تتضمن الإدارة الحرارية الشاملة لحافلة خلايا الوقود بشكل أساسي: الإدارة الحرارية لخلايا الوقود، والإدارة الحرارية لخلية الطاقة، والتدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف، وتصميم الإدارة الحرارية الشاملة للحافلة على أساس استخدام حرارة خلايا الوقود المهدرة.
تتضمن المكونات الأساسية لنظام الإدارة الحرارية لخلية الوقود بشكل أساسي ما يلي: 1) مضخة المياه: تعمل على تشغيل دوران سائل التبريد.2) المشتت الحراري (القلب + المروحة): يقلل من درجة حرارة سائل التبريد ويبدد الحرارة المهدرة لخلايا الوقود.3) منظم الحرارة: يتحكم في دوران حجم سائل التبريد.4) التسخين الكهربائي PTC: يقوم بتسخين سائل التبريد عند درجة حرارة منخفضة ويبدأ في تسخين خلية الوقود مسبقًا.5) وحدة إزالة الأيونات: تمتص الأيونات الموجودة في سائل التبريد لتقليل التوصيل الكهربائي.6) مانع التجمد لخلية الوقود: وسط التبريد.
بناءً على خصائص خلية الوقود، فإن مضخة الماء لنظام الإدارة الحرارية لها الخصائص التالية: ارتفاع الرأس (كلما زاد عدد الخلايا، زادت متطلبات الرأس)، وتدفق سائل التبريد العالي (تبديد الحرارة 30 كيلو واط ≥ 75 لتر / دقيقة) والطاقة القابلة للتعديل.ثم تتم معايرة سرعة المضخة وطاقتها وفقًا لتدفق سائل التبريد.
اتجاه التطوير المستقبلي لمضخة المياه الإلكترونية: في ظل فرضية تلبية العديد من المؤشرات، سيتم تقليل استهلاك الطاقة بشكل مستمر وسيتم زيادة الموثوقية بشكل مستمر.
يتكون المشتت الحراري من قلب المشتت الحراري ومروحة التبريد، وجوهر المشتت الحراري هو منطقة المشتت الحراري للوحدة.
اتجاه تطوير المبرد: تطوير مشعاع خاص لخلايا الوقود، من حيث تحسين المواد اللازمة لتعزيز النظافة الداخلية وتقليل درجة التساقط الأيوني.
المؤشرات الأساسية لمروحة التبريد هي قوة المروحة والحد الأقصى لحجم الهواء.تتميز المروحة طراز 504 بحجم هواء أقصى يبلغ 4300 م2/ساعة وقوة مقدرة تبلغ 800 وات؛تتميز المروحة طراز 506 بحد أقصى لحجم الهواء يبلغ 3700 م 3 / ساعة وقوة مقدرة تبلغ 500 وات.المروحة بشكل رئيسي.
اتجاه تطوير مروحة التبريد: يمكن أن تتغير مروحة التبريد لاحقًا في منصة الجهد، وتتكيف مباشرة مع جهد خلية الوقود أو خلية الطاقة، بدون محول DC/DC، لتحسين الكفاءة.
يستخدم التسخين الكهربائي PTC بشكل أساسي في عملية بدء تشغيل خلية الوقود ذات درجة الحرارة المنخفضة في الشتاء، والتدفئة الكهربائية PTC لها موقعان في نظام الإدارة الحرارية لخلية الوقود، في الدورة الصغيرة وفي خط المياه المكياج، الدورة الصغيرة هو الأكثر شيوعا.
في فصل الشتاء، عندما تكون درجة الحرارة المنخفضة منخفضة، يتم أخذ الطاقة من خلية الطاقة لتسخين سائل التبريد في الدورة الصغيرة وخط أنابيب مياه التركيب، ثم يقوم المبرد الساخن بتسخين المفاعل حتى تصل درجة حرارة المفاعل القيمة المستهدفة، ويمكن تشغيل خلية الوقود وإيقاف التسخين الكهربائي.
ينقسم التسخين الكهربائي PTC إلى جهد منخفض وجهد عالي وفقًا لمنصة الجهد، والجهد المنخفض هو بشكل أساسي 24 فولت، والذي يحتاج إلى تحويله إلى 24 فولت بواسطة محول DC/DC.طاقة التسخين الكهربائي ذات الجهد المنخفض محدودة بشكل أساسي بواسطة محول 24V DC/DC، في الوقت الحاضر، الحد الأقصى لمحول DC/DC للجهد العالي إلى الجهد المنخفض 24V هو 6 كيلو واط فقط.الجهد العالي هو بشكل أساسي 450-700 فولت، والذي يطابق جهد خلية الطاقة، ويمكن أن تكون طاقة التسخين كبيرة نسبيًا، اعتمادًا بشكل أساسي على حجم السخان.
في الوقت الحاضر، يتم تشغيل نظام خلايا الوقود المحلي بشكل أساسي عن طريق التسخين الخارجي، أي التسخين عن طريق تسخين PTC؛يمكن للشركات الأجنبية مثل تويوتا أن تبدأ مباشرة دون تدفئة خارجية.
إن اتجاه تطوير التسخين الكهربائي PTC لنظام الإدارة الحرارية لخلية الوقود هو التصغير والموثوقية العالية والتدفئة الكهربائية الآمنة PTC ذات الجهد العالي.
وقت النشر: 28 مارس 2023
