Termisk styringssystem for brintbrændselsceller
Brintbrændselscellens termiske forvaltningssystem skal udlede den varme, der genereres af reaktorreaktionen, ud af systemet for at holde reaktoren i gang med den mest hensigtsmæssige temperatur. En typisk termisk styringscyklus for brintbrændselsceller omfatter hovedsagelig: (1) vandpumpe, (2) termostat, (3) deionizer, (4) intercooler, (5) vandopvarmnings-PTC, (6) kølemodul og (7) køleledning.
Pumpe:
Vandpumpen er "hjertet" i brint brændselscelle termiske styringssystem. Det virker for systemet kølervæske at cirkulere kølevæsken. Når stakken er for varm til at frigøre sig selv, vil kølevandspumpen øge strømningshastigheden af kølevæske til at afkøle stakken. For at sikre, at den varme, der genereres af stakken, hurtigt og effektivt kan spredes, skal selve vandpumpen også have høj "kvalitet". Stort flow, højt hoved, isolering og højere EMC-kapacitet er afgørende. Derudover skal pumpen også tilbagesne den aktuelle driftstilstand eller fejltilstand i realtid.
Intercooler:
Intercoolerens funktion er at afkøle trykluften fra luftkompressoren. Det reducerer tryklufttemperaturen gennem varmeudvekslingen mellem kølevæske og luft, således at lufttemperaturen, der kommer ind i reaktoren, ligger inden for et rimeligt interval. Hovedstrukturen består af kerne, hovedplade, vandkammer og luftkammer. Intercooler er kendetegnet ved stor varmeudvekslingskapacitet, høje renhedskrav og lav ionfrigivelseshastighed.
Deionizer:
Under driften af brint brændselscelle, vil ionindholdet i kølevæske stige, hvilket vil øge sin ledningsevne og reducere isoleringen af systemet. Deionizer bruges til at forbedre dette fænomen. Deionizeren reducerer kølevæskens ledningsevne og holder systemet på et højt isoleringsniveau ved at absorbere de positive og negative ioner, der frigives af delene i varmestyringssystemet.
Positiv temperaturkoefficient:
Når omgivelsestemperaturen er lav, står brændselsceller over for udfordringen med lav temperatur. Vandopvarmning PTC bruges til at opvarme kølevæsken under lavtemperatur kold start af reaktoren, således at kølevæsken når den ønskede temperatur så hurtigt som muligt og forkorter brændselscellesystemets kolde starttidspunkt.
Termostat:
Termostaten bruges til at styre kølesystemets størrelsescyklus. Når kølevæsketemperaturen er lav, for at nå den krævede temperatur i systemet så hurtigt som muligt, styrer termostaten kølevæskens strømningsretning, så kølevæsken ikke passerer gennem den eksterne radiator og ventilator for at danne en lille cirkulerende strømningsretning af kølevæsken. Når kølevæsketemperaturen stiger kontinuerligt og overstiger den passende temperatur, der kræves af systemet, vil termostaten langsomt åbne sig for at få en del af kølevæsken til at strømme gennem den eksterne radiator til varmeafledning for at reducere kølevæsketemperaturen.
Termiske heatsinks:
Heatsink bruges til at sprede varme. Det overfører kølevæskets varme til miljøet og reducerer kølevæskets temperatur. Radiatoren kroppen kræver stor varmeafledning, høj renlighed og lav ion frigivelse sats. Ventilatoren af radiatoren kræver stor luftvolumen, lav støj og trinløs hastighed regulering, og har brug for at fodre tilbage den tilsvarende drift tilstand.
Køleledning:
Som "blodkar" af brint brændselscelle, forbinder køleledningen forskellige dele til at danne en fuldstændig cirkulation af kølemiddel. Som alle dele kræver kølerørledningen isolering og høj renlighed.
Et bedre termisk forvaltningssystem bidrager til at forbedre levetiden for brintbrændselscellesystemet, og en mere rimelig omfattende udnyttelse af varme er befordrende for energibesparelser og emissionsreduktion af systemet. Det antages, at med udviklingen af brint brændselscelleindustrien, den tilsvarende termiske styring teknologi vil stå over for flere muligheder og udfordringer, og vil gå ind i en ny fase af udviklingen.
