燃料电池的主要电气部件组成
编辑:贝朗斯动力商城
发表时间:2019-08-28
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燃料电池的直流输出电力往往不能直接应用,而需要进行变换。最简单的是直流稳压调节。在联合供热发电系统中,需进行DC-AC变换。电动机是燃料电池系统的重要部件,用以驱动压缩机、风扇和泵。
1、直流稳压器
燃料电池的工作电压范围可能不适合于实际应用,而且在负载电路中,电压受到电流的影响,不是恒定值。直流稳压器被用
来调节燃料电池系统的输出电压,并使之恒定。
燃料电池是低压电源,通常需进行升压变换。升压变换电路也称开关电路或斩波电路。在电子开关导通状态to、时间内,燃料电池为电感充磁储能,电容器放电产生电流通过负载。在电子开关切断状态 , to,时间内,二极管导通.电感产生的感应电动势与燃料电池串联.两个电压叠加后,通过二极管向负载供电,同时为电容充电。然后进人下一个周期。
调节电子开关的切断时间,可获得需要的输出电压。考虑到电路的能量损失,实际输出电压比计算值稍低。能量损失包括开关损失、电感损失和二极管损失。变换效率一般不低于80%a当燃料电池工作电压大于100V时,变换效率可达95%以上。
2、逆变器
逆变器的作用是将直流电变换为交流电。燃料电池产生的是直流电,作为低压电源.这是燃料电池的优势。当作为供应电源,或与电网并网供电时,需将燃料电池的直流电变换为交流电。
逆变器按不同的功能分为不同的类型。按输人电源形式分为电压型和电流型,按输出电压相数分为单相型和三相型,按输出波形分为矩形波型和正弦波型。
3、电动机
燃料电池系统中的电动机用于驱动压缩机、风扇和泵,以实现反应气体供应、冷却循环等。功率在IkW以上的燃料电池电源,至少需要3个电动机。要求电动机效率高、寿命长。
4、蓄电池
由燃料电池和蓄电池组成的供电系统称为混合系统(Hybridsystem) ,燃料电池/蓄电池混合系统适用于负载消耗功率变动较大的情况,通讯设备的消耗功率变化比机动车大得多。
燃料电池/蓄电池混合系统是性能与成本综合考虑的选择。用蓄电池提供峰值功率消耗是必要的。燃料电池的功率越大,电池堆的成本越高,其附件如压缩机、冷凝器等的造价也越高。
在燃料电池/蓄电池混合系统中,燃料电池的额定功率接近机器设备的平均功率,并且大部分时间在额定功率工作。当机器设备的消耗功率低于燃料电池的额定功率时,燃料电池为蓄电池充电。当机器设备的消耗功率高于燃料电池的额定功率时,超出部分的功率由蓄电池提供。
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