HyPM HD 30集成手冊(cè)中文版

1、30 KW 氫燃料電池發(fā)電模塊HyPM® HD 30集成操作手冊(cè)第4版此產(chǎn)品受6,436,563, 6,866,061, 6,878,477, 7,018,732, 7,077,187, 7,148,654美國(guó)專利及其它申請(qǐng)中的專利保護(hù)。30 kW氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)HyPM® HD 30集成操作手冊(cè)第4版保留所有版權(quán)。未經(jīng)Hydrogenics公司書面授權(quán)，手冊(cè)的任何一部分均不得以任何方式或任何手段（電子的、機(jī)械的）復(fù)制或傳播。2013年8月印制修訂歷史版本標(biāo)識(shí)變更說明日期D0首次發(fā)行2012.02.2D1修正了表5-1,44頁(yè)“J1接插件”2012.07.18D2增加了3

2、-3章節(jié)，20頁(yè)FCPM主要成分及接插件（仰視圖/側(cè)視圖）2012.09.183為了多方面顯示產(chǎn)品信息，修訂了繪圖和封面插圖2013.06.284修訂了技術(shù)規(guī)格尺寸，以便與最新型號(hào)匹配。2013.08.26擔(dān)保和責(zé)任1 概述2 安全3 產(chǎn)品概述HyPM® HD 30屬于長(zhǎng)壽命/移動(dòng)電源系列。經(jīng)過設(shè)計(jì)、優(yōu)化，它可以應(yīng)用在多種移動(dòng)領(lǐng)域。除了HyPM燃料電池電堆以外，產(chǎn)品還包含了燃料、氧化劑及水的管理，以及氣體凈化處理輔助部件，集成了軟件控制及電源調(diào)節(jié)。HyPM結(jié)構(gòu)最顯著的特點(diǎn)如下：ü 隨負(fù)荷變化，相應(yīng)快速ü 無限制啟動(dòng)次數(shù)，不會(huì)對(duì)電堆產(chǎn)生負(fù)面影響ü 內(nèi)置先進(jìn)

3、的診斷ü 燃料利用率高ü 液體冷卻，能夠有效的帶走系統(tǒng)或溝槽內(nèi)的熱量，以應(yīng)用在其它地方ü 低壓操作ü 安靜3.1 技術(shù)規(guī)格表3-1FCPM技術(shù)規(guī)格性質(zhì)單位數(shù)值產(chǎn)品信息型號(hào)HyPM® HD 30零件編號(hào)1038478物理性質(zhì)尺寸（L×W×H）1mm658×406×259質(zhì)量2kg75體積3L69性能額定功率4kW31最大超負(fù)荷不允許操作電流4,5Adc0-500操作電壓Vdc60-120最高效率%53停機(jī)到怠速7s5怠速到額定功率7s20氫氣系統(tǒng)要求氫氣8%99.99COumol/mol0.2硫化物（H2S

4、、SO2等）umol/mol0.004烴類化合物umol/mol2供應(yīng)氣壓9kPa653-928電堆操作壓力9kPa120最大氣量10L/min500氫氣溫度-10-46空氣供應(yīng)系統(tǒng)流量11L/min2500空氣過濾器12化學(xué)物質(zhì)和顆粒成分環(huán)境空氣硫化物umol/mol0.004操作環(huán)境儲(chǔ)存空氣溫度13-40-65環(huán)境空氣溫度13-10-46啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)最低的濕組件溫度132最高室內(nèi)溫度1455相對(duì)濕度（運(yùn)行和儲(chǔ)存）15%95海拔16m0-1600方位o±30排放物用戶空氣排放的允許壓降kPa3收集水17陽(yáng)極mL/min48陰極mL/min64冷卻系統(tǒng)要求散熱18kW52冷卻劑出口溫

5、度1950-70冷卻劑類型去離子水%100乙二醇/去離子水20%60/40電阻率k200冷卻劑流量21L/min75用戶冷卻系統(tǒng)的最高壓降kPa35最高冷卻劑進(jìn)口壓力9kPa170電力輸入信號(hào)電壓（FCPM啟動(dòng)）2212/24 Vdc, 1 A持續(xù)供電22,2312/24 Vdc, 30 W空氣供應(yīng)系統(tǒng)啟動(dòng)電源24 Vdc，150 W空氣供應(yīng)系統(tǒng)持續(xù)電源24 Vdc，60 W通信接口CAN 總線 v 2.0 A/B被動(dòng)式（標(biāo)準(zhǔn)11針），傳輸速率250 kbit/s1. 大約是底座外圍尺寸，不包括空氣供應(yīng)系統(tǒng)和水泵。2. 冷藏處理后產(chǎn)品質(zhì)量在濕基準(zhǔn)基礎(chǔ)上有上下1 kg浮動(dòng)。產(chǎn)品質(zhì)量不包含空氣供應(yīng)

6、系統(tǒng)和水泵。3. 產(chǎn)品尺寸以最外圍為基準(zhǔn)，不包含接插件和法拉。4. 禁止用戶超功率使用。最大輸出電流禁止使發(fā)電系統(tǒng)超過額定功率。模塊額定功率是在最初工程測(cè)試驗(yàn)收時(shí)確定的，工況條件為環(huán)境溫度為21，海拔高度為200 m，燃料和氧化劑溫度均為21。FCPM須按照說明書規(guī)定運(yùn)行。否則，會(huì)影響電堆性能包括電堆耐久性，毀壞電堆。5. 輸出電流由用戶決定，但禁止超過由CAN總線輸出的“允許消耗電流”。FCPM禁止在低于15 A下運(yùn)行5min。6. 平均最高效率在模塊出廠驗(yàn)收測(cè)試得到，約有±3 %的誤差。工況條件為環(huán)境溫度為21，海拔高度為200 m，燃料和氧化劑溫度均為21，操作電流約為100

7、Adc（以氫氣低熱值為準(zhǔn)，25，101.3 kPa）。不包含散熱器風(fēng)扇、水泵及風(fēng)機(jī)消耗的熱量。7. “Off”定義為FCPM不需要啟動(dòng)或信號(hào)電源的狀態(tài)。時(shí)間是指風(fēng)機(jī)消耗電量來自于混合動(dòng)力的一部分而非電堆，直到電堆達(dá)到怠速狀態(tài)。時(shí)間基于和額定功率時(shí)同樣的環(huán)境條件。8. 氫源符合“氫氣燃料產(chǎn)品規(guī)格”，ISO/TS 1487-2:2008（E）。9. 所有壓力均是絕對(duì)壓力。10. 最大輸出電流500 Adc是在閉環(huán)模式下得到。操作環(huán)境溫度為21，以0、101.2 kPa為參考。11. 環(huán)境操作溫度為21，空氣參考值為21，101.3 kPa。12. 模塊包括過濾顆粒和化學(xué)物質(zhì)的過濾器。13. 在FC

8、PM標(biāo)準(zhǔn)配置的情況下而且冷卻系統(tǒng)已經(jīng)采取了防凍措施如手冊(cè)中提出的排氣方式或采用了在冷空氣下也不冷凍的冷卻介質(zhì)，如果產(chǎn)品發(fā)生了自然14. 低于規(guī)定的溫度時(shí)，確保模塊周圍通風(fēng)良好，以維持FCPM內(nèi)部溫度。15. 不允許將FCPM放置于引起模塊表面冷凝的環(huán)境。16. 額定功率是在海拔200 m測(cè)得。若海拔高于200 m，功率將會(huì)下降。若要求高海拔操作，請(qǐng)聯(lián)系Hydrogenics銷售部獲取補(bǔ)充信息。17. 參考25、101.3 kPa。18. 電堆壽命期內(nèi)最大熱載。19. 溫度設(shè)定點(diǎn)基于負(fù)載和操作壓力變化而改變。溫度上限基于海拔200 m處。20. 乙二醇體積濃度不超過60 %。21. 冷卻劑流量以

9、去離子水計(jì)量。若采用乙二醇水溶液，須提高冷卻劑流量，以保證在相同操作條件下，通過模塊的冷卻劑溫差（冷卻劑出口溫度減去冷卻劑進(jìn)口溫度）和使用去離子水條件時(shí)的溫差一致。22. 工廠可配置12 或24 Vdc電源。23. 水泵不是FCPM直接供電，而必須是從外部電源供電。3.2 性能圖3-1 HyPM HD 30出廠驗(yàn)收測(cè)試性能圖注：FCPM效率是基于氫氣低熱值，25，101.3 kPa，考慮了模塊所有集成的載荷。電壓、凈輸出功率及效率沒有包含散熱器風(fēng)扇、水泵或其它外部電力調(diào)節(jié)設(shè)備。3.3 FCPM機(jī)械尺寸FCPM底盤尺寸：長(zhǎng)658 mm，寬406 mm，高259 mm。約重75 kg。注：所有尺寸

10、約有3 mm誤差。尺寸不包含空氣供應(yīng)系統(tǒng)和水泵。圖3-2FCPM機(jī)械尺寸3.3.1 FCPM組成和接口圖3-3FCPM主要部件及接口（仰視/側(cè)視圖）圖3-4外部部件連接4 接收，儲(chǔ)存及運(yùn)輸5 安裝此部分描述了怎樣讓FCPM工作（發(fā)電）。在開始安裝前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀現(xiàn)場(chǎng)/應(yīng)用要求，用戶需要提供的儀器設(shè)備及材料清單，設(shè)計(jì)說明以及安裝指導(dǎo)。以下是安裝的大概順序：ü 應(yīng)用環(huán)境要求ü 用戶提供的設(shè)備及材料ü FCPM的機(jī)械安裝ü FCPM應(yīng)用接口說明ü 安裝要求和過程Ø 氣體供應(yīng)Ø 排氣管路Ø 冷卻系統(tǒng)Ø 電氣接插件&

11、#252; 安裝調(diào)試5.1 環(huán)境要求為了正常運(yùn)行，F(xiàn)CPM有如下要求：ü 預(yù)防天氣變化，以及預(yù)防來自模塊其他部件如散熱器的水滴或水流。ü 干凈空氣-所用空氣來自環(huán)境大氣，因此須確?？諝庵械牧蚧?、磷酸鹽、有機(jī)化合物及痕量金屬物質(zhì)。ü 無限制氣流-確保排氣管路氣流通暢，否則，F(xiàn)CPM性能會(huì)下降。注意氫氣累積。潛在的氫氣積累主要通過適當(dāng)?shù)耐L(fēng)設(shè)施減輕。如果FCPM在封閉空間如建筑或小房間內(nèi)使用，須在封閉空間頂部安裝氫氣探測(cè)器，監(jiān)測(cè)氫氣濃度。ü 安裝氫氣泄露探測(cè)器，保證當(dāng)氫氣濃度超過25 %低極限值時(shí)，啟動(dòng)緊急急停。ü 確保FCPM外殼有充足的通風(fēng)面

12、積。5.2 額外需求設(shè)備作為FCPM安裝的一部分，用戶須提供和安裝如下設(shè)備：ü 一個(gè)總控制系統(tǒng)或一個(gè)計(jì)算機(jī)，與CAN接口連接，控制FCPM（CAN 總線v2.0 A/B被動(dòng)模式（標(biāo)準(zhǔn)11針），傳輸速率為250 kbit/s）。ü 依據(jù)負(fù)荷循環(huán)和周圍環(huán)境條件，風(fēng)扇散熱器或熱交換器須能夠最高散掉52 kW熱量。ü 如果使用高壓冷卻系統(tǒng)，安裝壓力釋放裝置以防止系統(tǒng)壓力超過200 kPaabs（例如，在散熱-冷卻系統(tǒng)中，散熱器水箱蓋最高耐壓為200 kPaabs）。ü 用戶冷卻系統(tǒng)須配置去離子水凈化器。ü 供給氫氣。ü 安全泄壓裝置。參考5.

13、4.1.1章節(jié)FCPM氫氣進(jìn)口連接（33頁(yè)）。ü 依據(jù)特殊要求和安裝地點(diǎn)的工況條件，須配置一系列的氫氣傳感器和泄露探測(cè)器。ü 冷卻劑進(jìn)口處安裝冷卻劑過濾器，過濾超過381 um的顆粒（stain particles）。ü FCPM反向電流保護(hù)裝置（例如二極管）。ü 負(fù)載開關(guān)（電流接觸器），如下：Ø 線圈（coil）：12/24 Vdc低于1 A（電阻）1.Ø 電接觸點(diǎn)：最小500 A，120 Vdc。Ø 短路電流： 3500 A。ü 電氣軟件和連接件額定工作條件為60 120 Vdc，500 A。最大電流波動(dòng)不超過

14、系統(tǒng)輸出電流的5 %。注：用戶添加的任何設(shè)備，如果影響了空氣進(jìn)氣量或出氣量，須精心設(shè)計(jì)，確保FCPM停機(jī)后無空氣氣流。參考5.4.2.2章節(jié)空氣供應(yīng)輔助系統(tǒng)注意事項(xiàng)，34頁(yè)。1. 接口輸出電流總和不超過1 A。5.3 FCPM應(yīng)用接口FCPM的實(shí)際應(yīng)用連接按照以下執(zhí)行（參考圖5-1）：ü 負(fù)載線（主電力輸出）ü 冷卻劑進(jìn)口ü 冷卻劑出口ü 氫氣進(jìn)口ü 氫氣出口（排氣電磁閥）ü 空氣進(jìn)口ü 空氣出口圖5-1FCPM接口5.3.1去掉覆蓋物和膠帶FCPM運(yùn)輸時(shí)或是用塑料薄膜/袋子包裝，或者用冒頭和/或膠帶包住管路的進(jìn)出口以避免污

15、染。安裝前，須去掉薄膜、冒頭或膠帶。5.4氣體供應(yīng)過程FCPM運(yùn)行需求氫氣和干凈空氣。氣體供給工藝按照下面小節(jié)指導(dǎo)說明進(jìn)行。5.4.1氫氣供給（陽(yáng)極）供給FCPM的氫氣須符合氫氣燃料-產(chǎn)品規(guī)格，ISO/TS 14687-2:2008(E)版本，規(guī)定了所有雜質(zhì)氣體的極限值，并非總雜志氣體極限。注意。使用不符合ISO/TS 14687-2:2008(E)標(biāo)準(zhǔn)的氫氣會(huì)造成不穩(wěn)定運(yùn)行，甚至快速降低電堆性能。ü 氫氣純度-99.99 %Ø 氣流中不能含有油性物質(zhì)、顆粒物、有機(jī)化合物、磷酸鹽、CO、硫化物、陽(yáng)離子、冷凝物。Ø 參考44頁(yè)表3-1和合ISO/TS 14687-2

16、:2008(E)。5.4.1.1 FCPM氫氣進(jìn)口連接注：在與FCPM連接前，需要進(jìn)行符合當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的安全啟動(dòng)審核。警告。注意爆炸性或窒息性氣體積累。不能使用塑料管連接。管路壓力符合操作氣壓。氫氣供給系統(tǒng)連接要求：1. 在氫氣進(jìn)口前，使用氫氣減壓閥將來自氣瓶的氫氣壓力減到653 928 kPaabs。2. 在FCPM和用戶供氫系統(tǒng)之間安裝一個(gè)常閉氫氣電磁閥。Ø 電磁閥符合進(jìn)氣壓力要求，以及最高500 slpm流量的要求。警告。氫氣進(jìn)氣超壓危險(xiǎn)，且會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害。FCPM內(nèi)部沒有氫氣安全泄壓閥。因此，用戶需要在氫氣進(jìn)氣管路安裝氫氣安全泄壓閥，按照下面3步驟。3. 安裝氫氣安全泄壓裝置。

17、泄壓裝置的解除壓力須超過805 kPa。4. 在FCPM氫氣進(jìn)口裝置處連接進(jìn)氣管路（圖5-1 FCPM接口 標(biāo)識(shí)“氫氣進(jìn)口”，32頁(yè)）。Ø 7/16”-20 SAE(美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì))內(nèi)螺紋接口5.4.2空氣供給（陰極）空氣供給系統(tǒng)安裝順序如下：空氣過濾器、流量傳感器及風(fēng)機(jī)。5.4.2.1空氣質(zhì)量FCPM空氣供給系統(tǒng)有一個(gè)空氣過濾器，該過濾器能夠過濾顆粒物、化學(xué)物質(zhì)及預(yù)防鹽霧。ü 過濾器過濾顆粒部件防止空氣供給系統(tǒng)被顆粒阻塞。ü 過濾器過濾化學(xué)物質(zhì)部件防止污染雜質(zhì)如硫化物、磷酸鹽、有機(jī)物及痕量金屬污染燃料電池電堆。禁止FCPM在極度不干凈環(huán)境運(yùn)行。如果FCPM在污

18、染物濃度高的地方使用，須經(jīng)常檢查過濾器。注意。污染物會(huì)加速電堆衰減。FCPM應(yīng)該在允許的硫化物、磷酸鹽、有機(jī)物及痕量金屬濃度范圍內(nèi)運(yùn)行。5.4.2.2額外配置空氣供給系統(tǒng)注意事項(xiàng)注意對(duì)電堆造成的危害。FCPM停機(jī)后，用戶須保證沒有空氣氣流再通過供氣系統(tǒng)。如果用戶額外集成了空氣供應(yīng)系統(tǒng)，當(dāng)FCPM進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)或停機(jī)，用戶須確保額外集成的空氣供應(yīng)系統(tǒng)也停機(jī)。5.4.2.3風(fēng)機(jī)和空氣流量傳感器集成。風(fēng)機(jī)和空氣流量傳感器須以合適方向安裝（空氣流朝向模塊），參照?qǐng)D3.4外部組件連接所示。風(fēng)機(jī)通過連接器BLWR202B與PDC（控制器？）連接?？諝饬髁總鞲衅魍ㄟ^連接器FT201A與PDC連接。兩個(gè)標(biāo)識(shí)配線

19、均由FCPM提供給。5.5排氣FCPM有兩種排氣方式：1. 單獨(dú)排放：通過一個(gè)安全管路直接將氫氣排氣排到大氣中。2. 共同排氣：將氫氣排氣和空氣排氣混合，集中排掉。無論哪一種方式，用戶均應(yīng)提供符合IEC60079-10-1:2008的排氣通風(fēng)系統(tǒng)。警告。注意起火或爆炸。氫氣廢氣在氫氣可燃濃度。好好設(shè)計(jì)排氣通風(fēng)路線，保證通入大氣的線路遠(yuǎn)離潛在的著火源。出于安全考慮，須安裝一個(gè)外部風(fēng)機(jī)，將廢氣排到外面，確保氫氣濃度降低到允許值?？諝鈴U氣也需要排到外面，因?yàn)樗趿康颓铱赡芎猩倭繗錃?。排氣線路須遠(yuǎn)離潛在的著火源。5.5.1通風(fēng)設(shè)備FCPM需要合適的通風(fēng)設(shè)備，確保無危險(xiǎn)區(qū)。5.5.2水分離尾氣是潮濕

20、的，在通風(fēng)系統(tǒng)里面可能會(huì)冷能。因此，須設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，確保冷凝水能夠通過水分離器或排水彎管，從底部或較低部位流出。不允許冷凝水倒流會(huì)FCPM。5.5.3氫氣排出警告。注意起火或爆炸。氫氣廢氣在氫氣可燃濃度。精心設(shè)計(jì)排氣通風(fēng)路線，保證通入大氣的線路遠(yuǎn)離潛在的著火源。氫氣排氣含有熱的氫氣和水分。排氣通過水分離器分離水分后排到大氣（圖5-1標(biāo)識(shí)的“氫氣排氣電磁閥”，32頁(yè)）。注意。注意對(duì)電堆的危害。不允許水分倒流回氫氣出口處。確保排氣管路里的水從FCPM排出，且水分不會(huì)倒流回系統(tǒng)或在排氣管路里積聚。1. 使用一個(gè)管接頭把FCPM上的“氫氣排氣電磁閥”和水分離器或排水彎管，通過316SS不銹鋼連接起來。

21、Ø 氫氣出口接頭為7/16”-20SAE（美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)）內(nèi)螺紋接口。Ø 排水彎管必須設(shè)置在排氣管路的最低位置，保證水不會(huì)到流到氫氣出口。2. 排氣從水分離器或排水彎管排到外面。3. 收集水滴，保證水分不倒流回FCPM氫氣出口處。注意。氫氣出口處壓降不允許超過3 kPa。因此，盡管3/9”（9.5 mm）的排水管徑已經(jīng)滿足要求，用戶可以增大排水管徑，保證水流暢通無阻。排水管徑也與管路總長(zhǎng)度相關(guān)。5.6散熱系統(tǒng)FCPM采用一個(gè)可調(diào)的點(diǎn)式溫度控制器，以優(yōu)化模塊性能和壽命。對(duì)于一定的輸出電流，F(xiàn)CPM冷卻劑出口溫度須調(diào)節(jié)到合適的溫度。精確的溫度設(shè)置根據(jù)周圍環(huán)境變化而變換。5.6

22、.1.1小節(jié)冷卻劑溫度控制（38頁(yè)）描述了冷卻劑溫度控制方法。注：對(duì)于典型的散熱器風(fēng)扇系統(tǒng)或典型的冷卻水控制閥系統(tǒng)，控制參數(shù)在生產(chǎn)時(shí)已經(jīng)設(shè)定。在下訂單時(shí)，須指明控制類型。5.6.1設(shè)計(jì)說明圖5-2為散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖例。下面分解講述散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證FCPM安全、正確的運(yùn)行。警告。會(huì)對(duì)電堆造成不可修復(fù)的毀壞。FCPM須具有充足的冷卻劑流量。去離子水流量必須大于75 L/min。ü 用戶提供的水泵量程必須超過75 L/min，而水壓低于200 kPaabs。ü 水流量是指去離子水流量。如果采用乙二醇水混合液，須提高冷卻劑流量，保證冷卻劑溫差（冷卻劑出口溫差減去冷卻劑進(jìn)口溫差）。&

23、#252; 確保冷卻劑電阻率大于200 k cm。ü 在冷卻劑回路安裝合適的去離子水凈化器，如圖5-2所示。ü 安裝散熱器或可替代的熱交換器，保證蓋子或注水點(diǎn)在系統(tǒng)最高點(diǎn)。ü 設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)，確保冷卻劑帶入的空氣在啟動(dòng)時(shí)能夠排出（例如，通過散熱器或水箱）。ü 在冷卻劑主管路安裝過濾器，過濾超過381 um顆粒，避免堵塞電堆冷卻劑流道。ü 安裝恒溫閥，維持系統(tǒng)運(yùn)行溫度。警告。會(huì)對(duì)電堆造成不可修復(fù)的危害。不允許收縮或堵塞散熱系統(tǒng)管路或部件。小建議：在散熱系統(tǒng)可行點(diǎn)，安裝流量計(jì)或流量指示器。以便在啟動(dòng)時(shí)，可以直觀地檢測(cè)冷卻劑流量及空氣泡。圖5-2典型的

24、冷卻劑流動(dòng)系統(tǒng)圖5.6.1.1冷卻劑溫度控制FCPM支持兩種不同的溫控模式：1. 來自FCPMPWM信號(hào)Ø 12/24 Vdc PWM信號(hào)，通過J2傳輸，給比例閥或風(fēng)扇電機(jī)控制器提供一個(gè)溫度設(shè)定點(diǎn)。Ø 風(fēng)扇或比例閥的電力來源于外部，由系統(tǒng)集成者提供。2. CAN總線冷卻劑出口溫度設(shè)定點(diǎn)Ø FCPM通過CAN總線傳輸一個(gè)冷卻劑溫度設(shè)定點(diǎn)。Ø 以FCPM指示溫度為基準(zhǔn)，實(shí)際應(yīng)用的散熱系統(tǒng)必須將冷卻劑回路溫度的誤差控制在±2。Ø 當(dāng)多個(gè)FCPM共同用一個(gè)散熱回路時(shí)，應(yīng)采取此方法。負(fù)載須被多個(gè)發(fā)電模塊平均使用，且冷卻劑溫度設(shè)定點(diǎn)平均在多個(gè)單元

25、。5.6.2散熱系統(tǒng)集成按照如下連接散熱系統(tǒng)：1. 用1.5”I.D.（標(biāo)識(shí)）軟管將散熱系統(tǒng)連接到FCPM冷卻劑進(jìn)口和出口位置，如圖5-1所示。2. 安裝一個(gè)合適的去離子水過濾器，如圖5-2所示。Ø 去離子水實(shí)例：Barnstead 型號(hào)D50237過濾器，1/4”（6.35 mm）內(nèi)螺紋NPT（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋量規(guī)）接口（只適用于去離子水冷卻劑）。3. FCPM冷卻劑進(jìn)口處安裝顆粒過濾器。4. 確保所有軟管連接牢固，避免泄露。5. 注入去離子水。也可以，采用流量充足的60/40乙二醇水混合液，散熱能力須去離子水相當(dāng)。警告。會(huì)對(duì)電堆造成不可恢復(fù)的毀壞。散熱系統(tǒng)正常啟動(dòng)后才能運(yùn)行FC

26、PM。5.7電氣連接圖5-3顯示了模塊的電氣連接：ü 負(fù)載總線（-）ü 負(fù)載總線（+）ü 接插頭J1/J2ü 空氣供給系統(tǒng)電源ü FCPM接地圖5-3電氣連接5.7.1 FCPM電力輸出 FCPM產(chǎn)生直流電。輸出電壓與電流有關(guān)。FCPM電力由兩條總線輸出。用戶所需電流直接從總線輸出。連接FCPM的負(fù)載線最小電流容量是500 A。警告。不要將負(fù)載線的陰陽(yáng)極接反。否則，會(huì)對(duì)電堆造成危害。5.7.2負(fù)載控制/隔離FCPM準(zhǔn)備交付前不允許電堆發(fā)電，否則會(huì)對(duì)電堆造成傷害。因此，F(xiàn)CPM提供了一個(gè)負(fù)載啟動(dòng)信號(hào)，此信號(hào)能夠使負(fù)載和FCPM發(fā)電隔離。5.7.2

27、.1負(fù)載接觸器集成為防止發(fā)電模塊完成前輸出電流，在主電力輸出上安裝一個(gè)負(fù)載接觸器。負(fù)載接觸器參數(shù)如下：ü 最低額定功率：500 A，120 Vdcü 負(fù)載接觸器驅(qū)動(dòng)線圈最大額定功率：12/24 Vdc<1 A(電阻)接觸器電壓須與FCPM電源電壓匹配。ü 系統(tǒng)短路電流： 3500 A。連接負(fù)載接觸器：1. 用負(fù)載使能端子J1給驅(qū)動(dòng)線圈供電。2. 通過接觸器將負(fù)載連接到FCPM的正極或負(fù)極總線圖5-4負(fù)載接觸器樣例圖5.7.2.2二極管安裝警告。反極會(huì)對(duì)電堆造成不可修護(hù)的危害。FCPM不能出現(xiàn)反向電流。當(dāng)FCPM用來給電源，例如高電壓蓄電池或電容器，充電時(shí)，需

28、要特別考慮。為了防止出現(xiàn)電流反向現(xiàn)象，用戶需要在主電力輸出上安裝二極管，如圖5-4所示。安裝二極管須注意以下事項(xiàng)：ü 最低要求：500 A，120 Vdc（或高于實(shí)際應(yīng)用的最高電壓，如300 V的蓄電池則要求二極管最高額定電壓高于300 V）。ü 二極管會(huì)消耗電功率，稍稍降低模塊凈輸出功率。肖特基二極管功耗較低。ü 二極管可能需要散熱。注：也可采用其他方式隔離負(fù)載和FCPM。例如，如果FCPM通過DC/DC輸出電力，則DC/DC已經(jīng)起到隔離FCPM和負(fù)載的作用。5.7.3 FCPM接地確保FCPM接地應(yīng)用?？梢酝ㄟ^固定件（直接機(jī)械連接）或通過一個(gè)4AWG電線將FC

29、PM上的接地點(diǎn)（圖5-3所示）和應(yīng)用地面或安全接地線連接（PE）。使用接地阻抗測(cè)試儀檢查FCPM和應(yīng)用或安全接地線之間的電阻。注：對(duì)于FCPM地面而言，F(xiàn)CPM輸出電力是浮充的，但是部分電流可能會(huì)流向FCPM地面。信號(hào)線路必須與FCPM地面連接。5.7.4接口接插件J1接插件的各種功能如表5-1所示，以下對(duì)此進(jìn)行詳述。須準(zhǔn)備配對(duì)接插件，實(shí)際應(yīng)用時(shí)連接。準(zhǔn)備匹配的接插件。依據(jù)線號(hào)不同，可能用到各種型號(hào)插件。要求的配對(duì)接插件為泰科P/N 794824-1。也應(yīng)用下述零件號(hào)：ü 線標(biāo)識(shí)-泰科P/N 1-1586359-6ü 接口標(biāo)識(shí)-泰科P/N 1-1586362-6ü

30、 18-22 AWG（美國(guó)線規(guī)）- 泰科 P/N 1-770988-0ü 22-26 AWG - 泰科 P/N 1-770986-0表5-1：接插件J1對(duì)于J1，用戶主要接插件針號(hào)指示方向說明01不用02ID（標(biāo)識(shí)）select 2輸入低電平有效（信號(hào)地線）03ID select 4輸入低電平有效（信號(hào)地線）04CAN high線雙向CAN v 2.0 A 250 bkit/s05CAN low 線雙向CAN v 2.0 A 250 bkit/s06FCPM使能輸入12 h或24 Vdc（高電平有效）07不用08信號(hào)地線接地信號(hào)地線09負(fù)載使能輸出12/24 V dc<1 A(

31、電阻)a10ID select 3輸入低電平有效（信號(hào)地線）11ID select 1輸入低電平有效（信號(hào)地線）12不用13不用14不用15不用16不用a J1和J2輸出電流總和必須小于1 A。5.7.4.1 FCPM標(biāo)識(shí)在多個(gè)FCPM模塊公用一個(gè)CAN總線的結(jié)構(gòu)，ID select 針定義了總線上的每一個(gè)FCPM標(biāo)識(shí)。為了識(shí)別FCPM，將相應(yīng)的ID select 針連接到J1-8（信號(hào)地線）。ü 15種不同標(biāo)識(shí)（FCPM address(地址)1,2，。，15），如表5-2FCPM標(biāo)識(shí)配置。ü 對(duì)于默認(rèn)標(biāo)識(shí)（地址1），ID select 針不連接即可。注：FCPM地址影響

32、了CAN信號(hào)。具體細(xì)節(jié)參考附件C“CAN技術(shù)說明”。表5-2 FCPM標(biāo)識(shí)配置FCPM標(biāo)識(shí)J1-11J1-02J1-10J1-031-2接地-3-接地-4接地接地-5-接地-6接地-接地-7-接地接地-8接地接地接地-9-接地10接地-接地11-接地-接地12接地接地-接地13-接地接地14接地-接地接地15-接地接地接地5.7.4.2 CAN通訊（J1-04和J1-05）本質(zhì)上講，CAN總線是FCPM控制接口。所有用戶總控制系統(tǒng)和FCPM之間的命令均通過CAN總線（CAN總線 v2.0 A/B被動(dòng)模式，標(biāo)準(zhǔn)11針，傳輸速率為250 kbit/s）傳輸。CAN總線連接：ü J1-04

33、：CAN High 線ü J2-05：CAN Low線ü 按照CAN技術(shù)規(guī)格（ISO 11898/11519），在每個(gè)CAN總線末端安裝一個(gè)120的終端（具體終端要求由用戶的總線結(jié)構(gòu)決定）。注：CAN接地與信號(hào)地線（J1-8）連接，也與FCPM地面連接。當(dāng)CAN總線和其它高壓設(shè)備如DC/DC連接時(shí)，應(yīng)考慮這一點(diǎn)。5.7.4.3 FCPM使能（J1-06）發(fā)電模塊控制器初始化之前，F(xiàn)CPM須接受一個(gè)高電平有效的+12/24 V dc信號(hào)（FCPM使能）。如下連線：ü +12/24 V dc：J1-06（+）5.7.4.4信號(hào)地線（J1-08）FCPM提供了一個(gè)信號(hào)地線，作為參照，用于J1通信、控制及發(fā)信號(hào)。此信號(hào)地線須與FCPM地面連接。5.7.4.5負(fù)載使能（J1-09）FCPM控制負(fù)載使能信號(hào)，且當(dāng)FCPM進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后被激活。遵循以下限制：ü 最大值：12/24 V dc<1 A（電阻）1ü 采用負(fù)載使能電路確定何時(shí)應(yīng)用負(fù)載安全。ü 負(fù)載接觸器和負(fù)載使能電路連接參照5.7.2.