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燃料电池研发与测试之质量流量控制

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-07-25   来源:Bronkhorst Bronkhorst  作者:Bronkhorst Bronkhorst   浏览次数:53
核心提示:  助力充满活力的未来    燃料电池在能源转型助力活力未来的过程中扮演着重要角色。其使氢从可再生能源转化回电力成为可能
  助力充满活力的未来
  
  燃料电池在能源转型助力活力未来的过程中扮演着重要角色。其使氢从可再生能源转化回电力成为可能。由于燃料电池在测试过程中高度依赖流体参数,质量流量控制器是燃料电池研发和测试中的关键因素。
 
燃料电池研发与测试之质量流量控制
  
  燃料电池的发展
  
  新的燃料电池设计受很多参数影响。为了正确测试,需要尽可能准确地了解气体参数的性质和数量。燃料电池测试机构、大学和燃料电池测试设备制造商在使用Bronkhorst流量控制和测量技术时这些基本知识很有帮助。
  
  为什么质量流量测量和控制很重要?
  
  我们从基础知识开始讲起,例如,在各种类型的燃料电池中,PEM型燃料电池(聚合物电解质膜)基于执行电化学过程。因此,只能在接收以下液体时提供电流:
  
  阳 需要 佳增湿氢气供给
  阴 需要 佳增湿氧气或空气供给
  
  建议采用优化“化学计量比”,这是燃料电池效率的关键因素。燃料电池效率取决于增湿氢气和空气的成分和数量、流速、压力条件和跨膜的压差。 佳性能点还受外部因素的影响,例如所需的电气负载以及环境和流体温度。另 个影响因素是燃料电池本身设计及其附加参数,例如膜厚度、电解质类型、活性电 表面积和气体扩散层的有效性。
  
  燃料电池测试之质量流量控制
  
  测试装置中Bronkhorst质量流量控制仪表应用。流量计和压力仪表负责主要液体、气体和压力测量和控制相关任务。从中可见流体依赖性和相互作用。
  
  使用质量流量控制的理由,测试结果和精度 样好
  
  所有流体控制和测量的相关性总是同时相互作用。对单燃料电池和燃料电池堆来说,这些都会对功能测试和压力测试产生重大影响。燃料电池或燃料处理系统的许多测试目标都会受到影响,例如在确定性能指标和特征时(根据IEC 62882系列或其它标准),输入供给控制精度会对系统不确定性产生巨大影响。
  
  控制燃料电池相关流量、压力和密度条件的优良选择是基于热式旁路质量流量测量技术的仪表。该原理质量流量控制器可实现高灵活性、高精度和高重复性的流体控制,包括:
  
  集成快速(直接阀)PID控制的可靠控制
  
  基于质量的即时测量(非体积和基于P+T的质量转换)
  
  更高的射流控制和测量系统精度
  
  对H2/N2/H2O、O2/H2O 和其他气体进行更灵活的混合和比例进料控制
  
  独立的阳 和阴 流速和压力控制
  
  更好地支持负荷变化、耐久性循环、 化、吹扫等的切换。
  
  从单电池到大型装置(大流量)
  
  Bronkhorst可提供仪表支持单电池组以及高达几百千瓦的设置。其产品(如IN-FLOW ‘大流量’ F-117DI 系列)用于需要大负载动态或高耐用性的测试、高功率使用或商业用途。Bronkhorst质量流量测控仪表适用于OEM应用、实验室和工业环境。
 
   Bronkhorst Bronkhorst 专注小流量测控
 
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