Wasserstoff-Brennstoffzellen-Thermomanagementsystem
Das Wärmemanagementsystem der Wasserstoffbrennstoffzelle besteht darin, die durch die Reaktorreaktion erzeugte Wärme aus dem System abzuleiten, um den Reaktor auf der am besten geeigneten Temperatur arbeiten zu lassen. Ein typischer Wasserstoff-Brennstoffzellen-Wärmemanagementsystemzyklus umfasst hauptsächlich: (1) Wasserpumpe, (2) Thermostat, (3) Entionisator, (4) Ladeluftkühler, (5) Warmwasserbereitung PTC, (6) Kühlmodul und (7) Kühlpipeline.
Pumpe:
Die Wasserpumpe ist das "Herzstück" des Wasserstoff-Brennstoffzellen-Thermomanagements. Es funktioniert für das Systemkühlmittel, um das Kühlmittel zu zirkulieren. Sobald der Stapel zu heiß ist, um sich selbst zu befreien, erhöht die Kühlwasserpumpe die Durchflussrate des Kühlmittels, um den Stapel zu kühlen. Damit die vom Schornstein erzeugte Wärme schnell und effektiv abgeführt werden kann, sollte auch die Wasserpumpe selbst eine hohe "Qualität" aufweisen. Großer Durchfluss, hohe Förderhöhe, Isolierung und höhere EMV-Kapazität sind unerlässlich. Darüber hinaus muss die Pumpe auch den aktuellen Betriebszustand oder Fehlerzustand in Echtzeit zurückspeisen.
Ladeluftkühler:
Die Funktion des Ladeluftkühlers besteht darin, die Druckluft aus dem Luftkompressor zu kühlen. Es reduziert die Drucklufttemperatur durch den Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel und Luft, so dass die in den Reaktor eintretende Lufttemperatur in einem vernünftigen Bereich liegt. Die Hauptstruktur besteht aus Kern, Hauptplatte, Wasserkammer und Luftkammer. Ladeluftkühler zeichnet sich durch große Wärmeaustauschkapazität, hohe Sauberkeitsanforderungen und geringe Ionenfreisetzungsrate aus.
Deionizer:
Während des Betriebs der Wasserstoffbrennstoffzelle erhöht sich der Ionengehalt des Kühlmittels, was seine Leitfähigkeit erhöht und die Isolierung des Systems verringert. Deionizer wird verwendet, um dieses Phänomen zu verbessern. Der Entioniser reduziert die Leitfähigkeit des Kühlmittels und hält das System auf einem hohen Isolationsniveau, indem er die positiven und negativen Ionen absorbiert, die von den Teilen im Wärmemanagementsystem freigesetzt werden.
Positiver Temperaturkoeffizient:
Bei niedriger Umgebungstemperatur stehen Brennstoffzellen vor der Herausforderung niedriger Temperaturen. Die Warmwasserbereitung PTC wird verwendet, um das Kühlmittel während des Niedertemperatur-Kaltstarts des Reaktors zu erwärmen, damit das Kühlmittel so schnell wie möglich die erforderliche Temperatur erreicht und die Kaltstartzeit des Brennstoffzellensystems verkürzt wird.
Thermostat:
Der Thermostat wird verwendet, um den Größenzyklus des Kühlsystems zu steuern. Wenn die Kühlmitteltemperatur niedrig ist, steuert der Thermostat die Fließrichtung des Kühlmittels, um die erforderliche Temperatur des Systems so schnell wie möglich zu erreichen, so dass das Kühlmittel nicht durch den externen Kühler und den Lüfter gelangt, um eine kleine zirkulierende Fließrichtung des Kühlmittels zu bilden. Wenn die Kühlmitteltemperatur kontinuierlich ansteigt und die vom System geforderte temperaturgerechte Temperatur überschreitet, öffnet sich der Thermostat langsam, um einen Teil des Kühlmittels zur Wärmeableitung durch den externen Heizkörper fließen zu lassen, um die Kühlmitteltemperatur zu senken.
Thermische Kühlkörper:
Der Kühlkörper dient zur Wärmeableitung. Es überträgt die Wärme des Kühlmittels auf die Umgebung und senkt die Temperatur des Kühlmittels. Der Kühlerkörper erfordert eine große Wärmeableitung, eine hohe Sauberkeit und eine geringe Ionenfreisetzungsrate. Der Lüfter des Radiators benötigt ein großes Luftvolumen, eine geräuscharme und stufenlose Drehzahlregelung und muss den entsprechenden Betriebszustand zurückgeben.
Kühlleitung:
Als "Blutgefäß" der Wasserstoffbrennstoffzelle verbindet die Kühlpipeline verschiedene Teile zu einer vollständigen Kühlmittelzirkulation. Wie alle Teile erfordert auch die Kühlleitung Isolierung und hohe Sauberkeit.
Ein besseres Thermomanagementsystem trägt dazu bei, die Lebensdauer des Wasserstoff-Brennstoffzellensystems zu verbessern, und eine vernünftigere umfassende Nutzung der Wärme ist förderlich für energieeinsparungs- und emissionsreduktion des Systems. Es wird angenommen, dass mit der Entwicklung der Wasserstoff-Brennstoffzellenindustrie die entsprechende Wärmemanagementtechnologie mit mehr Chancen und Herausforderungen konfrontiert sein wird und in eine neue Entwicklungsstufe eintreten wird.
