Kompleksowe zarządzanie ciepłem autobusu zasilanego ogniwami paliwowymi obejmuje głównie: zarządzanie ciepłem ogniw paliwowych, zarządzanie ciepłem ogniw energetycznych, ogrzewanie zimą i chłodzenie latem, a także kompleksowy projekt zarządzania ciepłem autobusu w oparciu o wykorzystanie ciepła odpadowego ogniw paliwowych.
Podstawowe elementy systemu zarządzania ciepłem ogniw paliwowych obejmują głównie: 1) Pompę wodną: napędzają obieg płynu chłodzącego.2) Radiator (rdzeń + wentylator): obniża temperaturę płynu chłodzącego i rozprasza ciepło odpadowe ogniwa paliwowego.3) Termostat: steruje cyrkulacją wielkości płynu chłodzącego.4) Ogrzewanie elektryczne PTC: podgrzewa płyn chłodzący w niskiej temperaturze, aby wstępnie podgrzać ogniwo paliwowe.5) Jednostka dejonizująca: pochłania jony z chłodziwa w celu zmniejszenia przewodności elektrycznej.6) Płyn niezamarzający do ogniw paliwowych: medium chłodzące.
Bazując na charakterystyce ogniwa paliwowego, pompa wodna do układu zarządzania ciepłem ma następujące cechy: duża wysokość podnoszenia (im więcej ogniw, tym większe zapotrzebowanie na wysokość podnoszenia), wysoki przepływ chłodziwa (rozpraszanie ciepła 30 kW ≥ 75 l/min) i regulowana moc.Następnie prędkość i moc pompy są kalibrowane w zależności od przepływu chłodziwa.
Przyszły trend rozwojowy elektronicznej pompy wodnej: przy założeniu spełnienia kilku wskaźników zużycie energii będzie stale zmniejszane, a niezawodność będzie stale zwiększana.
Radiator składa się z rdzenia radiatora i wentylatora chłodzącego, a rdzeń radiatora stanowi obszar radiatora urządzenia.
Kierunek rozwoju grzejników: opracowanie specjalnego grzejnika do ogniw paliwowych, pod kątem udoskonalenia materiału, wymaganego w celu zwiększenia czystości wewnętrznej i zmniejszenia stopnia wytrącania jonów.
Podstawowymi wskaźnikami wentylatora chłodzącego są moc wentylatora i maksymalna objętość powietrza.Wentylator modelu 504 ma maksymalny przepływ powietrza 4300m2/h i moc znamionową 800W;Wentylator modelu 506 ma maksymalny przepływ powietrza 3700m3/h i moc znamionową 500W.Wentylator jest głównie.
Trend rozwojowy wentylatorów chłodzących: wentylator chłodzący może później zmieniać platformę napięciową, bezpośrednio dostosowywać się do napięcia ogniwa paliwowego lub ogniwa energetycznego, bez konwertera DC/DC, w celu poprawy wydajności.
Ogrzewanie elektryczne PTC jest wykorzystywane głównie w procesie rozruchu ogniwa paliwowego w niskiej temperaturze zimą. Ogrzewanie elektryczne PTC ma dwie pozycje w systemie zarządzania ciepłem ogniwa paliwowego, w małym cyklu oraz w przewodzie wody uzupełniającej, w małym cyklu jest najczęstszy.
Zimą, gdy niska temperatura jest niska, energia pobierana jest z ogniwa energetycznego w celu podgrzania chłodziwa w małym cyklu i rurociągu wody uzupełniającej, a następnie gorący płyn chłodzący podgrzewa reaktor aż do osiągnięcia przez reaktor temperatury wartość docelową, można uruchomić ogniwo paliwowe i wyłączyć ogrzewanie elektryczne.
Ogrzewanie elektryczne PTC dzieli się na niskie i wysokie napięcie w zależności od platformy napięciowej, niskie napięcie to głównie 24 V, które należy przekształcić na 24 V za pomocą konwertera DC/DC.Moc ogrzewania elektrycznego niskiego napięcia jest ograniczona głównie przez przetwornicę 24 V DC/DC, obecnie maksymalna moc przetwornicy DC/DC dla wysokiego napięcia na 24 V niskiego napięcia wynosi tylko 6 kW.Wysokie napięcie wynosi głównie 450-700 V, co odpowiada napięciu ogniwa energetycznego, a moc grzewcza może być stosunkowo duża, głównie w zależności od objętości grzejnika.
Obecnie domowy system ogniw paliwowych uruchamiany jest głównie poprzez ogrzewanie zewnętrzne, tj. rozgrzewanie za pomocą ogrzewania PTC;zagraniczne firmy, takie jak Toyota, mogą rozpocząć pracę bezpośrednio, bez zewnętrznego ogrzewania.
Kierunkiem rozwoju ogrzewania elektrycznego PTC do systemów zarządzania ciepłem ogniw paliwowych jest miniaturyzacja, wysoka niezawodność i bezpieczne ogrzewanie elektryczne PTC wysokiego napięcia.
Czas publikacji: 28 marca 2023 r
