การจัดการความร้อนของยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิง
แม้ว่าเซลล์เชื้อเพลิงจะยังคงใช้เป็นหลักในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ แต่มีเพียง Toyota, Honda และ Hyundai เท่านั้นที่มีผลิตภัณฑ์สำหรับรถยนต์นั่ง แต่เนื่องจากบทความนี้เน้นไปที่รถยนต์นั่งส่วนบุคคล และรุ่นอื่นๆ ที่เปรียบเทียบกันก็เป็นรถยนต์โดยสารด้วย ดังนั้นนี่คือ Toyota Take Mirai เป็นตัวอย่าง . ระบบการจัดการความร้อนของเซลล์เชื้อเพลิงมีลักษณะเฉพาะด้วยจุดสามจุดต่อไปนี้:
ข้อกำหนดในการทำความเย็นสำหรับกองเซลล์เชื้อเพลิง
ปล่องเป็นสถานที่ที่ไฮโดรเจนและออกซิเจนทำปฏิกิริยา และก่อให้เกิดพลังงานความร้อนขณะผลิตกระแสไฟฟ้า การเพิ่มอุณหภูมิจะเป็นประโยชน์ในการเพิ่มกำลังระบายของปล่องไฟ แต่ไม่สามารถสะสมความร้อนได้ ดังนั้นน้ำของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาและของเหลวทำความเย็นแบบเรียงซ้อนจึงต้องไหลร่วมกันเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อขจัดความร้อน นอกจากนี้ การรักษาอุณหภูมิสแต็กจะสามารถควบคุมกำลังเอาท์พุตได้อย่างมีประสิทธิภาพ และตอบสนองความต้องการระบบขับเคลื่อนแบบไดนามิกของผู้ขับขี่ ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง เช่น สแต็คและมอเตอร์อินเวอร์เตอร์ สามารถใช้เป็นส่วนหนึ่งของความร้อนสำหรับทำความร้อนห้องโดยสารในฤดูหนาว
ปัญหาสแต็กสตาร์ทเย็น
กองเซลล์เชื้อเพลิงไม่สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงที่อุณหภูมิต่ำ และต้องอุ่นเซลล์เชื้อเพลิงด้วยความร้อนจากภายนอกก่อนจึงจะเข้าสู่โหมดการทำงานปกติได้ ในเวลานี้ วงจรกระจายความร้อนที่กล่าวถึงข้างต้นจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นวงจรทำความร้อนแบบย้อนกลับ และการสลับที่นี่อาจต้องใช้วาล์วควบคุมวงจรคล้ายกับวาล์วสองทางสามทาง การทำความร้อนสามารถทำได้โดยใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าภายนอกซึ่งจ่ายพลังงานความร้อนจากแบตเตอรี่ ดูเหมือนว่ายังมีเทคโนโลยีที่สามารถทำให้สแต็คเกิดความร้อนได้เอง ดังนั้นพลังงานที่เพิ่มขึ้นจากปฏิกิริยาจึงสามารถให้ความร้อนแก่สแต็คในรูปของพลังงานความร้อนได้
เพิ่มความเย็น
ส่วนนี้จะเหมือนกับรถไฮบริดที่เพิ่งพูดถึงไปนิดหน่อย เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานของสแต็ก ปริมาณออกซิเจนของสารตั้งต้นก็มีความต้องการที่แน่นอนเช่นกัน ดังนั้น จึงต้องเพิ่มแรงดันอากาศเข้าเพื่อเพิ่มความหนาแน่น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอัตราการไหลของมวลออกซิเจน ด้วยเหตุนี้ จึงมีการระบายความร้อนหลังจากซูเปอร์ชาร์จ เนื่องจากช่วงอุณหภูมิค่อนข้างใกล้เคียงกับส่วนประกอบอื่นๆ จึงสามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมในวงจรทำความเย็นเดียวกันได้
