氢燃料电池电堆系统中的热交换器与湿度控制

本文主要涉及的是氢燃料电池电堆系统的热管理和控制策略，特别是热交换器在其中的作用。在氢燃料电池系统中，热交换器是至关重要的组件，它负责维持电池堆的适宜工作温度，确保燃料电池的高效运行和长期稳定性。 3.2 氢气通道描述了气源压力范围为7.6-9.6 barg，这表明氢气供应系统需要在这一范围内稳定工作以保证燃料电池的输入质量。 3.3 空气通道则提到入口最低压力为-3.0kpag，出口最大压力为3.0 kpag，这涉及到空气供应系统的压力调节，确保足够的氧气进入反应，并将反应后的气体安全排放。 3.4 加湿器的最大总压损为10.0 kpa，加湿器的作用是调节进入燃料电池的空气湿度，因为湿度对燃料电池的性能有直接影响。 3.5 热交换器部分虽没有详细参数，但它是连接各个子系统的桥梁，用于管理电池堆的热平衡，通常包括冷却液的进出，以带走电池堆产生的热量。 在1号电堆模块系统图中，我们可以看到多个关键组件，如增湿器（HUM-A3）、热交换器（HEX-A2）以及与之相关的温度和压力测量点（如PT-A4、TT-A3等），这些组件协同工作，确保燃料电池的高效运行。热交换器通过调节流经电池堆的冷却介质的温度，帮助控制电堆的工作温度，防止过热导致性能下降或损坏。 在车用1号电堆系统系统图中，还涉及到氢气循环泵（HRB-DRV）和空压机（BLW-DRV）的调速器，它们分别负责氢气和空气的供给控制。此外，系统控制器（FCSC）和高压配电箱（去动力高压配电箱）协调整个系统的能量管理和安全。 表1模块附件表列出了关键传感器和设备，如电堆冷却入口和出口的压力、温度传感器（PT-D2、TT-D2、TT-D6），以及空气质量流量计（MFT-A1），这些都是实时监控和控制燃料电池系统运行状态的关键参数。 氢燃料电池电堆系统需要精确的温度、压力和湿度管理，而热交换器作为核心部件，承担着热能转移的关键任务，以保持电堆在最佳工作状态，同时，各个子系统和传感器的协同工作，共同保证了燃料电池的安全和高效运行。