隨著能源環(huán)保的需求日益增長，燃料電池作為一種綠色能源備受關(guān)注。然而，如何實現(xiàn)其高效生產(chǎn)，一直是業(yè)界關(guān)注的難題。科爾摩根憑借先進的科技"芯"技術(shù)，為新能源燃料電池堆的高效生產(chǎn)提供了強有力的技術(shù)支持。
氫燃料電池簡介
燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，又稱電化學發(fā)電器。質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是燃料電池的一種，在使用氫氣作為燃料的PEMFC中，氫和氧通過電化學反應生成水，產(chǎn)生電能。PEMFC中完成電化學反應的最小零件單元稱為單電池--雙極板，由陽極板、膜電極（MEA）、陰極板組成。單電池的使用電壓為0.6-0.85V，通常需要將多節(jié)單電池串聯(lián)提高PEMFC的輸出電壓。由單電池重復堆疊形成的集成部件稱為燃料電池電堆。
pathway for gas to electrode/氣體向電極的通路，GDL/氣體擴散層，CL/催化劑層，PEM/質(zhì)子交換膜，electrode/電極
實際應用
在實際應用中，構(gòu)成燃料電池的最小單元--雙極板則需要不同材質(zhì)的板片按照順序依次堆疊形成電堆，從而為電池中的化學反應提供氫氣、氧氣和冷卻液流體通道并分隔氫氣和氧氣、收集電子、傳導熱量。形象的說，如果把燃料電池電堆看作人體，雙極板就相當于人體的骨骼和血管。而執(zhí)行各個板材之間的堆疊任務(wù)，就需要更快、更高效、更精準的伺服電機來驅(qū)動完成。
inlet/入口，outlet/出口
客戶需求
提速增效，兩者都要
一般方案通常使用機械臂來執(zhí)行堆疊操作，其工作流程是：機械臂旋轉(zhuǎn)到相對應的堆料位置à降下à抓取相應物料à再抬升à旋轉(zhuǎn)到目標位置碼放相應物料，由于機械臂的多維多次的運動，完成整個操作需要較大的空間和較更多的時間。這顯著提高了電堆堆疊的時間和費用成本，且生產(chǎn)效率受限。為了進一步滿足客戶及市場的需求，電堆堆疊設(shè)備制造商急需優(yōu)化目前的方案，提升電堆堆疊速度，提高生產(chǎn)效率。
科爾摩根運動控制解決方案
'"芯"'技術(shù)，新性能
針對客戶的應用現(xiàn)狀和優(yōu)化需求，科爾摩根最終為其推薦了科爾摩根有鐵芯直線電機DDL搭配伺服電機AKM和AKD驅(qū)動器及絲桿的運動控制解決方案，來替代機械臂相對應的工序，幫助客戶從設(shè)備空間及性能方面進行優(yōu)化。
方案優(yōu)勢
"芯"方案，新速度快
在設(shè)備應用中，多臺直線電機共用一條磁路，可實現(xiàn)水平快速移動到位，同時，AKM伺服電機配合絲桿，可快速垂直降下工件，然后抬起極片，再移動到目標位置進行堆疊。這極大的提高了整個堆疊過程的速度，整體生產(chǎn)效率提升了10%左右。
graper/拾取器，servo axis/伺服軸，linear motor/直線電機
芯"性能，新標準
直線電機作為直驅(qū)電機的一種變種，具有體積小，出力大，速度快，定位精的特點。作為直驅(qū)的一種應用，舍棄了傳統(tǒng)的絲桿、電缸一類轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化直線運動的機械結(jié)構(gòu)，電機直接連接到負載，減少各種連接組件，占用空間較之前減少了50%。同時，直接驅(qū)動，讓響應速度、運行精度及運行速度都有質(zhì)的飛躍。配合高精度第三方光柵尺和科爾摩根AKD伺服驅(qū)動器，使得整體運動控制性能更加出色。
芯"造型，新收益
針對客戶大負載，高加速度，同時需要兼顧尺寸和溫升應用工況需求，科爾摩根運動控制專家通過初期方案推薦、選型和現(xiàn)場調(diào)試，最終為客戶選定了DDL搭配AKM及AKD的運動控制方案，幫助客戶改進了傳統(tǒng)的堆料方式，使得占用空間減小了50%，運行速度提升了約10%，降低綜合成本的同時，大大提升了設(shè)備的整體性能。配合AKD伺服驅(qū)動器的強大運動控制運算能力，將電機的性能發(fā)揮到極致，實現(xiàn)更穩(wěn)定更高效的生產(chǎn)效率，極大的提高了客戶設(shè)備的市場競爭力。