燃料電池バスの総合的な熱管理には、主に燃料電池の熱管理、電力セルの熱管理、冬季暖房と夏季冷房、燃料電池の廃熱利用に基づくバスの総合的な熱管理設計が含まれます。
燃料電池熱管理システムのコアコンポーネントは主に次のとおりです。1) ウォーターポンプ: 冷却剤の循環を促進します。2) ヒートシンク (コア + ファン): 冷却剤の温度を下げ、燃料電池の廃熱を放散します。3) サーモスタット: 冷却剤の循環を制御します。4) PTC 電気加熱: 低温で冷却剤を加熱し、燃料電池を予熱します。5) 脱イオンユニット: 冷却剤内のイオンを吸収して電気伝導率を低下させます。6) 燃料電池用不凍液: 冷却媒体です。
燃料電池の特性に基づき、熱管理システム用ウォーターポンプは、高揚程（セル数が多いほど必要な揚程も高くなる）、高冷却水流量（30kWの放熱量で75L/分以上）、そして調整可能な出力を備えています。ポンプの速度と出力は、冷却水流量に応じて調整されます。
電子ウォーターポンプの将来の発展傾向：いくつかの指標を満たすという前提の下で、エネルギー消費は継続的に削減され、信頼性は継続的に向上します。
ヒートシンクはヒートシンクコアと冷却ファンで構成されており、ヒートシンクのコアはユニットヒートシンク領域です。
ラジエーターの開発動向：燃料電池専用のラジエーターの開発では、材料の改良の面から、内部の清浄度を高め、イオン沈殿の程度を低下させることが求められています。
冷却ファンの主要指標は、ファン出力と最大風量です。504型ファンの最大風量は4300m²/h、定格電力は800Wです。506型ファンの最大風量は3700m³/h、定格電力は500Wです。ファンは主に…
冷却ファンの開発動向: 冷却ファンは電圧プラットフォームを変更することで、DC/DC コンバータを使わずに燃料電池または電源セルの電圧に直接適応し、効率を向上させることができます。
PTC 電気加熱は主に冬季の燃料電池の低温始動プロセスに使用されます。PTC 電気加熱は燃料電池熱管理システム内で小サイクルと補給水ラインの 2 つの位置にあり、小サイクルが最も一般的です。
冬季の低温時には、発電セルから電力を取り出して小循環と補給水配管内の冷媒を加熱し、その高温の冷媒でリアクターを加熱してリアクターの温度が目標値に達すると、燃料電池を起動して電気加熱を停止することができます。
PTC電熱器は、電圧プラットフォームによって低電圧と高電圧に分けられます。低電圧は主に24Vで、DC/DCコンバータによって24Vに変換する必要があります。低電圧電熱器の出力は主に24V DC/DCコンバータによって制限されます。現在、高電圧から24V低電圧に変換するDC/DCコンバータの最大出力はわずか6kWです。高電圧は主に450～700Vで、これはパワーセルの電圧と一致しており、加熱出力は主にヒーターの容量に応じて比較的大きくなります。
現在、国産燃料電池システムは主に外部加熱、つまりPTC加熱によるウォーミングアップで起動しますが、トヨタなどの海外企業は外部加熱なしで直接起動できます。
燃料電池熱管理システム用 PTC 電気加熱の開発方向は、小型化、高信頼性、安全な高電圧 PTC 電気加熱です。
投稿日時: 2023年3月28日
