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控制燃料電池連續(xù)工作的原理及解決方案

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公司名稱北京世紀(jì)長(zhǎng)秋科技有限公司
品牌
型號(hào)
所在地北京市
廠商性質(zhì)生產(chǎn)廠家
更新時(shí)間2024/10/18 8:46:10
訪問(wèn)次數(shù)112

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      北京世紀(jì)長(zhǎng)秋科技有限公司是從事工業(yè)自動(dòng)化軟件研發(fā)的*，提供軟件開發(fā)、銷售、服務(wù)及工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成等整套服務(wù)，以創(chuàng)新為本的理念，為用戶提供量身定做的解決方案。

      我們的團(tuán)隊(duì)由充滿創(chuàng)新活力、綜合素質(zhì)高的業(yè)內(nèi)精英組成，擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)編程人員和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員，公司現(xiàn)分設(shè)工控工程部、軟件工程部、產(chǎn)品研發(fā)部、銷售部和技術(shù)支持部，致力于將*整合的服務(wù)帶給用戶。

      我們的自主產(chǎn)權(quán)軟件產(chǎn)品《世紀(jì)星通用工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件》為國(guó)內(nèi)優(yōu)秀自動(dòng)化主流品牌軟件之一，本產(chǎn)品自1999年正式進(jìn)入市場(chǎng)，十年內(nèi)已有四萬(wàn)多套軟件應(yīng)用于相關(guān)行業(yè)，其中包括電力變電配電自動(dòng)化、電廠監(jiān)控、石油、化工、冶金、礦山、工業(yè)民用水處理、環(huán)保污水處理、儲(chǔ)備糧庫(kù)、鐵路隧道信號(hào)監(jiān)控、交通信號(hào)監(jiān)控、食品及飲料自動(dòng)化監(jiān)控等。

      作為自動(dòng)化軟件領(lǐng)域的廠商，我們自成立以來(lái)專心從事自動(dòng)化軟件平臺(tái)的開發(fā)、銷售及技術(shù)服務(wù)，與國(guó)內(nèi)外眾多硬件廠商和系統(tǒng)集成商保持*、穩(wěn)定的合作關(guān)系。我們?yōu)橛脩籼峁┎煌瑢哟?、不同形式軟硬件一體化的解決方案，在前進(jìn)的同時(shí)不斷審視完善，整合全線產(chǎn)品，打造優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)的自動(dòng)化軟件，以滿足日益增長(zhǎng)的多樣化用戶需求。

      我們始終堅(jiān)持新理念、新科技，走進(jìn)用戶，貼近用戶，將用戶Z重要的需求植入軟件研發(fā)服務(wù)的每個(gè)過(guò)程，為國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)提供較好、*、Z適用的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。

      “創(chuàng)新科技，服務(wù)*”是我們的企業(yè)理念，打造自動(dòng)化軟件領(lǐng)域中真正的民族品牌是我們的目標(biāo)，在經(jīng)濟(jì)化不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)面前，我們會(huì)做得更好，成為您信息化道路上值得信賴的伙伴！

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世紀(jì)星組態(tài)軟件

產(chǎn)品簡(jiǎn)介在線詢價(jià)

燃料電池（FC）是一種等溫進(jìn)行、直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效（50-70%），環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置[1]

控制燃料電池連續(xù)工作的原理及解決方案產(chǎn)品信息

　　燃料電池（FC）是一種等溫進(jìn)行、直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效（50-70%），環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置[1]。它的發(fā)電原理與化學(xué)電源一樣，電極提供電子轉(zhuǎn)移的場(chǎng)所，陽(yáng)極催化燃料如氫的氧化過(guò)程，陰極催化氧化劑如氧等的還原過(guò)程；導(dǎo)電離子在將陰陽(yáng)極分開的電解質(zhì)內(nèi)遷移，電子通過(guò)外電路作功并構(gòu)成電的回路。但是FC的工作方式又與常規(guī)的化學(xué)電源不同，而更類似于汽油、柴油發(fā)電機(jī)。它的燃料和氧化劑不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)，而是儲(chǔ)存在電池外的儲(chǔ)罐中。當(dāng)電池發(fā)電時(shí)，要連續(xù)不斷的向電池內(nèi)送入燃料和氧化劑，排出反應(yīng)產(chǎn)物，同時(shí)也要排除一定的廢熱，以維持電池工作溫度的恒定。FC本身只決定輸出功率的大小其儲(chǔ)存能量則由儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐內(nèi)的燃料與氧化劑的量決定。

圖1為石棉膜型氫氧燃料電池單池的結(jié)構(gòu)和工作原理圖

　　氫氣在陽(yáng)極與堿中的OH 在電催化劑的作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)生成水和電子：

　　H2 + 2 OH H2O + 2e- 0= -0.828V

　　電子通過(guò)外電路到達(dá)陰極，在陰極電催化劑的作用下，參與氧的還原反應(yīng)：

　　O2 + H2O +2e- 2OH 0= 0.401V

　　生成的OH 通過(guò)飽浸堿液的多孔石棉膜遷移到氫電極。

2．用BL系列板卡控制器控制燃料電池連續(xù)工作的方案

　　為保持電池連續(xù)工作，除需與電池消耗氫、氧氣等速地供應(yīng)氫、氧氣外，還需連續(xù)、等速地從陽(yáng)極（氫極）排出電池反應(yīng)生成的水，以維持電解液堿濃度的恒定；排除電池反應(yīng)的廢熱以維持電池工作溫度的恒定。

　　一個(gè)單池，工作電壓僅0.6～1.0伏，為滿足用戶的需要，需將多節(jié)單池組合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)電池組（stack）。首先依據(jù)用戶對(duì)電池工作電壓的需求，確定電池組單池的節(jié)數(shù)，再依據(jù)用戶對(duì)電池組功率的要求，和對(duì)電池組效率及電池組重量與體積比功率的綜合考慮，確定電池的工作面積。

　　以燃料電池組為核心，構(gòu)建燃料（如氫）供給的分系統(tǒng)，氧化劑（如氧）供應(yīng)的分系統(tǒng)，水熱管理分系統(tǒng)和輸出直流電升壓、穩(wěn)壓分系統(tǒng)。如果用戶需要交流電，還需加入直流交流逆變部分構(gòu)成總的燃料電池系統(tǒng)。因此一臺(tái)燃料電池系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)小型自動(dòng)運(yùn)行的發(fā)電廠，它高效、環(huán)境友好地將貯存在燃料與氧化劑中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

　　闡明各分系統(tǒng)間關(guān)系的電池系統(tǒng)的方塊圖如圖3所示。

圖3

　　BL系列板卡控制器最多有11路模擬量輸入，4路模擬量的輸出，24路的數(shù)字量的輸入，16路的數(shù)字量的輸出?？捎媚M量的輸入輸出及數(shù)字量的輸入輸出來(lái)控制和電池組關(guān)聯(lián)的各系統(tǒng)。

　　3．如何用BL系列板卡控制器循環(huán)采集多個(gè)電池組的電壓

　　一個(gè)電池組（stack）是由多節(jié)單池（工作電壓僅0.6～1.0伏）組合起來(lái)，用一個(gè)BL系列的板卡控制器可輪巡采集幾十個(gè)電池組（最多可采集的電池組個(gè)數(shù)由BL系列板卡控制器的數(shù)字量的輸出的個(gè)數(shù)決定），用BL系列的板卡控制器的數(shù)字量輸出來(lái)選擇所要采集的電池組的各單池的電壓。由于各單池的電壓不是共地的，而BL系列的板卡控制器的11路的模擬量輸入是共地的，所以各單池通過(guò)信號(hào)調(diào)理板進(jìn)行差動(dòng)運(yùn)放隔離后再接到BL系列的板卡控制器上，進(jìn)行各單池的電壓的采集。信號(hào)調(diào)理板中的12V供電是分別給各單池的電壓的差動(dòng)放大供電的。如下圖所示：