燃料電池的空氣供應(yīng)系統(tǒng)對進(jìn)入燃料電池的空氣進(jìn)行過濾、加濕及壓力調(diào)節(jié)，為燃料電池的陰極供給適宜狀態(tài)的空氣（氧氣）。以豐田Miria為例，空氣供給系統(tǒng)主要由空氣濾清器、空壓機(jī)、中冷器、三通閥、背壓閥以及消聲器等部件組成。下面工采網(wǎng)小編來重點(diǎn)說說空氣流量計(jì)在燃料電池中的應(yīng)用。
豐田Mirai燃料電池空氣系統(tǒng)
燃料電池空氣供應(yīng)系統(tǒng)中，空氣流量計(jì)也是不可忽視的一個(gè)關(guān)鍵部件。說起來燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)中用到的空氣流量計(jì)與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)上用的空氣流量計(jì)基本一致，主要功能是用來測量進(jìn)入空氣管道的空氣流量，進(jìn)而用于標(biāo)定進(jìn)入燃料電池陰極的氧氣的過量系數(shù)，對于燃料電池堆及燃料電池系統(tǒng)的性能有較大影響。一般而言，對燃料電池系統(tǒng)中空氣路的空氣流量計(jì)的技術(shù)要求有：
1.響應(yīng)時(shí)間快；
2.測量精度高；
3.流阻小；
4.可靠性高。
下面空氣流量計(jì)為例介紹一下其結(jié)構(gòu)和原理。
1-插入式傳感器，2-圓柱形殼體，3-外蓋，4-外蓋測量通道，5-插入式傳感器殼體，6-混合電路，7-傳感器，8-底板，9-O型圈，10.溫度傳感器
1.1空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
該空氣流量計(jì)是熱膜式空氣質(zhì)量流量計(jì)，屬于一種熱式流量計(jì)。根據(jù)托馬斯（Thomas）提出的“氣體的放熱量或吸熱量與該氣體的質(zhì)量流量成正比”的理論，利用外熱源對傳感器探頭加熱，氣體流動(dòng)時(shí)會(huì)帶走一部分熱量，會(huì)使得探頭溫度改變，通過測量因氣體流動(dòng)而造成的溫度變化得出氣體的質(zhì)量流量?？諝饬髁坑?jì)中，傳感器元件及其溫度傳感器和加熱區(qū)域位于待測的氣流中，測量管內(nèi)的部分氣流通過插入式傳感器殼體上的一個(gè)測量通道流經(jīng)傳感器元件，通過校準(zhǔn)調(diào)整管內(nèi)的氣流總質(zhì)量。
工采傳感器推薦一款采用MEMS技術(shù)的流量芯片傳感器可以很好的作為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量系統(tǒng)中的流量計(jì)核心傳感器。主要參數(shù)性能如下：
ISweek工采網(wǎng)品牌的氣體流量傳感器 - AFE-01。ISweek芯片級氣體流量傳感器AFE-01是歐洲原始生產(chǎn)廠家代工的公司。開發(fā)了裝配有流速檢測元件的MEMS流量傳感器。擁有引以為傲的高級別靈敏度，可以精確檢測達(dá)到0.001m/s的氣體流速變化。生產(chǎn)出體積只有5 mm x 3.5 mm x 0.2 mm的芯片。AFE-01流量傳感器由四個(gè)鉑薄膜電阻組成，基于流速的函數(shù)，在硅基材料制成的傳感器元件上通過腐蝕形成一層薄膜片，薄膜片上有一個(gè)加熱電阻和各種溫度傳感器。同時(shí)AFE-01流量芯片因?yàn)轶w積小且耐高溫（-20°C~150°C的工作環(huán)境），很好的溫度補(bǔ)償電路，非常適合應(yīng)用在空氣流量計(jì)中使用。
AFE-01具有以下特點(diǎn):
體積非常小，雙流向檢測、檢測小質(zhì)量物體的流動(dòng)、簡單的信號(hào)處理電路和標(biāo)定、完全固定的機(jī)械元件、優(yōu)異的重復(fù)性、優(yōu)異的長期穩(wěn)定性、適用于多種行業(yè)或安裝到不同外殼、最優(yōu)的性價(jià)比。如圖：
特性：測量原理：熱量原理
檢測量程：0 ... 0 m/s （以CTA模式的電路為例）
靈敏度：0.001 m/s
精 度：< 2%測量值（取決于電路和標(biāo)定）
響應(yīng)時(shí)間：T63% < 0.5 S
溫度范圍：-20…… +150 °C
電氣連接：絕緣漆包銅線 (一般長度25 mm)
加熱元件：RH (25°C) = 34Ω± 10%
檢測元件：Rs_i (25°C) = 425Ω±10%
參考元件：RR (25°C) = 710Ω± 10%
供電電壓：一般為 2~5 V（取決于氣體流速）。
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