燃料電池測試平臺針對氫空PEM燃料電池設計的一款科研級燃料電池多性能測試平臺,適用功率范圍0~100W之間的燃料電池單電池的性能評價。全方面對標進口小型測試臺,主要解決高等院校、科研院所燃料電池單電池理論研究,國內外期刊論文發(fā)表中對國外測試設備的依賴;該測試平臺在原有產品基礎上,進行了多項改進和優(yōu)化設計。針對特殊的應用場景,測試臺重新開發(fā)定義了軟件系統,優(yōu)化了增濕伴熱系統、數據采集分析系統、電化學工作站匹配等子系統。該設備具有模塊化解決方案,針對不同的需求提供不同的功能模塊,理論研究的應用場景相當豐富。燃料電池測試裝備可以幫助研究人員進行燃料電池的可行性研究。安徽燃料電池DCDC測試臺解決方案
近年來,環(huán)境污染問題比較嚴重,石油等不可再生資源日趨匱乏,探求汽車新的動力源已經成為世界汽車領域研究和發(fā)展的熱點,燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關注。質子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術,不但突破卡諾循環(huán)限制,能量轉換效率高,而且排放污染少,對環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經開始進行小規(guī)模的PEMFC汽車試運行和小批量投產,加快了其商用進程。燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動力裝置,是整個裝配體中較重要的部件,如何對質子交換膜燃料電池(PEMFC)進行有效的熱管理,對其工作效率、使用壽命和運行經濟性有著極其重要的意義。河南抽真空模塊方案燃料電池測試裝備的國內生產企業(yè)需不斷提高產品質量和技術水平,以應對未來國內市場的競爭。
燃料電池堆是燃料電池動力系統的關鍵。它通過燃料電池中的電化學反應產生直流電(DC)。單個燃料電池產生的電流小于1v,因此,單個的燃料電池通常被串聯成一個燃料電池堆,一個典型的燃料電池堆可能由數百個燃料電池組成。燃料電池產生的能量取決于幾個因素,如燃料電池類型、電池尺寸、工作溫度和供應給電池的氣體壓力。燃料處理器將燃料轉換成燃料電池可用的形式。根據燃料和燃料電池類型的不同,燃料處理器可以是一個簡單的去除雜質的吸附劑床,或多個反應堆和吸附劑的組合。功率調節(jié)包括控制電流(安培數)、電壓、頻率等電流特性,以滿足應用的需要。燃料電池以直流電(DC)的形式發(fā)電。在直流電路上,電子只向一個方向流動。如果燃料電池被用來為使用交流電的設備供電,則必須將直流電轉換為交流電。
在燃料極中,供給的燃料氣體中的H2分解成H+和e-,H+移動到電解質中與空氣極側供給的O2發(fā)生反應。e-經由外部的負荷回路,再反回到空氣極側,參與空氣極側的反應。一系例的反應促成了e-不間斷地經由外部回路,因而就構成了發(fā)電。可以看出,由H2和O2生成的H2O,除此以外沒有其他的反應,H2所具有的化學能轉變成了電能。但實際上,伴隨著電極的反應存在一定的電阻,會引起了部分熱能產生,由此減少了轉換成電能的比例。引起這些反應的一組電池稱為組件,產生的電壓通常低于一伏。因此,為了獲得大的出力需采用組件多層迭加的辦法獲得高電壓堆。組件間的電氣連接以及燃料氣體和空氣之間的分離,采用了稱之為隔板的、上下兩面中備有氣體流路的部件,PAFC和PEMFC的隔板均由碳材料組成。堆的出力由總的電壓和電流的乘積決定,電流與電池中的反應面積成比。燃料電池測試裝備需滿足不同測試規(guī)范的需求,且還需加強設備的模塊化和標準化設計。
電堆的體積優(yōu)化可以從結構設計和優(yōu)化材料等方面展開。仿真和實驗結果表明,長條形的電堆更有利于實現壓力的均勻分布,增大長寬比也有助于減小電流密度的趨膚效應作用。減小封裝力矩可以減小承壓端板的厚度進而降低電堆長度。在考慮氣體、液體均勻分配的基礎上,通過長進氣口有利于達到更好的氣體均一性。降低體積較為有效的方式即采用更薄的雙極板,實現電堆整體長度的降低。通過密封件和膜電極的結構設計,實現更緊湊的結構,也可以降低整體體積。電堆封裝現采用的方式包括螺栓緊固式、綁帶捆扎式。螺栓緊固式是較早采用的方式,其裝配簡單,設計要點為螺栓數量、分布、預緊力的大小以及螺栓預緊力的次序。綁帶緊固的優(yōu)勢在于結構緊湊,可實現相對高的功率密度。其設計要點包括綁帶材料、綁帶寬度和厚度、綁帶分布數量和位置。燃料電池測試裝備在燃料電池產業(yè)鏈中的地位和作用越來越重要,必須加強產學研用一體化和技術創(chuàng)新。重慶燃料電池車用加水排氣設備多少錢
燃料電池測試裝備可以進行燃料電池輸出特性的分析和解釋,以更好地理解燃料電池的工作原理和機理。安徽燃料電池DCDC測試臺解決方案
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。安徽燃料電池DCDC測試臺解決方案
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