系统集成与控制

燃料电池系统与次系统

架构一套完整之燃料电池系统,除了电堆之外,必须整合许多系统平衡元件BOP(Balance of Power Plant),如空气增压器、冷媒泵与散热器、氢气循环泵等,輔以燃料电池控制器之控制策略,如此才能够构成一个自主运转的车用发电系统。首先,APT将燃料电池系统先拆分成几个次系统,分别进行测试与分析,包括氢气供应次系统(橘色方框)、空气供应次系统(绿色方框)、 热控制次系统(蓝色方框)。 APT藉由次系统测试平台之测试结果,辅以系统动态拟真与分析,确认BOP特性以及与BOP间之的互动关系,作为BOP选用以及拟定控制策略之参考,如此可以大幅缩短系统开发时间。

空气次系统测试平台提供包含空气滤清器、空气增压器、中冷器、增湿器、空气背压阀等之测试与分析。

氢气次系统测试平台提供包含氢气喷射器、氢气循环泵、气液分离器等测试与分析。

热控制次系统测试平台提供冷媒泵、散热器、恒温器、RO过滤器等之测试与分析。

燃料电池控制器

燃料电池控制器是燃料电池系统的控制中枢,具有三项主要功能,一是启动燃料电池系统、二是确保系统稳定运转、三是关闭燃料电池系统。燃料电池控制器根据外部负载功率需求执行各次系统控制策略,并持续实时监控系统运转状态,确保系统操作的稳定与安全。APT之燃料电池控制器具备可靠、稳定、精密控制三大特点,可精准进行流体控制,系统稳定运转,增进燃料电池效能与寿命。APT燃料电池控制器具备有以下特性:

  • 高速运算能力:采用32位DSP高速处理器,内建高分辨率ADC与快速PWM输出。
  • 精密模拟运算设计:精准高速撷取传感器讯号,可实时获取系统操作状态进行控制策略运算。
  • 远程通信技术:燃料电池系统参数远程数据搜集并进行诊断。
  • 自动运转监控系统:具备系统异常预测与智能除错功能。
  • 电磁兼容设计:可避免电磁干扰,进而提高产品可靠度。
  • 隔离型通讯界面(Isolated Communications interfaces): CAN 2.0, RS485, RS232

IoT功能

APT燃料电池控制器内建工业化的无线传输技术,将系统运行数据与传感器数据传回云端平台,图标化的人机接口让用户能远程监看实时系统操作状态,清楚得知系统运转状况,并进行智能数据分析、系统健康度诊断分析、使用者情境分析。此外,亦可以监看氢气使用状况,使得能源运用效率优化,以利于充氢系统的建置。

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