聚合物電解質膜(PEM)燃料電池是當前燃料電池汽車應用研究的熱點。PEM燃料電池由幾層不同的材料制成。PEM燃料電池的主要部件如圖3所示。PEM燃料電池的關鍵是膜電極組件(MEA),包括膜、催化劑層和氣體擴散層(GDLs)。硬件組件用于一個意味著合并到燃料電池包括墊片,它提供一個密封是防止泄漏的氣體,和雙相鋼板,用于組裝個人PEM燃料電池與燃料電池堆棧和提供氣體燃料和空氣的通道。催化劑(catalyst)是燃料電池的關鍵材料之一,其作用是降低反應的活化能,促進氫、氧在電極上的氧化還原過程、提高反應速率。由于氧還原反應(ORR)交換電流密度低,是燃料電池總反應的控制步驟。目前,燃料電池中常用的商用催化劑是Pt/C,由Pt的納米顆粒分散到碳粉(如XC-72)載體上的擔載型催化劑。燃料電池測試裝備可用于燃料電池電池組和系統(tǒng)的性能測試、穩(wěn)定性測試、安全性測試等多種測試環(huán)節(jié)。鄭州燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)測試臺采購
燃料電池(英語:Fuel cell)是一種主要透過氧或其他氧化劑進行氧化還原反應,把燃料中的化學能轉換成電能的發(fā)電裝置。較常見的燃料為氫 ,其他燃料來源來自于任何的能分解出氫氣的碳氫化合物,例如天然氣、醇、和甲烷等。燃料電池有別于原電池,優(yōu)點在于透過穩(wěn)定供應氧和燃料來源,即可持續(xù)不間斷的提供穩(wěn)定電力,直至燃料耗盡,不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續(xù)充電,也因此透過電堆串連后,甚至成為發(fā)電量百萬瓦(MW)級的發(fā)電廠。燃料電池內(nèi)阻是個重要的測試指標,它是衡量電子傳導難易程度的主要標志,也是決定電堆發(fā)電效率的關鍵參數(shù)。燃料電池內(nèi)阻能反應內(nèi)部溫度、濕度等重要參數(shù)的變化,通過對燃料電池內(nèi)阻進行在線測試,可以獲取電堆運行的實時動態(tài)信息,便于對燃料電池進實時監(jiān)控和健康診斷,這對提高燃料電池耐久性具有非常重要的意義。 燃料電池內(nèi)阻含有感抗和容抗,大小在毫歐、微歐級,而且具有時變特性,對其測試較為困難。鄭州燃料電池發(fā)動機空氣子系統(tǒng)測試臺公司電話燃料電池測試裝備的使用需要進行系統(tǒng)規(guī)劃和管理,以確保測試效果和工作效率。
目前,燃料電池電堆測試臺一般分為主體部分和測試區(qū)部分,普遍的用于燃料電池電堆廠商、車企等各個氫能源行業(yè)。測試區(qū)的功能一般為放置客戶的被測電堆,放置一些工裝等等?,F(xiàn)有市場上的電堆測試臺,只具有封閉測試區(qū),或者是開放測試區(qū),無法滿足客戶多元化的需求。燃料電池電堆測試臺用于氫燃料電堆的性能指標測試,一般設計有提供電堆運行所需的供氫、空氣、循環(huán)冷卻水的功能。現(xiàn)有燃料電池電堆測試領域所用測試臺結構上都為一體式設計,對于大功率的電堆測試臺體積普遍非常龐大,搬運運輸不便,人員不便進入設備內(nèi)維修。
測試臺主要由氫氣子系統(tǒng)、空氣子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和上位機測控子系統(tǒng)等五大主要部分組成。功能特點:狀態(tài)監(jiān)控:完成氫燃料電池電堆運行狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示和監(jiān)控,同時完成測試臺設備運行狀況的實時監(jiān)控與維護;測試功能:可切換手/自動測試模式,支持不同規(guī)格型號電堆的活化、氣密性、一致性、穩(wěn)態(tài)/動態(tài)性能、冷/熱啟動性能等測試;軟件功能:支持自動生成測試報告、數(shù)據(jù)報表、曲線圖表,支持用戶軟件二次開發(fā),支持控制算法自定義模型的嵌入式二次開發(fā);擴展功能:支持空壓機、增濕器、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、冷卻加熱系統(tǒng)等部件的性能參數(shù)單獨測試與試驗驗證,支持燃料電池控制器(FCU)在環(huán)測試;安全保護:支持故障在線診斷,具有氫氣安全和電氣安全檢測報警與保護,具有視頻監(jiān)控功能,保證整個測試區(qū)域安全運行的現(xiàn)場視頻監(jiān)控。燃料電池測試裝備需要進行耐久性測試,以評估其在實際使用中的性能和可靠性。
通常情況下,燃料電池可以分為磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、堿性燃料電池、質子交換膜燃料電池、溶酶碳酸鹽燃料電池等。近年來,隨著對燃料電池研究的日益深入,逐漸誕生了直接碳燃料電池、微生物燃料電池、直接甲醇燃料電池、葡萄糖/O2酶燃料電池等等。在上述種類中,較早被開發(fā)的燃料電池為磷酸燃料電池和堿性燃料電池,也被稱為一代燃料電池,發(fā)展至今已經(jīng)擁有較為成熟的技術。而第二代燃料電池為熔融碳酸鹽燃料電池,第三代燃料電池為固體氧化物燃料電池。我國在整車、系統(tǒng)和電堆方面均已有所布局,但零部件方面的相關企業(yè)仍較少,特別是較基本的關鍵材料和部件,如質子交換膜、碳紙、催化劑、空壓機、氫氣循環(huán)泵等;國內(nèi)雖有相關企業(yè)開始介入,但與國際先進產(chǎn)品相比,可靠性和耐久性仍存在較大差距,大部分關鍵零部件及關鍵材料仍依賴進口。燃料電池測試裝備的行業(yè)標準制定是保證設備質量、安全和可靠性的重要工作。深圳燃料電池發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)測試臺工廠
燃料電池測試裝備通常包括液態(tài)燃料供應系統(tǒng)、氫氣供應系統(tǒng)、水冷循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)等部分。鄭州燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)測試臺采購
氣體壓力控制系統(tǒng)由自動背壓閥、減壓閥和壓力傳感器組成。達到控制反應氣壓力的目的。氣體先經(jīng)過前處理系統(tǒng)中的減壓閥降低到一定范圍,再通過背壓閥與壓力傳感器來實現(xiàn)電堆前或電堆后的壓力控制。氣體增濕系統(tǒng)由膜增濕器、氣體平衡路、高水箱、加熱水箱、板式換熱器、離心泵、管路加熱帶、溫度傳感器以及壓力傳感器組成,達到控制反應氣濕度的目的。氣體增濕主要通過膜增濕器的水氣加濕模式來實現(xiàn)氣體的增濕,通過控制增濕水溫來控制氣體出增濕器的露了點溫度來實現(xiàn)濕度的精確控制。板式換熱器、加熱水箱和溫度傳感器可以實現(xiàn)氣體濕度的快速改變。管路加熱帶和溫度傳感器用于實現(xiàn)氣體濕度的穩(wěn)定性。氣體平衡路和高水箱的作用是平衡膜增濕器水氣兩側壓力,提高增濕系統(tǒng)可靠性。鄭州燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)測試臺采購