科士達蓄電池6-FM-24 12V24AH報價及參數(shù)

科士達蓄電池6-FM-24 12V24AH報價及參數(shù)

自一九七二年美國氣體技術(shù)研究院組織召開了次氫能經(jīng)濟會議以來，氫能的發(fā)展勢頭迅猛，吸引了各行各業(yè)的科學工作者，氫能從一個科學問題轉(zhuǎn)變成政治家爭論的焦點。無容置疑，氫能的重要性不僅在于它能改變我們?nèi)粘Ｉ畹哪茉唇Y(jié)構(gòu)，減少溫室效應(yīng)，而且已成為*的部分。氫能時代離我們還有多遠？作者以多年的研究經(jīng)驗總結(jié)美國當今氫能的發(fā)展趨勢，分別以三個部分以饗讀者：燃料電池的市場化仍需努力；氫氣的儲存仍是瓶頸；可再生能源是氫氣生產(chǎn)的選擇。

1、前言

沒有燃燒發(fā)動機的轟鳴，也沒有發(fā)電機組的旋轉(zhuǎn)，燃料電池在無噪聲、無污染下將化學能直接轉(zhuǎn)化成電能[1-3]。燃料電池是一種類似電化學電源的裝置，不同于一般電化學電池之處是它的燃料和氧化劑是從外部提供（圖1）。理論上燃料電池只要在燃料和氧化劑持續(xù)供給下可以一直工作下去。

圖1 燃料電池的工作原理

燃料電池的分類是以其電解質(zhì)來命名的。過去近40年中發(fā)展起來的電解質(zhì)有堿性（如KOH）、酸性（磷酸和質(zhì)子交換膜）、熔融鹽和固體氧化物。在工作溫度下，一些電解質(zhì)是液體（如堿性、磷酸和熔融鹽），一些電解質(zhì)是固體（固體氧化物和質(zhì)子交換膜），它們的工作溫度從70℃，如堿性燃料電池（AFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC），到1000℃的固體氧化物燃料電池（SOFC）不等。每一個燃料電池由下面四部分組成：

A、陽極：燃料在此電極上氧化；

B、電解質(zhì)：有導離子作用，同時也起到分開燃料和氧氣的作用；

C、陰極：氧氣在此電極上還原；

D、雙極板：起收集電流、分配反應(yīng)物和傳輸生成物的作用。

科士達蓄電池12V100AH參數(shù)報價

圖2 燃料電池與卡諾循環(huán)的熱力學效率比較

另外還有幾個特殊燃料電池以燃料命名，如直接甲醇燃料電池（DMFC）和直接碳燃料電池（DCFC），其效率和技術(shù)還在發(fā)展中。

燃料電池的優(yōu)點具體表現(xiàn)在它的轉(zhuǎn)換效率高。圖2說明了燃料電池和一般內(nèi)燃機效率的比較。由于燃料電池沒有卡諾循環(huán)，其效率在包括熱利用的情況下可達到70%，電效率也可達到40～50%。燃料電池的另一個優(yōu)點是環(huán)境污染低，特別是減少了由于燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物（NOx）。

燃料電池的發(fā)展面臨著機遇和諸多挑戰(zhàn)。美國能源部總結(jié)了成本和壽命是燃料電池商業(yè)化的主要障礙[4]。其它方面，諸如體積能量比，重量能量比，以及熱和水管理所帶來的系統(tǒng)問題都需要解決。燃料電池的商業(yè)化必須要解決以下問題：

圖3 燃料電池的成本分析

（1）成本

燃料電池成本太高，要與內(nèi)燃發(fā)動機競爭，其成本必須接近內(nèi)燃機。目前內(nèi)燃機成本為每千瓦25～35美元，燃料電池系統(tǒng)的價格必須接近每千瓦30美元才具備競爭力。燃料電池作為家用或其它輔助電源，其價格也必須低于1000 $/kW。圖3列出了燃料電池電堆不同部分所占的成本比例[5]。質(zhì)子交換膜和電極催化劑的成本占了整個電池電堆成本的一半多。其次雙極板和氣體擴散層也占有很大的比例。要使燃料電池商業(yè)化，必須降低質(zhì)子交換膜的成本，尋找非貴金屬催化劑，以及生產(chǎn)低廉的氣體擴散層和雙極板。

（2）耐用性和可靠性

燃料電池的耐用性和可靠性有待提高。燃料電池系統(tǒng)的壽命至今還沒有確切的標準。對于車用燃料電池系統(tǒng)至少要達到當代車用內(nèi)燃機引擎的壽命，即5000小時的壽命（相當于150,000英里）。而對于家用燃料電池系統(tǒng)，其壽命要達到40,000小時，工作溫度從-35℃至80℃，只有這樣才能得到市場的認可。

（3）重量和體積

燃料電池系統(tǒng)的重量和體積必須減少以達到車用的要求。這不僅要求燃料電池電堆體積小，重量輕，同時也要求其它配件如傳感器，壓縮機，過濾器等要小。

其它諸如空氣、熱及水處理，如何利用廢熱等都需要進一步的研究。美國能源部根據(jù)以上燃料電池發(fā)展所遇到的挑戰(zhàn)，對于燃料電池各個部件進行攻關(guān)研究。去年美國公布了一億美元的經(jīng)費用于燃料電池研究，主要研究方向有質(zhì)子交換膜和膜電極組合，催化劑和雙極板等。

2、質(zhì)子交換膜和膜電極組合的研究動態(tài)

質(zhì)子交換膜一般有這幾種類型：（1）單相高分子膜（Single phase membrane），如Nafion；（2）增強高分子膜（Reinforced membrane），如Nafion和Teflon增強膜，主要產(chǎn)品如W. L. Gore公司的質(zhì)子交換膜；（3）混合質(zhì)子交換膜，如有機與無機，有機和有機等。不管什么樣的膜，在燃料電池工作條件下，其必須具有高質(zhì)子傳導率、高機械強度、低氣體交叉流動（crossover）和很好的穩(wěn)定性。

圖4 無氟質(zhì)子交換膜的結(jié)構(gòu)示意圖

降低質(zhì)子交換膜的成本必須尋找無氟質(zhì)子交換膜。含氟質(zhì)子交換膜如Nafion和Gore膜。近以洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）國家實驗室為主的能源部資助項目“無Nafion的膜電極組合”（Non Nafion Membrane Electrode Assemblies）報道了幾種無氟質(zhì)子交換膜的結(jié)構(gòu)[6]，如圖4所示。這些膜主要特征是在苯環(huán)上磺化產(chǎn)生磺酸基團。美國氣體研究院已報道了類似的膜并獲得了一萬多小時的壽命[7]。圖5列出了洛斯阿拉莫斯實驗室的研究方法。這類無氟膜的質(zhì)子傳導率取決于能磺化的苯環(huán)結(jié)構(gòu)和膜的物理化學性質(zhì)。美國Polyfuel公司的膜是有多種苯環(huán)結(jié)合起來的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[8]，據(jù)報道這種膜具有很好的阻醇作用，非常適用于直接甲醇燃料電池。

隨著UPS技術(shù)的發(fā)展，UPS不僅需要具備很高的可用性，還需要具有在無人值守的情況下自動處理各種電源問題的能力，大限度地保護用戶應(yīng)用及數(shù)據(jù)的安全，大限度地減小電源問題給用戶帶來的不良影響。通過局域網(wǎng)或設(shè)備提供WWW服務(wù)，可以在Internet上實現(xiàn)對遠程UPS設(shè)備進行實時監(jiān)控。 

    智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng)的含義 
    智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng)強調(diào)的是以整個網(wǎng)絡(luò)為保護對象,它是從網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的UPS管理功能、UPS監(jiān)控軟件、UPS備份技術(shù)、UPS供電方案及UPS系統(tǒng)集成等多方面考慮的系統(tǒng)工程。設(shè)計一個真正的智能網(wǎng)絡(luò)UPS系統(tǒng),首先應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)本身的UPS管理功能。 

    智能UPS就是具有監(jiān)控管理功能的UPS,它與普通UPS的主要區(qū)別在于:智能UPS的輸出端增設(shè)了DB9、RS232、R485、AS/400通信接口或SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)卡,這些接口通過電纜或調(diào)制解調(diào)器同服務(wù)器、路由器或網(wǎng)關(guān)相連,能完成一定的監(jiān)控管理功能;另外,還必須配備專門的UPS監(jiān)控軟件。監(jiān)控軟件除了提供自動關(guān)機等基本功能外,還具有很多高級管理功能,如:放電自動保護、遠程關(guān)閉UPS、跟蹤電池儲能情況、自動尋呼管理員(BP功能)、給有關(guān)人員發(fā)送等;后,還要考慮UPS備份冗余技術(shù)。 

    UPS電源系統(tǒng)的集成方案 
    現(xiàn)在的系統(tǒng)集成主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集成,UPS電源系統(tǒng)的集成,則幾乎無人提及。筆者認為,現(xiàn)在應(yīng)該是考慮UPS與應(yīng)用環(huán)境集成的時候了。因為,采用技術(shù)的UPS不僅僅是一臺電源保護設(shè)備,更是一個智能的電源管理系統(tǒng),它同傳統(tǒng)意義上的UPS有著本質(zhì)區(qū)別。 

    無論是UPS硬件接口,還是UPS監(jiān)控管理軟件,都具備了集成的條件。只有實現(xiàn)UPS與應(yīng)用環(huán)境的無縫連接,才可以把UPS的潛能發(fā)揮到極限;設(shè)備管理者也能更方便快捷地檢測、控制、管理UPS的使用狀況,并根據(jù)應(yīng)用的不同需要,提供從RS232接口、SNMP接口到Modem的連接等多種管理方案。圖1為一幢智能大廈的UPS系統(tǒng)的集成方案。圖中,UPS可以提供各種信號接口。 

    在機房、智能大廈等自動化程度較高的電源系統(tǒng)中,火災(zāi)報警信號、溫度檢測信號、保安系統(tǒng)等都能與UPS觸點信號連接。問題發(fā)生時,報警信號啟動,并緊急關(guān)掉UPS。監(jiān)控室電腦安裝的UPS監(jiān)控軟件不僅可檢測本大樓的UPS網(wǎng)絡(luò),而且能檢測遠程UPS的狀況,以監(jiān)控整個電源系統(tǒng)的安全。 

    嵌入式Web服務(wù)器的UPS遠程管理系統(tǒng)的設(shè)計 

    1、UPS遠程管理系統(tǒng)的組成 
    UPS遠程管理系統(tǒng)主要由嵌入式Web服務(wù)器、設(shè)備管理器、設(shè)備管理信息庫、UPS控制接口、UPS共同組成。嵌入式Web服務(wù)器主要負責HTTP服務(wù)請求;設(shè)備管理器主要負責UPS狀態(tài)的讀取、設(shè)備參數(shù)的設(shè)置,即對設(shè)備進行操作;管理信息庫主要記錄UPS設(shè)備的狀態(tài)信息;UPS就是所要管理的設(shè)備。 

    2、UPS監(jiān)控系統(tǒng)的通信過程 
    瀏覽器端與嵌入式Web服務(wù)器端的通信過程 

    首先,由Internet或者LAN客戶端瀏覽器的URL請求傳送到本地局域網(wǎng),直接到達嵌入式Web服務(wù)器的以太網(wǎng)接口;其次,嵌入式Web服務(wù)器響應(yīng)這一URL請求,經(jīng)過安全認證后調(diào)出用戶頁面并返回請求頁面;后,瀏覽器在得到響應(yīng)后可以發(fā)出調(diào)用對UPS進行監(jiān)控的請求,設(shè)備服務(wù)器響應(yīng)并解釋這個請求,向設(shè)備發(fā)出此請求設(shè)定的動作控制命令及其相關(guān)輔助命令。 

    嵌入式Web服務(wù)器端與設(shè)備服務(wù)器端的通信過程 
    設(shè)備服務(wù)器通過Megatec協(xié)議定期讀取UPS的狀態(tài)信息,對管理信息庫進行更新,Web服務(wù)器響應(yīng)客戶端請求的狀態(tài)下,對管理信息庫中的數(shù)據(jù)讀取或者通過設(shè)備管理器對設(shè)備狀態(tài)進行設(shè)置,設(shè)備服務(wù)器定期讀取UPS的狀態(tài)對管理信息庫進行更新,使UPS的狀態(tài)與管理信息庫中的數(shù)據(jù)保持一致,從而達到管理UPS目的。 

    UPS監(jiān)控軟件的設(shè)計 
    在嵌入式WEB服務(wù)器上,編程實現(xiàn)TCP協(xié)議的一個難點在于建立連接和終止連接的具體過程。TCP協(xié)議是一個面向連接的協(xié)議,連接的雙方無論是哪一方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù),都必須先通過“三次握手”,在雙方之間建立一條連接,完成數(shù)據(jù)傳輸之后再通過“四次握手”終止連接。連接建立后,TCP就可以發(fā)送數(shù)據(jù)塊,稱為數(shù)據(jù)段。當TCP發(fā)出一個段后,等待目的端確認收到這個報文段;如果不能及時收到一個確認,將重發(fā)這個報文段。 

    另外,TCP還將對數(shù)據(jù)進行校驗和檢查。當UPS出現(xiàn)故障或事故時,由設(shè)備服務(wù)器首先發(fā)起發(fā)送報警,這時瀏覽器端是由專門的事件處理接收程序?qū)ｉT負責處理的,這個過程是由設(shè)備端發(fā)起的,其他的監(jiān)視和控制請求都是由管理人員由管理站發(fā)起 

    1、當管理人員通過Web或?qū)Ｓ泄芾碚緛磉M行管理時,由管理站端發(fā)起,建立連接交互通信,以網(wǎng)頁的形式返回到客戶端,實現(xiàn)監(jiān)視和控制的目標; 
    2、由EID/WED Processor發(fā)起事故或事件通知,這是由設(shè)備服務(wù)器發(fā)起的,直接發(fā)送給SNMPTrapReceiver來接收處理,SNMP Trap Receiver與SNMPManager是獨立的,SNMPTrap Receiver直接監(jiān)聽設(shè)備服務(wù)器端發(fā)來的事件消息,并對其進行相應(yīng)的處理,終也可以通過Web頁的形式顯示。 

    EmbeddedSNMPAgent負責收集UPS的狀態(tài)信息,并通過MIB Updater定期或者應(yīng)管理者要求對MIB庫進行更新,保證WebServer可以查找到相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài),及時的返回給Web瀏覽器。HTML Storage是保存管理者與UPS進行交互的頁面文件的,這些是在UPS初始管理通過專門的客戶端直接下載到Dataflash中的,以后可以通過更新程序?qū)Υ瞬糠治募M行更新。 

    客戶端瀏覽器首先與嵌入式Web服務(wù)器建立HTTP連接,Web服務(wù)器讀取的文件和管理信息,返回相應(yīng)的HTML文件,通過嵌入式Web服務(wù)器下載到客戶端的相應(yīng)JavaApplets等程序文件在瀏覽器的Java虛擬機上運行,客戶程序再建立和設(shè)備服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接(通過UDP數(shù)據(jù)報),通過網(wǎng)絡(luò)連戶端可以向Web服務(wù)器發(fā)送設(shè)備監(jiān)視和控制命令,設(shè)備服務(wù)器解釋這些命令,設(shè)備服務(wù)器再通過Megatec協(xié)議與UPS交互,完成對UPS的監(jiān)控。 

    設(shè)備服務(wù)器完成將網(wǎng)絡(luò)傳來的用戶指令轉(zhuǎn)換成UPS能夠識別的指令并傳送到UPS執(zhí)行,同時設(shè)備服務(wù)器還將UPS的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為客戶端能識別的格式,通過UDP數(shù)據(jù)報返回客戶端,完成客戶端對UPS的遠程的監(jiān)控、診斷和管理的功能。