隨著能源環(huán)保的需求日益增長(zhǎng)，燃料電池作為一種綠色能源備受關(guān)注。然而，如何實(shí)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(jìn)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(qiáng)有力的技術(shù)支持。
氫燃料電池簡(jiǎn)介
燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，又稱(chēng)電化學(xué)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(guò)電化學(xué)反應(yīng)生成水，產(chǎn)生電能。PEMFC中完成電化學(xué)反應(yīng)的最小零件單元稱(chēng)為單電池--雙極板，由陽(yáng)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(fù)堆疊形成的集成部件稱(chēng)為燃料電池電堆。
pathway for gas to electrode/氣體向電極的通路，GDL/氣體擴(kuò)散層，CL/催化劑層，PEM/質(zhì)子交換膜，electrode/電極
實(shí)際應(yīng)用
在實(shí)際應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(dǎo)熱量。形象的說(shuō)，如果把燃料電池電堆看作人體，雙極板就相當(dāng)于人體的骨骼和血管。而執(zhí)行各個(gè)板材之間的堆疊任務(wù)，就需要更快、更高效、更精準(zhǔn)的伺服電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)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(jī)械臂來(lái)執(zhí)行堆疊操作，其工作流程是：機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)到相對(duì)應(yīng)的堆料位置à降下à抓取相應(yīng)物料à再抬升à旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置碼放相應(yīng)物料，由于機(jī)械臂的多維多次的運(yùn)動(dòng)，完成整個(gè)操作需要較大的空間和較更多的時(shí)間。這顯著提高了電堆堆疊的時(shí)間和費(fèi)用成本，且生產(chǎn)效率受限。為了進(jìn)一步滿足客戶及市場(chǎng)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(yùn)動(dòng)控制解決方案
'"芯"'技術(shù)，新性能
針對(duì)客戶的應(yīng)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(jī)DDL搭配伺服電機(jī)AKM和AKD驅(qū)動(dòng)器及絲桿的運(yùn)動(dòng)控制解決方案，來(lái)替代機(jī)械臂相對(duì)應(yīng)的工序，幫助客戶從設(shè)備空間及性能方面進(jìn)行優(yōu)化。
方案優(yōu)勢(shì)
"芯"方案，新速度快
在設(shè)備應(yīng)用中，多臺(tái)直線電機(jī)共用一條磁路，可實(shí)現(xiàn)水平快速移動(dòng)到位，同時(shí)，AKM伺服電機(jī)配合絲桿，可快速垂直降下工件，然后抬起極片，再移動(dòng)到目標(biāo)位置進(jìn)行堆疊。這極大的提高了整個(gè)堆疊過(guò)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(jī)
芯"性能，新標(biāo)準(zhǔn)
直線電機(jī)作為直驅(qū)電機(jī)的一種變種，具有體積小，出力大，速度快，定位精的特點(diǎn)。作為直驅(qū)的一種應(yīng)用，舍棄了傳統(tǒng)的絲桿、電缸一類(lèi)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，電機(jī)直接連接到負(fù)載，減少各種連接組件，占用空間較之前減少了50%。同時(shí)，直接驅(qū)動(dòng)，讓響應(yīng)速度、運(yùn)行精度及運(yùn)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(dòng)器，使得整體運(yùn)動(dòng)控制性能更加出色。
芯"造型，新收益
針對(duì)客戶大負(fù)載，高加速度，同時(shí)需要兼顧尺寸和溫升應(yīng)用工況需求，科爾摩根運(yùn)動(dòng)控制專(zhuān)家通過(guò)初期方案推薦、選型和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，最終為客戶選定了DDL搭配AKM及AKD的運(yùn)動(dòng)控制方案，幫助客戶改進(jìn)了傳統(tǒng)的堆料方式，使得占用空間減小了50%，運(yùn)行速度提升了約10%，降低綜合成本的同時(shí)，大大提升了設(shè)備的整體性能。配合AKD伺服驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)大運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)算能力，將電機(jī)的性能發(fā)揮到極致，實(shí)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。