氣體質(zhì)量流量傳感器FS4000系列在新能源汽車(chē)燃料電池中的應(yīng)用

2019-03-13 16:02

近年來(lái)新能源汽車(chē)一直作為熱門(mén)話(huà)題，熱度可謂是只增不減，在今年兩會(huì)上近30位來(lái)自車(chē)企的全國(guó)人大代表、政協(xié)委員對(duì)新能源汽車(chē)的熱度和關(guān)注度尤為高漲并且對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)提出了多個(gè)議案、提案、建議，內(nèi)容涵蓋新能源汽車(chē)購(gòu)置稅、發(fā)展氫燃料汽車(chē)、推動(dòng)新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)等多個(gè)方面。除開(kāi)這個(gè)方面在2019年的政府工作報(bào)告中，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也被多次提及。報(bào)告中有8處直接或間接提及汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，涉及新能源汽車(chē)、制造業(yè)稅費(fèi)、穩(wěn)定汽車(chē)消費(fèi)、國(guó)企改革等多個(gè)方面。

可見(jiàn)新能源汽車(chē)雖然包含電動(dòng)汽車(chē)（純電動(dòng)，插電式混合動(dòng)力）以及燃料電池汽車(chē)等種類(lèi)。現(xiàn)階段燃料電池為何發(fā)展緩慢源于其技術(shù)門(mén)檻高，產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)相對(duì)困難，產(chǎn)業(yè)鏈布局難以完成，加氫站和充電樁的建設(shè)成本完全不同，但燃料電池的優(yōu)勢(shì)也十分明顯，國(guó)內(nèi)的電動(dòng)車(chē)分布的主力城市均以火力發(fā)電為主力，雖然火力發(fā)電的集中化使得火力發(fā)電的污染物排放顯著下降，甚至出現(xiàn)了上海火電廠(chǎng)火力發(fā)電排放量接近于天然氣，但這也是極個(gè)別的情況。燃料電池在現(xiàn)階段的優(yōu)勢(shì)明顯，燃料電池的尾氣排放和全周期的生產(chǎn)流通接近于0污染。但是相比于電動(dòng)汽車(chē)，燃料電池汽車(chē)被認(rèn)為是新能源汽車(chē)的終級(jí)解決方案，早已作為我國(guó)戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)而大力發(fā)展和支持。

下面工采網(wǎng)小編就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下氣體質(zhì)量流量傳感器FS4000系列在新能源汽車(chē)燃料電池中的應(yīng)用。

工作原理

燃料電池的工作原理與傳統(tǒng)電池類(lèi)似，燃料（氫氣）在陽(yáng)極氧化，氧化劑（氧氣）在陰極還原。電子經(jīng)外電路負(fù)載從陽(yáng)極流向陰極，構(gòu)成回路，產(chǎn)生電流。

分類(lèi)

燃料電池的分類(lèi)方法很多，常按照電解質(zhì)的類(lèi)型，分為堿性燃料電池（AFC），磷酸燃料電池（PAFC），熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC），固體氧化物燃料電池（SOFC）以及質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。

主要特性對(duì)比如下圖：

氣體質(zhì)量流量傳感器FS4000系列在新能源汽車(chē)燃料電池中的應(yīng)用

目前，主流的技術(shù)方向是以固體聚合物為電解質(zhì)，氫氣為陽(yáng)極燃料，空氣為陰極氧化物的質(zhì)子交換膜（PEMFC）燃料電池。

盡管燃料電池也是通過(guò)電子的轉(zhuǎn)移來(lái)獲得電流的，但與普通化學(xué)電池不同的是，燃料電池中的反應(yīng)物是由外界連續(xù)供給的，只要燃料充足便能源源不斷供電，因此，不存在充電的問(wèn)題。由于燃料電池中通往正負(fù)兩極供反應(yīng)的氣體燃料或空氣（氧氣）都遵從一定比例進(jìn)行。為此，需要?dú)怏w質(zhì)量流量傳感器分別對(duì)兩供給端的氣流速度進(jìn)行測(cè)量，以保證在兩電極的催化劑最大能力范圍內(nèi)，提供足夠的相應(yīng)氣流量，從而獲得足夠的電動(dòng)力。與此同時(shí)，氣體質(zhì)量流量傳感器的另一作用是，通過(guò)對(duì)反應(yīng)過(guò)剩氣流量的檢測(cè)，以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)供給端合適的氣流速度，最大程度提高電轉(zhuǎn)化率。

氣體質(zhì)量流量傳感器FS4000系列在新能源汽車(chē)燃料電池中的應(yīng)用

工采網(wǎng)提供的FS4008氣體質(zhì)量流量傳感器的傳感芯片采用熱質(zhì)量流量計(jì)量，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償，保證了傳感器的高精度計(jì)量。同時(shí)在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了多傳感器集成，使其量程比達(dá)到了100：1甚至更高，管道內(nèi)徑為8mm，測(cè)量范圍最大到50SLPM；支持多種連接方式，易于安裝與使用、輸出方式靈活，既可通過(guò)通訊接口主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)或由上位機(jī)查詢(xún)輸出數(shù)據(jù)，也可通過(guò)模擬接口輸出線(xiàn)性的模擬電壓具有零點(diǎn)穩(wěn)定度高、全量程高穩(wěn)定性、高精確度和優(yōu)良的重復(fù)性、低功耗、低壓損、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，可用于麻醉設(shè)備、潔凈氣體檢測(cè)，如：空氣采樣機(jī)，氣體分析儀等。