Celovito toplotno upravljanje avtobusa na gorivne celice vključuje predvsem: toplotno upravljanje gorivnih celic, toplotno upravljanje energetskih celic, zimsko ogrevanje in poletno hlajenje ter celovito zasnovo toplotnega upravljanja avtobusa, ki temelji na izkoriščanju odpadne toplote gorivnih celic.
Ključne komponente sistema za toplotno upravljanje gorivnih celic vključujejo predvsem: 1) Vodna črpalka: poganja kroženje hladilne tekočine. 2) Hladilno telo (jedro + ventilator): znižuje temperaturo hladilne tekočine in odvaja odpadno toploto gorivne celice. 3) Termostat: nadzoruje kroženje hladilne tekočine. 4) Električno ogrevanje PTC: segreva hladilno tekočino pri nizki temperaturi, da se gorivna celica predhodno segreje. 5) Deionizacijska enota: absorbira ione v hladilni tekočini za zmanjšanje električne prevodnosti. 6) Sredstvo proti zmrzovanju za gorivne celice: medij za hlajenje.
Glede na značilnosti gorivnih celic ima vodna črpalka za sistem toplotnega upravljanja naslednje značilnosti: visok tlak (več celic pomeni višji tlak), visok pretok hladilne tekočine (30 kW odvajanje toplote ≥ 75 l/min) in nastavljiva moč. Hitrost in moč črpalke se nato kalibrirata glede na pretok hladilne tekočine.
Prihodnji razvojni trend elektronskih vodnih črpalk: pod predpostavko izpolnjevanja več indeksov se bo poraba energije nenehno zmanjševala in zanesljivost se bo nenehno povečevala.
Hladilnik je sestavljen iz jedra hladilnega telesa in hladilnega ventilatorja, jedro hladilnega telesa pa je območje hladilnega telesa enote.
Trend razvoja radiatorjev: razvoj posebnega radiatorja za gorivne celice, kar zadeva izboljšanje materialov, je potreben za izboljšanje notranje čistoče in zmanjšanje stopnje ionskih obarjanj.
Glavna kazalnika hladilnega ventilatorja sta moč ventilatorja in največji pretok zraka. Ventilator modela 504 ima največji pretok zraka 4300 m2/h in nazivno moč 800 W; ventilator modela 506 ima največji pretok zraka 3700 m3/h in nazivno moč 500 W. Ventilator je predvsem...
Trend razvoja hladilnih ventilatorjev: hladilni ventilator se lahko naknadno spremeni na napetostni platformi in se neposredno prilagodi napetosti gorivne celice ali napajalne celice brez DC/DC pretvornika, da se izboljša učinkovitost.
Električno ogrevanje PTC se uporablja predvsem pri nizkotemperaturnem zagonu gorivnih celic pozimi. Električno ogrevanje PTC ima dva položaja v sistemu za toplotno upravljanje gorivnih celic, v majhnem ciklu in v dovodu dovodne vode, pri čemer je mali cikel najpogostejši.
Pozimi, ko je nizka temperatura nizka, se energija iz energetske celice odvzema za ogrevanje hladilne tekočine v majhnem ciklu in cevovoda za dopolnjevalno vodo, vroča hladilna tekočina pa nato segreva reaktor, dokler temperatura reaktorja ne doseže ciljne vrednosti, nato pa se lahko gorivna celica zažene in električno ogrevanje se ustavi.
Električno ogrevanje PTC se glede na napetostno platformo deli na nizkonapetostno in visokonapetostno. Nizka napetost je v glavnem 24 V, ki jo je treba s pretvornikom DC/DC pretvoriti v 24 V. Moč nizkonapetostnega električnega ogrevanja je v glavnem omejena s pretvornikom 24 V DC/DC, trenutno pa je največja moč pretvornika DC/DC za pretvorbo visoke napetosti v nizko napetost 24 V le 6 kW. Visoka napetost je v glavnem 450–700 V, kar ustreza napetosti napajalne celice, ogrevalna moč pa je lahko relativno velika, predvsem glede na prostornino grelnika.
Trenutno se domači sistem gorivnih celic zažene predvsem z zunanjim ogrevanjem, tj. ogrevanjem s PTC; tuja podjetja, kot je Toyota, lahko zaženejo neposredno brez zunanjega ogrevanja.
Razvojna smer električnega ogrevanja PTC za sistem toplotnega upravljanja gorivnih celic je miniaturizacija, visoka zanesljivost in varno visokonapetostno električno ogrevanje PTC.
Čas objave: 28. marec 2023
