在氫動(dòng)力汽車中,在到達(dá)燃料電池之前,必須通過一系列控制閥調(diào)節(jié)H 2 儲(chǔ)罐中的氣體。壓力儀表在此過程中起著重要作用,但是標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器在氫應(yīng)用中卻缺乏,因?yàn)樗鼈內(nèi)鄙俸线m的傳感器材料。WIKA的MH-3-HY專為使用氫燃料電池的車輛而設(shè)計(jì)。此外,它還獲得了EC79 / 2009認(rèn)證。
越野機(jī)械,卡車和公共汽車的制造商對氫作為燃料來源越來越感興趣。為什么?客戶要求更高的安全性,環(huán)保性,性能和效率。氫動(dòng)力汽車比內(nèi)燃機(jī)汽車清潔得多,因?yàn)闅浜脱趸旌系奈ㄒ桓碑a(chǎn)品是水蒸氣。對于室內(nèi)使用的車輛(例如叉車,剪叉式升降機(jī),牽引車,揀貨機(jī)和運(yùn)輸車輛)而言,零排放尤其令人關(guān)注,因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)會(huì)將危險(xiǎn)的一氧化碳,揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)以及其他有害副產(chǎn)品釋放到空氣中,甚至當(dāng)車輛裝有非常新的污染控制設(shè)備時(shí)。
電池供電的電動(dòng)汽車很干凈,但主要缺點(diǎn)是它們的行駛距離有限,因此需要經(jīng)常充電。而且,每個(gè)充電周期可能要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí),這意味著這些機(jī)器處于閑置狀態(tài)而不是進(jìn)行生產(chǎn)工作,從而降低了公司在這些資產(chǎn)上的投資回報(bào)率。另一方面,氫動(dòng)力汽車僅需幾分鐘即可加油,并立即恢復(fù)運(yùn)行。燃料電池也比傳統(tǒng)電池更輕,這在重量成為重要考慮因素時(shí)具有優(yōu)勢。在氫燃料電池汽車方面,東亞(尤其是日本)和西歐的國家處于kao_qian地位,但其他國家正在追趕。
氫氣應(yīng)用需要特殊的壓力傳感器
氫燃料箱中的壓縮氣體處于高壓下:對于大多數(shù)越野機(jī)械和市政車輛而言,約為5250 psi。在氫到達(dá)燃料電池以轉(zhuǎn)換成能量之前,必須將其存儲(chǔ)的壓力降低到燃料電池的工作壓力。為了獲得更好的控制和安全性,此過程通常需要兩個(gè)步驟:
位于儲(chǔ)罐附近的高壓減壓閥在進(jìn)入系統(tǒng)之前將壓力降低到300 psi以下。
然后,在進(jìn)入燃料電池噴射器之前,壓力調(diào)節(jié)器會(huì)將壓力進(jìn)一步降低至大約15 psi。
高壓減壓閥通常使用兩個(gè)壓力傳感器:一個(gè)在閥的入口,另一個(gè)在其出口,以確保系統(tǒng)壓力在安全范圍內(nèi)。如果系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)不正確,泄壓閥將感應(yīng)到超壓狀態(tài)并將氫氣排放到大氣中。如果系統(tǒng)壓力過低,則燃料電池將沒有足夠的壓力進(jìn)行操作,非常終將關(guān)閉機(jī)器。
與任何壓力傳感器一樣,它必須對特定應(yīng)用足夠準(zhǔn)確且堅(jiān)固。但是,H 2的 應(yīng)用對這些要求提出了挑戰(zhàn),因?yàn)樵摲肿臃纸鉃閮蓚(gè)氫離子。這些原子很容易進(jìn)入包括不銹鋼在內(nèi)的許多常見金屬的晶體結(jié)構(gòu),并且擴(kuò)散過程在較高的溫度和壓力下會(huì)加速。這稱為氫滲透,它在壓力傳感器中有兩個(gè)作用:
改變其電阻,導(dǎo)致信號漂移。
使某些金屬更容易破裂和斷裂(氫脆)。
為了防止氫氣滲透,壓力傳感器可以具有鍍金的沖洗隔膜膜。然而,對于大多數(shù)氫燃料電池車輛而言,這種選擇通常太昂貴了。更具成本效益的解決方案是使用不易受氫滲透的特殊合金。
氫動(dòng)力車輛的堅(jiān)固壓力傳感器
MH-3-HY壓力傳感器
長期以來,威卡的MH-3一直是OEM電子壓力傳感器的首選,可用于極端的工作條件。現(xiàn)在,我們已經(jīng)為使用氫燃料電池作為主要?jiǎng)恿碓吹能囕v專門創(chuàng)建了一個(gè)版本。
在MH-3-HY功能相同的準(zhǔn)確度,可靠性和MH-3的穩(wěn)健設(shè)計(jì),但與由W.Nr 2.4711(埃爾吉洛伊的焊接金屬薄膜傳感器®),鈷-鉻-鎳-鉬具有高疲勞強(qiáng)度和優(yōu)異的耐腐蝕性的合金。該
電容式壓力傳感器沒有聚合物密封介質(zhì),也沒有注油,因此非常適合壓力范圍為300至8,000 psi的氫氣應(yīng)用。
通過這些措施,MH-3-HY已獲得歐盟EC79 / 2009氫動(dòng)力車輛的批準(zhǔn),從而使OEM廠商更容易對整個(gè)氫系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證。威卡是生產(chǎn)EC79 / 2009批準(zhǔn)的壓力傳感器的極少數(shù)公司之一。此外,我們在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)線上生產(chǎn)MH-3-HY,這意味著我們可以為客戶提供可靠可靠的高質(zhì)量產(chǎn)品。(其他制造商使用半自動(dòng)或手動(dòng)生產(chǎn)線。)我們還對生產(chǎn)線末端的每個(gè)傳感器進(jìn)行100%檢查,并對每個(gè)泄漏進(jìn)行氦氣測試。