燃料電(diàn)池相關傳感器介紹文(wén)章之-壓力傳感器_合肥暢合能(néng)源科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司_燃料電(diàn)池冷卻液_燃料電(diàn)池空濾

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燃料電(diàn)池相關傳感器介紹文(wén)章之-壓力傳感器

發布時間：

2023-07-19

燃料電(diàn)池是一種将氫氣和氧氣轉化為(wèi)電(diàn)能(néng)的清潔能(néng)源技(jì )術，廣泛應用(yòng)于汽車(chē)、能(néng)源存儲和便攜設備等領域。而在燃料電(diàn)池系統中(zhōng)，傳感器起着至關重要的作(zuò)用(yòng)，幫助實現對溫度、壓力、流量、濃度、濕度和電(diàn)流等關鍵參數的監測和控制。

通過這些傳感器的精(jīng)确測量，燃料電(diàn)池系統能(néng)夠實現更高的效率、更長(cháng)的壽命和更穩定的運行。同時，傳感器的數據還可(kě)以用(yòng)于故障診斷、系統優化和性能(néng)改進。

燃料電(diàn)池傳感器安(ān)裝(zhuāng)示意圖

*傳感器的具(jù)體(tǐ)安(ān)裝(zhuāng)位置可(kě)能(néng)會因燃料電(diàn)池系統設計和制造商(shāng)而有(yǒu)所不同

氫氣路 主要是高壓氫氣瓶瓶閥上的高壓傳感器和經過減壓閥後的氫氣中(zhōng)壓傳感器，以及最後進入電(diàn)堆時的氫氣低壓傳感器，确保穩定的供氫壓力，滿足燃料電(diàn)池系統的需求，防止進氣壓力過高/過低對燃料電(diàn)池系統造成損壞，初次反應完的氫氣經過汽水分(fēn)離器後通過氫氣循環泵/引射器再次進行循環。

空氣路 主要是監測空壓機後的進氣壓力、溫度、流量、濕度等，确保有(yǒu)充足适合的氧氣參與反應，同時需要保持燃料電(diàn)池膜的水分(fēn)含量，提供理(lǐ)想的反應環境。出口監測排氣壓力和溫度，配合背壓閥按照系統設定定時排氣。

水路 主要是監測進水和出水溫度和壓力參數，确保對燃料電(diàn)池堆的良好冷卻和熱管理(lǐ)，同時需要監測冷卻液的電(diàn)導率含量，以便能(néng)及時地更換冷卻液。

本文(wén)将從氫氣壓力傳感器開始介紹

*壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信号處理(lǐ)單元組成。

*按不同的測試壓力類型可(kě)分(fēn)為(wèi)表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。

按原理(lǐ)可(kě)分(fēn)為(wèi)以下幾種類型：

諧振式傳感器：這種傳感器使用(yòng)一個可(kě)振動的諧振元件，當受到壓力作(zuò)用(yòng)時，諧振頻率發生變化，從而測量壓力。

應變式傳感器：這種傳感器使用(yòng)基于金屬彎曲或拉伸的原理(lǐ)來測量壓力。當受到壓力作(zuò)用(yòng)時，金屬元件發生形變，從而改變電(diàn)阻、電(diàn)容或電(diàn)感等特性，實現對壓力的測量。

電(diàn)容式傳感器：這種傳感器基于電(diàn)容的原理(lǐ)來測量壓力。傳感器的結構中(zhōng)包含兩個電(diàn)極或電(diàn)容闆，當壓力作(zuò)用(yòng)于傳感器時，電(diàn)容值發生變化，通過測量電(diàn)容的變化來獲得壓力值。

電(diàn)磁式傳感器：這種傳感器利用(yòng)壓電(diàn)材料的特性，當受到壓力作(zuò)用(yòng)時，壓電(diàn)材料産(chǎn)生電(diàn)荷或電(diàn)壓信号，通過測量電(diàn)荷或電(diàn)壓的變化來獲得壓力值。

壓阻式傳感器：這種傳感器是通過測量電(diàn)阻值的變化來獲得壓力值。當壓力作(zuò)用(yòng)于傳感器時，導電(diàn)材料的電(diàn)阻值發生變化，通過測量電(diàn)阻的變化來獲得壓力值。

以森薩塔壓力傳感器為(wèi)例：

森薩塔高壓傳感器310PP11-06為(wèi)壓阻式原理(lǐ)傳感器，為(wèi)森薩塔研發的MSG微熔應變片技(jì )術，采用(yòng)4個壓敏電(diàn)阻通過玻璃微熔密封的金屬基闆背面，組成惠斯通電(diàn)橋，當受壓時，壓敏電(diàn)阻因阻值變化導緻電(diàn)壓變化，通過芯片放大處理(lǐ)後傳輸出随壓力變化的電(diàn)壓信号（或數字信号）。

高壓傳感器310PP11-06結構圖

森薩塔中(zhōng)低壓及水路溫壓一體(tǐ)傳感器為(wèi)電(diàn)容式原理(lǐ)，采用(yòng)了APT陶瓷電(diàn)容技(jì )術，陶瓷電(diàn)容敏感元件對幾乎所有(yǒu)壓力介質(zhì)均有(yǒu)極佳兼容性，具(jù)有(yǒu)無疲勞、無塑性變形、無遲滞、耐高溫、溫漂小(xiǎo)等優點，測量壓力範圍可(kě)以做到0.2barA~80barA，陶瓷電(diàn)容式壓力傳感器技(jì )術因其優異的介質(zhì)兼容性與穩定性是氫氣壓力傳感器最好的解決方案之一。