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PEMFC燃料電池的系統組成情況是怎樣的

點擊數:445發佈日期:2020-04-14

  PEMFC燃料電池其實就是通常說的質子交換膜燃料電池,可以採用傳到例子的聚合膜作爲電解質。它的使用,需要配置氫燃料儲存單元,空氣(氧化劑)供給單元,電池組溫度、溼度調節單元,功率變換單元及系統控制單元等,組成一個連續、穩定的供電電源才能正常運行發揮功能。那麼這種燃料電池的系統組成情況到底是怎樣的呢?

  系統組成一:燃料電池組(堆)

  單體電池其化學電動勢爲1.0~1.2V,負載時的輸出端口電壓爲0.6~0.8V。爲滿足負載的額定工作電壓,必須將單體電池串聯起來構成具有一定功率的電池組,以此來提高燃料電池的輸出電流能力。這會存在着向每個單體電池供給燃料與氧化劑的均勻性和電池組熱管理問題,需要將這方面問題解決好,在電池堆的功效上纔有良好保證。

  系統組成二:燃料及氧化劑的儲存與供給單元

  爲使PEMFC燃料電池實現連續穩定的運行發電,必須配置燃料及氧化劑的儲存與供給單元,以便不間斷地向燃料電池提供電化學反應所需的氫和氧。其中燃料的供給部分一般由儲氫器及減壓閥組成,氧化劑供給部分由儲氧器、減壓閥或空氣泵組成。

  系統組成三:溼度與溫度調節單元

  在PEMFC燃料電池運行過程中,需要隨着負載功率的變化,讓電池組內部的工況也做相應改變。這樣才能保持電池內部電化學反應可以一直正常進行,由於對其運行影響最大的兩個因素是電池內部的溼度與溫度。所以需要在系統中配置燃料電池溼度與溫度調節單元,對其溫度和溼度進行調節。

  系統組成四:功率變換單元

  PEMFC燃料電池所產生的電能爲直流電,其輸出電壓因受內阻的影響會隨負荷的變化而改變。如此爲了滿足大多數負載對交流供電和電壓穩定度的要求,需要在燃料電池系統的輸出端需要配置功率變換單元。利用這個單元來在負載需要交流供電的時候採用DC/AC變流器,負載要求直流供電的時候用DC/DC變流器實現燃料電池組輸出電能的升壓與穩壓。

  系統組成五:系統控制單元

  PEMFC燃料電池系統是一個涉及電化學、流體力學、熱力學、電工學及自動控制等多學科的複雜系統。在其運轉的時候,需要做很多物理量及參數上的調節和控制,這就必然有系統控制單元。