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氢燃料电池发电系统介绍
2021/3/19 15:46:48

燃料电池采用空冷自增湿的PEMFC电池,减少了水泵、水箱、增湿器、增压泵等附属设备,使电堆控制更简洁、可靠。燃料电池系统除了核心部分质子交换膜燃料电池堆外,还需要一些辅助器件发电系统才能正常工作。总的来说,一个完整的燃料电池系统大致上由燃料电池发电系统和控制系统两大部分组成,如图2所示。其中,燃料电池发电系统主要由质子交换膜燃料电池堆、氢气供应单元、氧气或空气供应单元、DC/DC四部分组成。而控制单元部分属于控制系统。

燃料电池发电系统组成示意图


燃料电池发电系统组成示意图


燃料电池发电系统组成:
1、燃料电池堆
氢气和氧气在其内部发生电化学反应并释放电能,是整个系统的核心。
2、氢气供应单元(H2)
本系统指由制氢设备,储氢系统及供氢管路组成。制氢设备制氢,并由储氢系统通过管路向燃料电池堆提供特定压力的氢气。
3、空气供应单元:
不间断地向燃料电池提供电化学反应所需的氧气,以确保质子交换膜燃料电池实现连续稳定的运行发电。
4、DC/DC:
氢燃料电池所产生的电能为直流电,其输出电压不仅受内阻影响而且随着负载的变化而改变。因此,为保证供电性能的稳定,在燃料电池系统输出端,须配置功率变换单元DC/DC,主要保证负载连续变化时,将输出电压稳定在合适的范围。
5、控制单元:
控制单元是燃料电池发电系统的核心,用来接收数据采集系统采集的数据,并对它们进行分析,根据分析的结果来控制执行机构完成相应的动作。空冷自增湿燃料电池发电系统的控制单元通过控制系统、风扇、电磁阀即可保证燃料电池正常工作。

燃料电池系统工作

燃料电池系统工作示意图

燃料电池系统工作示意图

类型

基于PASH技术的空冷自增湿燃料电池

性能

额定功率

2500W*

额定电压

48V

额定电流

52.5A

电压范围

36-58V

燃料效率

50

燃料

氢气纯度

99.95

氢气工作压力

0.5-0.6Bar

氢气消耗量

13.1L/min(额定功率)

氧化剂/冷却剂

空气

空气压力

常压

物流特性

质量

6600g

系统体积(长宽高)

850mm×900mm×860mm

工作条件

环境温度

-5℃—40

环境湿度(RH

10%-95

注:带*的数据是在15℃-30℃的环境温度范围和30 - 90%的环境湿度范围内取得的。


制氢系统的原理
工业软水经纯水装置制取纯水,并送入原料水箱,经补水泵输入碱液系统,补充被电解消耗的水。电解槽中的水,在直流电的作用下被分解成H2与O2,并与循环电解液一起分别进入框架中的氢、氧分离洗涤器后进行气液分离、洗涤、冷却。分离后的电解液与补充的纯水混合后,经碱液冷却器、碱液循环泵、过滤器送回电解槽循环,电解。调节碱液冷却器冷却水流量,控制回流碱液的温度,来控制电解槽的工作温度,使系统安全运行。分离后的氢气由调节阀控制输出,送入氢气储罐,再经缓冲减压后,供用户使用。

攀业氢能拥有中国专利30项,国际专利2项;在中小功率燃料电池系统的开发、生产和应用上取得了突破性的进展。聚焦通信用燃料电池备用电源,无人机动力系统,车载燃料电池及教具产品等核心业务。

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