燃料电池测试设备是一种用于化学领域的分析仪器,于2019年12月12日启用。燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料,同时没有机械传动部件,故排放出的有害气体极少,使用寿命长。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是较有发展前途的发电技术。燃料电池测试装备可以进行燃料电池的趋势分析和预测,以评估燃料电池的发展趋势和未来发展方向。成都燃料电池发动机热管理子系统测试台厂
目前,燃料电池电堆的组装方式主要有手动组装和自动组装2种。手动装配在试验阶段和工艺验证阶段,其效率低的劣势并不明显。装配人员借助于定位杆等,将承压板、绝缘板、集流体、双极板、膜电极等依次叠罗在一起。在外部加压装置的压缩作用下,压缩到预定程度或接触力后,用螺栓或绑带紧固在一起。手动装配由于全过程人为操作,在电堆整体尺寸不大的情况下,可满足实验测试要求。但在电堆整体尺寸较大时,累积效应产生的装配误差以及不一致性,会导致电堆的性能无法达到设计要求。自动装配相较于手动装配,生产效率更高。借助于自动拾取、CCD 成像等设备,自动装配可实现双极板、膜电极的自动抓取、定位和安装,整体装配误差较低,是未来电堆真正走向商品化后的必由之路。成都抽真空模块供应商燃料电池测试装备在燃料电池研究和发展中具有重要作用和意义,为燃料电池的推广和应用提供了重要保障。
在行业发展初期,由于缺乏专业的国内设备厂商提供测试设备以满足燃料电池系统的研究与开发,客户只能选用Greenlight、Feulcon等少数进口品牌的测试设备,或购买电子负载和其他部件,自行搭建一个简易的燃料电池测试平台,用于检验燃料电池电堆和发动机的测试。这种情况现在已经有了很大改观,随着一批国产燃料电池检测设备企业的崛起,国内燃料电池产业在检测环节开始已经打破依赖进口设备的局面。2017年全力推进产品技术研发,2018年进入技术成果收获期,快速推出了电堆测试系统、发动机测试系统,并在原有的DC/DC测试系统、大功率回馈式电子负载产品完成燃料电池行业特性升级后,形成了完整的测试产品线。目前其60——150kW燃料电池电堆测试台和100——200kW燃料电池发动机测试台在业内普遍应用。
耐久性测试用来衡量电堆使用寿命,目前并无统一的测试标准。衡量电堆耐久性的方法包括台架测试与实际路试。台架测试包括工况法和加速耐久法,实际路试作为更可靠性的方法也被电堆生产企业和整车企业所采用。台架测试工况可参考DOE 测试工况,加速耐久法多为电堆开发企业借助于采集的典型工况形成倍率因子加速测试。随着对设计开发的电堆了解的深入,对相关控制参数对电堆性能相互作用的掌握,电堆生产和整车企业,需要建立耐久性测试方法和标准,形成关键技术。专业的电堆开发,人力资源是关键。在产品定义和设计阶段,实现平台化产品和模块化产品设计,充分汲取并应用基础研究和材料的改进创新的成果,才能促进技术不断提高和改进,从而实现电堆性能的整体提升。燃料电池测试装备需要进行实验数据的可视化和展示,以方便研究人员进行数据分析和处理。
气体压力控制系统由自动背压阀、减压阀和压力传感器组成。达到控制反应气压力的目的。气体先经过前处理系统中的减压阀降低到一定范围,再通过背压阀与压力传感器来实现电堆前或电堆后的压力控制。气体增湿系统由膜增湿器、气体平衡路、高水箱、加热水箱、板式换热器、离心泵、管路加热带、温度传感器以及压力传感器组成,达到控制反应气湿度的目的。气体增湿主要通过膜增湿器的水气加湿模式来实现气体的增湿,通过控制增湿水温来控制气体出增湿器的露了点温度来实现湿度的精确控制。板式换热器、加热水箱和温度传感器可以实现气体湿度的快速改变。管路加热带和温度传感器用于实现气体湿度的稳定性。气体平衡路和高水箱的作用是平衡膜增湿器水气两侧压力,提高增湿系统可靠性。燃料电池测试装备需要加强设备的快速响应性和灵活性,以应对日益丰富的测试需求。成都燃料电池DCDC测试台工厂
燃料电池测试装备的使用需遵循规定标准及安全操作程序,确保人身、设备和环境的安全。成都燃料电池发动机热管理子系统测试台厂
燃料电池双极板的作用是传导电子、分配反应气并协助排出生成水,从功能上要求双极板材料是电与热的良导体、具有一定的强度以及气体致密性等;从性能的稳定性方面要求双极板在燃料电池酸性(pH=2~3)、电位(~1.1 V)、湿热(气水两相流,~80℃)环境下具有耐腐蚀性且对燃料电池其他部件与材料的相容无污染性,具有一定的憎水性协助电池生成水的排出;从产品化方面要求双极板材料要易于加工、成本低廉。燃料电池常采用的双极板材料包括硬碳板、复合双极板、金属双极板3大类。燃料电池电堆(Fuel Cell Stack)是燃料电池发电系统的关键。通常为了满足一定的功率及电压要求,电堆通常由数百节单电池串联而成,而反应气、生成水、冷剂等流体通常是并联或按特殊设计的方式(如串并联)流过每节单电池。燃料电池电堆的均一性是制约燃料电池电堆性能的重要因素。成都燃料电池发动机热管理子系统测试台厂