬州大学江都高端装备工程技术研究所 |
主分类号: | G06F30/28 | 分类号: | G06F30/28;B60L50/75;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14 |
代理公司: | 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 | 代理人: | 董旭东 |
地址: | 225200 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 氢氨电 融合 清洁 能源 混合 动力 方法 | ||
1.一种基于氢氨电融合的清洁能源混合动力的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)利用循环冷却液加热进行冷启动;
步骤2)基于稳态误差最小化的温控系统进行掺氢氨综合能源模型的建立;
步骤3)基于热循环电热转换效率最大化进行掺氢电综合能源模型的建立;
步骤4)计算掺氢氨电综合能源输出效率。
2.根据权利要求1所述的一种基于氢氨电融合的清洁能源混合动力的方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括:
步骤1.1)通过氧气系统给氢氧燃料系统提供氧气;
步骤1.2)通过氢气系统给氢氧燃料系统提供氢气;
步骤1.3)在氢氧燃料反应时,通过散热器使氢氧燃料系统处于温度在65-70℃之间。
3.根据权利要求1所述的一种基于氢氨电融合的清洁能源混合动力的方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括:
步骤2.1)氢氨混合燃料的燃烧;
步骤2.2)基于温控稳态误差最小进行掺氢氨综合能源热平衡;
步骤2.3)基于预冷换热进行掺氢氨综合能源水平衡;
步骤2.4)掺氢氨综合能源电压稳态输出Eout。
4.根据权利要求1所述的一种基于氢氨电融合的清洁能源混合动力的方法,其特征在于,所述步骤3)具体包括:
步骤3.1)掺氢电综合能源电压输出;
步骤3.2)基于最大电热转换效率进行掺氢电综合能源热平衡;
步骤3.3)基于水迁移总量最小进行掺氢电综合能源水平衡。
5.根据权利要求3所述的一种基于氢氨电融合的清洁能源混合动力的方法,其特征在于,所述步骤2.1)具体包括:
在实际燃烧时会产生氮氧化物NO、NO2和未完全燃烧的NH3,其中,氢氨混合燃料中NH3和NO2能有效提高效率,反应的主要化学公式为:
其中M是摩尔质量,随着氮氧化物NO2浓度升高,氢气的供给逐渐增加;随着氮氧化物和氢气压力的增加,氮基基本反应逐渐取代氢基基本反应;此时使用SCR催化剂消除多余的氮氧化物NO,化学反应式为:
根据化学计量计算氢气和氧气的流量,使燃料成分恒定在20%体积的氢氧混合气量和80%体积的氨气量,使SCR催化剂消除所有氮氧化物,氨分子完全燃烧;
氢气供给系统通入氢气通过节流阀,氨气供给系统通入氨气通过节流阀,在满足工作压力1.2倍以内,压力传感器显示正常,氢氧反应堆将氢氨产生热能通过热转化系统进行换热,对负载进行做功,同时对蓄电池充电,实现电压的输入;在不考虑能量损耗的情况下,假设蓄电池充电电压等于蓄电池额定工作电压,则蓄电池输入电压为Ein:
Eout=Ein=δ.0Q氢氨 (3)
其中,δ.0为换热系数,Q氢氨为氢氨混合燃料输入热量,Eout为步骤2.4) 的氢氨混合燃料输出电量,同时为氢电综合能源提供部分的电压输出。
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