電子流過(guò)外部電路為電動(dòng)機(jī)供電。燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

燃料電池基本上由電堆組成，電極之間有一層電解質(zhì)膜。電解液允許離子傳導(dǎo)和發(fā)電。在聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（PEMFC）中電解質(zhì)需處于水合狀態(tài)，以保持高離子（質(zhì)子）電導(dǎo)率，因此，性能優(yōu)化。燃料電池的加濕是必不可少的。這是汽車應(yīng)用的典型工藝。

針對(duì)汽車工業(yè)中的試驗(yàn)臺(tái)，一家德國(guó)研究機(jī)構(gòu)通過(guò)Bronkhorst分銷商Wagner Mess- und Regeltechnik尋求使反應(yīng)物氫氣和氧氣具有一定相對(duì)濕度的解決方案。

工藝方案

Bronkhorst方案基本上由溫度受控的液體源汽化器（CEM系統(tǒng)）組成，用于產(chǎn)生受控的水蒸汽流，并將其供應(yīng)給燃料電池。氫和氧（或空氣）作為水蒸汽流動(dòng)的載氣。在CEM系統(tǒng)中，EL-FLOW Select 或 EL-FLOW Prestige熱式質(zhì)量流量控制器控制氫氣、氧氣或空氣的氣體流量，mini CORI-FLOW 或 LIQUI-FLOW液體流量控制器提供水流量。流量通過(guò)這些儀表進(jìn)入產(chǎn)生蒸汽/氣體混合物的CEM裝置。

燃料電池試驗(yàn)臺(tái)的研究旨在優(yōu)化燃料電池的單個(gè)組件（電解質(zhì)膜、電堆的數(shù)量）和工藝條件。氫、氧、空氣和水的流量及其比率是輸入?yún)?shù)，燃料電池的性能以電池電壓和電流的形式作為輸出參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
需要解答的問(wèn)題有：如果過(guò)量添加氫氣或空氣，會(huì)發(fā)生什么情況？濕度有什么影響？不同類型的膜的作用是什么？

EL-FLOW Select 或 EL-FLOW Prestige儀表的測(cè)控特性可滿足這一特定用途需求。高精度和必要的可能的壓差是必需的，此類熱式氣體流量計(jì)適合該應(yīng)用。針對(duì)水蒸汽供應(yīng)，依托CEM中的混合閥，裝置可提供非常高水平的控制穩(wěn)定性。

該應(yīng)用中針對(duì)單電堆研究，燃料電池輸入的典型水流量范圍為100到1000g/h，匹配相應(yīng)氧氣和氫氣載氣量，相對(duì)濕度在5至95%范圍內(nèi)。此外，從技術(shù)上講，控制水流量可達(dá)1g/h。

一些燃料電池會(huì)在高壓下運(yùn)行，并且膜上的壓差可能很低，甚至電極兩側(cè)的壓力相當(dāng)。目前單電堆研究的壓力測(cè)量范圍可達(dá)100 bar，對(duì)于特種類型膜更高壓力下性能更佳。絕壓和壓差受控于Bronkhorst IN-PRESS儀表。Bronkhorst CEM系統(tǒng)通常用于單電堆所用的準(zhǔn)確小流量，水流量高達(dá)1000g/h。

在自動(dòng)化和通信方面，對(duì)于質(zhì)量流量控制器和汽化系統(tǒng)，在測(cè)量裝置中有多種控制總線可選系統(tǒng)集成：模擬量信號(hào)、Profibus、Flowbus 以及Profinet 或 EtherCat等系統(tǒng)。LabVIEW 通常用于研究環(huán)境中。通過(guò)這種方式，所有工藝參數(shù)都能立即得到，使其值可控，并能進(jìn)行良好的監(jiān)控和質(zhì)量管控。

基于其工作原理，CEM汽化系統(tǒng)的工作值可快速更改。較傳統(tǒng)的吹泡器，這是很大的優(yōu)勢(shì)，特別是在較大的氣體流量下。

Bronkhorst在燃料電池領(lǐng)域有20多年的經(jīng)驗(yàn)。如您有燃料電池加濕蒸發(fā)系統(tǒng)相關(guān)需求，請(qǐng)聯(lián)系我們。