鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年10月15日
解析燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)-30℃低溫運(yùn)行的奧秘
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫面前如臨大敵,燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)動(dòng)機(jī)亦然。氫氧燃料動(dòng)力鋰電池反應(yīng)生成的水,成為了燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)行的最大殺手。燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟——燃料動(dòng)力鋰電池電堆——與人的心臟相仿也被水充分浸潤(rùn)著,由于低溫凝結(jié)而成的成核冰晶會(huì)毫不留情的刺穿細(xì)胞膜,同樣也會(huì)破壞燃料動(dòng)力鋰電池的膜電極(MEA)結(jié)構(gòu),造成不可逆的結(jié)構(gòu)損傷,但是又不能沒(méi)有水,水是氫氧質(zhì)子交換膜燃料動(dòng)力鋰電池的載流子,近似人類的血液,沒(méi)有水的參與,電發(fā)不出來(lái),動(dòng)力就無(wú)從談起。不能多也不能少,燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)行有關(guān)水狀態(tài)的要求近乎苛刻,可以說(shuō),低溫運(yùn)行是一門水熱管理的藝術(shù)。
這里含義一下低溫運(yùn)行性能,低溫運(yùn)行性能是指發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境中持續(xù)輸出電功的能力,運(yùn)行過(guò)程包括:冷/熱機(jī)啟動(dòng)、動(dòng)力輸出、停機(jī)。有關(guān)用戶來(lái)講,發(fā)動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)行能力最直觀的感受應(yīng)該“啟動(dòng)快不快”、“動(dòng)力好不好”、“停機(jī)久不久”三方面。接下來(lái)我們一次來(lái)看看燃料動(dòng)力鋰電池在這幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的表現(xiàn)如何。
1、啟動(dòng)
低溫冷啟動(dòng)是低溫運(yùn)行性能最關(guān)鍵的指標(biāo),沒(méi)有之一。啟動(dòng)不成,何談運(yùn)行。冷啟動(dòng)過(guò)程是指發(fā)動(dòng)機(jī)從冷態(tài)運(yùn)行至正常工作溫度的過(guò)程,低溫冷啟動(dòng)由于溫度低于0℃,具有一定的特殊性。如之前所屬,燃料動(dòng)力鋰電池本身要求有水才能啟動(dòng)且水本身不能結(jié)冰、啟動(dòng)過(guò)程生成的水又不能結(jié)冰,這兩個(gè)方面成為能否成功啟動(dòng)的技術(shù)關(guān)鍵。
先說(shuō)第一個(gè)——燃料動(dòng)力鋰電池本身要有水。嚴(yán)寒的附屬品是干燥,人的皮膚要保濕,燃料動(dòng)力鋰電池的質(zhì)子交換膜也要保濕且濕度還要?jiǎng)倓偤?。因?yàn)殡S著溫度的降低,質(zhì)子交換膜的飽和水含量會(huì)下降,結(jié)合態(tài)的水會(huì)不斷析出,游離水會(huì)迅速結(jié)晶并對(duì)附在外面的催化層造成損害。必須完美的控制啟動(dòng)前水,才能讓啟動(dòng)過(guò)程的質(zhì)子有水可依。捷氫科技推出的新一代燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)通過(guò)質(zhì)子交換膜中水含量狀態(tài)的在線智能檢測(cè)與控制完美地解決了這個(gè)問(wèn)題。系統(tǒng)通過(guò)水含量的實(shí)時(shí)檢測(cè)以及精確標(biāo)定的吹掃策略對(duì)電堆中的水進(jìn)行管理,使每次電堆啟動(dòng)前都能有最佳的水狀態(tài),可謂“鎖水保濕、不油不膩”。
再講第二個(gè)“生成水不結(jié)冰”。眾所周知,氫氧反應(yīng)生成水。啟動(dòng)過(guò)程中氫氧反應(yīng)生成的水假如不及時(shí)排出,就有結(jié)冰的可能。這就要為啟動(dòng)過(guò)程定制一款特殊的控制策略。捷氫科技推出的新一代燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)巧妙利用燃料動(dòng)力鋰電池反應(yīng)熱,并匹配有效的動(dòng)態(tài)操作條件,使出現(xiàn)的水既不結(jié)冰,又能快速排出電堆,真正施展一套水熱管理的藝術(shù)。
2、動(dòng)力輸出
“是騾子是馬,拉出來(lái)遛一遛”,啟動(dòng)成功了就要看動(dòng)力性怎么樣了。動(dòng)力性指發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出特性,包括額定/峰值功率及動(dòng)態(tài)響應(yīng)速率兩個(gè)指標(biāo)。
像人相同,猛地起床之后要“緩一緩”,低溫冷啟動(dòng)過(guò)程有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池來(lái)講是一個(gè)特殊過(guò)程,猛然間進(jìn)入正常模式也要緩一緩。一方面讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域冷熱均勻,另一方面要讓電池內(nèi)部的水狀態(tài)恢復(fù)正常。認(rèn)真聽(tīng)講的同學(xué)應(yīng)該立刻反應(yīng)過(guò)來(lái),冷啟動(dòng)過(guò)程為了防止結(jié)冰,將大量的水排除了電堆。但啟動(dòng)完成后電堆假如要進(jìn)行大功率(電流)輸出,就要更多的水作為載流子,所以此時(shí)要讓電堆快速濕潤(rùn)起來(lái),才能實(shí)現(xiàn)快速、高功率的拉載,充分體現(xiàn)動(dòng)力性。
捷氫科技的新一代燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)PROMEP390通過(guò)快速熱機(jī)策略,能夠讓電堆快速進(jìn)入正常狀態(tài),實(shí)現(xiàn)高速加減功率和峰值功率輸出,充分展現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)良的動(dòng)力性能,讓用戶不只聽(tīng)到“油門的轟鳴”,也感受到“速度的悅動(dòng)”。
3、停機(jī)
“兵馬未動(dòng),糧草先行”,對(duì)用戶來(lái)講,停機(jī)只是“熄個(gè)火”,但是有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)動(dòng)來(lái)講,停機(jī)是為下一次成功啟動(dòng)的準(zhǔn)備。停機(jī)預(yù)示著燃料動(dòng)力鋰電池又將回到低溫冷態(tài),其內(nèi)部的水熱狀態(tài)又將發(fā)生巨變,回到啟動(dòng)前的樣子。如何快速、高效地除去電堆中殘留的水,成為這個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)難點(diǎn)。
捷氫科技的新一代燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)通過(guò)高效的檢測(cè)手段,采用智能關(guān)機(jī)處理控制策略,能夠結(jié)合溫度狀態(tài)快速應(yīng)變,將電堆中的氣、液兩態(tài)水都快速吹掃出電堆,實(shí)現(xiàn)快速、有效的燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)動(dòng)機(jī)高效停機(jī)過(guò)程。讓燃料動(dòng)力鋰電池在寒冷之下“安心入睡、不會(huì)著涼”。
除此之外,燃料動(dòng)力鋰電池電池發(fā)動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)行技術(shù)還有很多細(xì)節(jié)方面的關(guān)鍵點(diǎn),例如低溫密封性、低溫材料強(qiáng)度、冷熱交變等,此次就不再細(xì)談。在以上技術(shù)的加持下,捷氫科技的燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最低-30℃、30s內(nèi)快速冷機(jī)啟動(dòng),高速升、降載,92kW的強(qiáng)勁峰值動(dòng)力輸出。