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氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)介紹
2021/3/19 15:46:48

燃料電池采用空冷自增濕的PEMFC電池,減少了水泵、水箱、增濕器、增壓泵等附屬設(shè)備,使電堆控制更簡潔、可靠。燃料電池系統(tǒng)除了核心部分質(zhì)子交換膜燃料電池堆外,還需要一些輔助器件發(fā)電系統(tǒng)才能正常工作。總的來說,一個(gè)完整的燃料電池系統(tǒng)大致上由燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分組成,如圖2所示。其中,燃料電池發(fā)電系統(tǒng)主要由質(zhì)子交換膜燃料電池堆、氫氣供應(yīng)單元、氧氣或空氣供應(yīng)單元、DC/DC四部分組成。而控制單元部分屬于控制系統(tǒng)。

燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成示意圖


燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成示意圖


燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成:
1、燃料電池堆
氫氣和氧氣在其內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)并釋放電能,是整個(gè)系統(tǒng)的核心。
2、氫氣供應(yīng)單元(H2)
本系統(tǒng)指由制氫設(shè)備,儲(chǔ)氫系統(tǒng)及供氫管路組成。制氫設(shè)備制氫,并由儲(chǔ)氫系統(tǒng)通過管路向燃料電池堆提供特定壓力的氫氣。
3、空氣供應(yīng)單元:
不間斷地向燃料電池提供電化學(xué)反應(yīng)所需的氧氣,以確保質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行發(fā)電。
4、DC/DC:
氫燃料電池所產(chǎn)生的電能為直流電,其輸出電壓不僅受內(nèi)阻影響而且隨著負(fù)載的變化而改變。因此,為保證供電性能的穩(wěn)定,在燃料電池系統(tǒng)輸出端,須配置功率變換單元DC/DC,主要保證負(fù)載連續(xù)變化時(shí),將輸出電壓穩(wěn)定在合適的范圍。
5、控制單元:
控制單元是燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的核心,用來接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù),并對它們進(jìn)行分析,根據(jù)分析的結(jié)果來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的動(dòng)作??绽渥栽鰸袢剂想姵匕l(fā)電系統(tǒng)的控制單元通過控制系統(tǒng)、風(fēng)扇、電磁閥即可保證燃料電池正常工作。

燃料電池系統(tǒng)工作

燃料電池系統(tǒng)工作示意圖

燃料電池系統(tǒng)工作示意圖

類型

基于PASH技術(shù)的空冷自增濕燃料電池

性能

額定功率

2500W*

額定電壓

48V

額定電流

52.5A

電壓范圍

36-58V

燃料效率

50

燃料

氫氣純度

99.95

氫氣工作壓力

0.5-0.6Bar

氫氣消耗量

13.1L/min(額定功率)

氧化劑/冷卻劑

空氣

空氣壓力

常壓

物流特性

質(zhì)量

6600g

系統(tǒng)體積(長寬高)

850mm×900mm×860mm

工作條件

環(huán)境溫度

-5℃—40

環(huán)境濕度(RH

10%-95

注:帶*的數(shù)據(jù)是在15℃-30℃的環(huán)境溫度范圍和30 - 90%的環(huán)境濕度范圍內(nèi)取得的。


制氫系統(tǒng)的原理
工業(yè)軟水經(jīng)純水裝置制取純水,并送入原料水箱,經(jīng)補(bǔ)水泵輸入堿液系統(tǒng),補(bǔ)充被電解消耗的水。電解槽中的水,在直流電的作用下被分解成H2與O2,并與循環(huán)電解液一起分別進(jìn)入框架中的氫、氧分離洗滌器后進(jìn)行氣液分離、洗滌、冷卻。分離后的電解液與補(bǔ)充的純水混合后,經(jīng)堿液冷卻器、堿液循環(huán)泵、過濾器送回電解槽循環(huán),電解。調(diào)節(jié)堿液冷卻器冷卻水流量,控制回流堿液的溫度,來控制電解槽的工作溫度,使系統(tǒng)安全運(yùn)行。分離后的氫氣由調(diào)節(jié)閥控制輸出,送入氫氣儲(chǔ)罐,再經(jīng)緩沖減壓后,供用戶使用。

攀業(yè)氫能擁有中國專利30項(xiàng),國際專利2項(xiàng);在中小功率燃料電池系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用上取得了突破性的進(jìn)展。聚焦通信用燃料電池備用電源,無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),車載燃料電池及教具產(chǎn)品等核心業(yè)務(wù)。

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