新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
N62400在燃料电池测试中的优势
NGI123 | 2018-08-27 16:25:07    阅读:302   发布文章

一、燃料电池研究现状

燃料电池作为本实际最有前途的清洁能源,是替代传统能源的最佳选择,其中质子交换燃料电池(PEMFC)具有体积小,启动快、转换效率高和工作温度低等优点,是汽车动力电源和移动电源的首选。因此,20世纪末开始,国际上形成了一个PEMFC的开发热潮,使得PEMFC成为了目前世界上发展最为迅速的燃料电池。

燃料电池作为电化学发电装置,不同与常规意义上的电池。质子交换膜燃料电池的结构如图所示:

质子膜交换燃料电池结构示意图.jpg

质子膜交换燃料电池结构示意图

单电池主要由四部分组成:一个质子交换膜电极,两块电极板,催化层和外部密封装置。其中质子交换膜是电池的核心。燃料电池的电压只跟膜的层数有关,PEMFC单电池开路电压大约在0.7V-1V左右,要活的高电压需要将电池串联起来形成堆。燃料电池的工作电流则与膜的大小有关,PEMFC的工作电流密度可高达1A/CM2,因此在工作时将产生很大的电流。

为了方便开发人员研究测试膜的电特性。一般情况下都是进行单电池测试,所以要求电子负载能进行低压大电流的测试,另外,还会进行对电池电动势的准确测量,以及负载调整率的测量等等,NGI针对此应用特推出全新的燃料电池专用测量设备——N62400

二、N62400简介

N62400超低电压大电流直流电子负载为NGI公司为燃料电池等相关领域测试而开发的一款高可靠性、高精度、高性价比全功能直流电子负载产品。该产品功率密度大,外形精致,适合桌面使用,也可安装于19寸标准机柜。产品外观如图所示:

N62400外观.jpg

图 2 N62400外观

  N62400主要特点如下所示:

Ø 带载时最低可操作电压低至0.2V

Ø 纯硬件恒电阻、恒功率设计,稳定可靠

Ø 强大充放电控制功能,可串联模式放电,方便燃料电池测试

Ø 内置ESR测试功能(选配)

Ø 高达20KHz动态测试性能,上升下降斜率可独立设置

Ø 远近端量测切换

Ø 断电保持记忆功能

Ø 可编程序列测试功能,多达100组序列,每个序列高达50步

Ø 大尺寸彩色液晶屏,信息显示更全面

Ø 强大的自动测试功能,复杂测试任务一键完成

Ø 模拟短路功能

Ø 强大自动测试功能,复杂测试任务一键搞定

三、N62400在燃料电池测试中的优势

测量燃料电池主要测量其极化特性曲线,即在一定的温度与气体压力下,改变负载电阻的大小,测量燃料电池的输出电压与输出电流之间的关系,一般包括三个部分低电流(电化学极化)、中电流(欧姆极化)、高电流(浓差极化),典型的极化特性曲线如图所示:

燃料电池极化曲线.jpg

燃料电池极化曲线

由此可见,为了尽可能完整的测试出该极化曲线,需要对应的电子负载能在足够低的电压下操作,而N62400的超低最小工作电压正好可以满足该测试要求,以下为针对某燃料电池得到的测试曲线

使用N62400测试某型号燃料电池极化曲线.jpg

使用N62400测试某型号燃料电池极化曲线

使用N62400测试某型号燃料电池输出功率曲线.jpg

5使用N62400测试某型号燃料电池输出功率曲线

由此可以很明显看出,在燃料电池低至0.2V时候的实测电流,从而为产品研发以及改进提供有力依据。

从事燃料电池的研究、开发或制造PEMFC的科学家及工程师需要各种测量、控制、分析及可视化工具来评估和验证PEMFC技术。就研究开发而言,测试可以描述和优化能量输出,延长电堆的使用寿命和耐久性。在设计方案的验证过程中,主要目标是优化设计,为批量生产做准备;在加工制造领域,将对电堆进行检查以保证其符合要求:在实际应用中,监控电堆的寿命和安全工作至关重要。可以看出,从PEMFC的研究开发到方案验证,乃至生产和使用,都需要对 PEMFC的工作状态进行详细的分析,选择N62400系列产品,不仅能满足上述的测量需求,还可以借助其强大的序列功能,弥补燃料电池在测试过程中的响应速度不快,而可能引起的瞬间过载,从而在有效降低对电源瞬态响应速度的同时,也能满足对电源连续输出测试的要求。

参与讨论
登录后参与讨论
推荐文章
最近访客