气体质量流量传感器FS4000系列在燃料电池中的应用

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近年来新能源汽车一直作为热门话题,热度可谓是只增不减,在今年两会上近30位来自车企的全国人大代表、政协委员对新能源汽车的热度和关注度尤为高涨并且对新能源汽车产业提出了多个议案、提案、建议,内容涵盖新能源汽车购置税、发展氢燃料汽车、推动新能源汽车下乡等多个方面。除开这个方面在2019年的政府工作报告中,作为国民经济支柱产业的汽车产业也被多次提及。报告中有8处直接或间接提及汽车产业,涉及新能源汽车、制造业税费、稳定汽车消费、国企改革等多个方面。

气体质量流量传感器FS4000系列在新能源汽车燃料电池中的应用

可见新能源汽车虽然包含电动汽车(纯电动,插电式混合动力)以及燃料电池汽车等种类。现阶段燃料电池为何发展缓慢源于其技术门槛高,产业化推进相对困难,产业链布局难以完成,加氢站和充电桩的建设成本完全不同,但燃料电池的优势也十分明显,国内的电动车分布的主力城市均以火力发电为主力,虽然火力发电的集中化使得火力发电的污染物排放显著下降,甚至出现了上海火电厂火力发电排放量接近于天然气,但这也是极个别的情况。燃料电池在现阶段的优势明显,燃料电池的尾气排放和全周期的生产流通接近于0污染。但是相比于电动汽车,燃料电池汽车被认为是新能源汽车的终级解决方案,早已作为我国战略性的新兴产业而大力发展和支持。

下面工采网小编就来简单介绍一下气体质量流量传感器FS4000系列在新能源汽车燃料电池中的应用。

工作原理

气体质量流量传感器FS4000系列在新能源汽车燃料电池中的应用

燃料电池的工作原理与传统电池类似,燃料(氢气)在阳极氧化,氧化剂(氧气)在阴极还原。电子经外电路负载从阳极流向阴极,构成回路,产生电流。

分类

燃料电池的分类方法很多,常按照电解质的类型,分为碱性燃料电池(AFC),磷酸燃料电池(PAFC),熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),固体氧化物燃料电池(SOFC)以及质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

主要特性对比如下图:

气体质量流量传感器FS4000系列在新能源汽车燃料电池中的应用

目前,主流的技术方向是以固体聚合物为电解质,氢气为阳极燃料,空气为阴极氧化物的质子交换膜(PEMFC)燃料电池。

尽管燃料电池也是通过电子的转移来获得电流的,但与普通化学电池不同的是,燃料电池中的反应物是由外界连续供给的,只要燃料充足便能源源不断供电,因此,不存在充电的问题。由于燃料电池中通往正负两极供反应的气体燃料或空气(氧气)都遵从一定比例进行。为此,需要气体质量流量传感器分别对两供给端的气流速度进行测量,以保证在两电极的催化剂最大能力范围内,提供足够的相应气流量,从而获得足够的电动力。与此同时,气体质量流量传感器的另一作用是,通过对反应过剩气流量的检测,以实时调节供给端合适的气流速度,最大程度提高电转化率。

气体质量流量传感器FS4000系列在新能源汽车燃料电池中的应用

工采网提供的FS4008气体质量流量传感器的传感芯片采用热质量流量计量,无需温度压力补偿,保证了传感器的高精度计量。同时在单个芯片上实现了多传感器集成,使其量程比达到了100:1甚至更高,管道内径为8mm,测量范围最大到50SLPM;支持多种连接方式,易于安装与使用、输出方式灵活,既可通过通讯接口主动上传数据或由上位机查询输出数据,也可通过模拟接口输出线性的模拟电压具有零点稳定度高、全量程高稳定性、高精确度和优良的重复性、低功耗、低压损、响应速度快等特点,可用于麻醉设备、洁净气体检测,如:空气采样机,气体分析仪等。

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