燃料電池的空氣供應系統對進入燃料電池的空氣進行過濾、加濕及壓力調節,為燃料電池的陰極供給適宜狀態的空氣(氧氣)。以豐田Miria為例,空氣供給系統主要由空氣濾清器、空壓機、中冷器、三通閥、背壓閥以及消聲器等部件組成。下面工采網小編來重點說說空氣流量計在燃料電池中的應用。 ![]() 燃料電池空氣供應系統中,空氣流量計也是不可忽視的一個關鍵部件。說起來燃料電池發動機中用到的空氣流量計與傳統發動機上用的空氣流量計基本一致,主要功能是用來測量進入空氣管道的空氣流量,進而用于標定進入燃料電池陰極的氧氣的過量系數,對于燃料電池堆及燃料電池系統的性能有較大影響。一般而言,對燃料電池系統中空氣路的空氣流量計的技術要求有: 1.響應時間快; 2.測量精度高; 3.流阻小; 4.可靠性高。 下面空氣流量計為例介紹一下其結構和原理。 ![]() 1.1空氣流量計結構圖 ![]() 該空氣流量計是熱膜式空氣質量流量計,屬于一種熱式流量計。根據托馬斯(Thomas)提出的“氣體的放熱量或吸熱量與該氣體的質量流量成正比”的理論,利用外熱源對傳感器探頭加熱,氣體流動時會帶走一部分熱量,會使得探頭溫度改變,通過測量因氣體流動而造成的溫度變化得出氣體的質量流量。 空氣流量計中,傳感器元件及其溫度傳感器和加熱區域位于待測的氣流中,測量管內的部分氣流通過插入式傳感器殼體上的一個測量通道流經傳感器元件,通過校準調整管內的氣流總質量。工采傳感器推薦一款采用MEMS技術的流量芯片傳感器可以很好的作為發動機進氣量系統中的流量計核心傳感器。主要參數性能如下: ![]() ISweek工采網品牌氣體流量傳感器 - AFE-01。ISweek芯片級氣體流量傳感器AFE-01是歐洲原始生產廠家代工的公司。開發了裝配有流速檢測元件的MEMS流量傳感器。擁有引以為傲的高級別靈敏度,可以精確檢測達到0.001m/s的氣體流速變化。生產出體積只有5 mm x 3.5 mm x 0.2 mm的芯片。AFE-01流量傳感器由四個鉑薄膜電阻組成,基于流速的函數,在硅基材料制成的傳感器元件上通過腐蝕形成一層薄膜片,薄膜片上有一個加熱電阻和各種溫度傳感器。同時AFE-01流量芯片因為體積小且耐高溫(-20°C~150°C的工作環境),很好的溫度補償電路,非常適合應用在空氣流量計中使用。 AFE-01具有以下特點: 體積非常小,雙流向檢測、檢測小質量物體的流動、簡單的信號處理電路和標定、完全固定的機械元件、優異的重復性、優異的長期穩定性、適用于多種行業或安裝到不同外殼、最優的性價比。如圖: ![]() 特性:測量原理:熱量原理 檢測量程:0 ... 0 m/s (以CTA模式的電路為例) 靈敏度:0.001 m/s 精 度:< 2%測量值(取決于電路和標定) 響應時間:T63% < 0.5 S 溫度范圍:-20…… +150 °C 電氣連接:絕緣漆包銅線 (一般長度25 mm) 加熱元件:RH (25°C) = 34Ω± 10% 檢測元件:Rs_i (25°C) = 425Ω±10% 參考元件:RR (25°C) = 710Ω± 10% 供電電壓:一般為 2~5 V(取決于氣體流速)。 |