燃料电池系统为什么需要水和热的管理系统?

如题所述

燃料电池的五个子系统详解


燃料电池由五个关键组件构成:氢气供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统、燃料电池电堆和控制子系统,每个子系统都对燃料电池性能至关重要。


1. 水热管理系统


水热管理的核心在于通过控制冷却液在燃料电池电堆中的流动,实现温度的精确控制。它与电堆的热管理密不可分,因为电堆内的水含量与温度息息相关。水热管理系统主要由水泵、节温器、去离子器、中冷器、水暖PTC和散热器组成,它们共同维持系统内的水平衡与热平衡。


01. 组成


典型的冷却液循环包含水泵(燃料电池的“心脏”),负责调节冷却液流量;节温器,根据温度变化调整冷却路径;去离子器,确保冷却液无导电离子;中冷器,冷却压缩空气;水暖PTC,自动恒温;以及散热器,将热量散发至环境。


2. 水泵


作为关键组件,水泵控制冷却液流速,确保热量快速散出。它需要具备高流量、高扬程和良好的电磁兼容性。


3. 节温器


节温器负责在低温启动时限制冷却液通过散热器,促进电堆快速升温,而在高温时则开启散热功能,保持电堆在安全温度区间。


4. 去离子器


去离子器利用树脂清除冷却液中的导电离子,确保双极板间电压不会传递,保障系统的电安全。


5. 中冷器


中冷器通过冷却液与空气的热交换,降低进入电堆的空气温度,其特点是热交换效率高、清洁度要求严格。


6. 水暖PTC


PTC发热体,结合陶瓷发热元件和铝管,提供自动恒温且节能的加热功能。


7. 散热器


散热器负责散热,要求具有大散热量、高清洁度和低离子释放率,同时配合高效的散热风扇。


以上各子系统协同工作,确保燃料电池的稳定运行。希望这些信息对您有所帮助,祝您行车愉快!

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