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來源: 發布時間:2023-06-03

燃料電池電堆的設計邊界條件確定后,即可開展電堆的詳細設計過程,其中包括燃料電堆各組件的材料、尺寸、性能指標、電堆的密封及封裝方式等。燃料電池電堆由承壓端板、絕緣板、密封件、雙極板、氣體擴散層、MEA 以及緊固件等組成。電堆設計應基于對燃料電池電堆原理的掌握,基于相關部件的性能和成本掌握,綜合考慮工藝的可實施性。2.2.1 雙極板:雙極板的設計首先應基于燃料電池電堆的實際使用如耐久性等,確定電堆雙極板材料的使用類型。金屬板相對更薄,體積功率密度更高,但耐久性相對差,更適用于乘用車。而石墨板耐久性更高,可應用于具有更大布置空間的商用車。雙極板的厚度、流道深度、寬度、傾角和總體長度、脊的寬度以及流場形狀、壓降,是雙極板設計的重點和難點。燃料電池測試裝備需要加強與能源、汽車等相關領域的互動和合作,推動燃料電池技術的應用和發展。北京加注模塊功能

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目前,影響燃料電池推廣應用的因素除了加氫站等基礎設施和法規等有待配套完善外,燃料電池的成本、耐久性、低溫性能以及功率密度等仍有待提高。電堆作為燃料電池關鍵部件,是對外功率輸出的關鍵,其成本約占燃料電池系統總成本的42%~62%所以電堆的開發對燃料電池推廣應用至關重要。燃料電池電堆測試臺包括氫氣系統和空氣系統。氫氣系統包括氫氣循環泵、尾排閥和陽極背壓閥。空氣系統包括空氣循環和陰極背壓閥。通過計算機輔助控制氫氣系統與空氣系統所包含附件是否工作,實現模擬不同燃料電池發動機系統的附件配置模式。此外,對于同一附件配置模式,所述氫氣系統和所述空氣系統中的各個裝置皆為模塊化設置,方便拆卸和組裝,易于替換為同系列中不同型號的部件。解決了模擬電堆不同附件配置模式過程中測試效率低成本高的問題。北京加注模塊功能燃料電池測試裝備可以進行燃料電池的材料相容性測試,以評估燃料電池材料在不同條件下的使用壽命和穩定性。

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測試臺主要由氫氣子系統、空氣子系統、水熱管理子系統、控制子系統和上位機測控子系統等五大主要部分組成。功能特點:狀態監控:完成氫燃料電池電堆運行狀態的實時數據采集、存儲、顯示和監控,同時完成測試臺設備運行狀況的實時監控與維護;測試功能:可切換手/自動測試模式,支持不同規格型號電堆的活化、氣密性、一致性、穩態/動態性能、冷/熱啟動性能等測試;軟件功能:支持自動生成測試報告、數據報表、曲線圖表,支持用戶軟件二次開發,支持控制算法自定義模型的嵌入式二次開發;擴展功能:支持空壓機、增濕器、氫氣循環系統、冷卻加熱系統等部件的性能參數單獨測試與試驗驗證,支持燃料電池控制器(FCU)在環測試;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,具有視頻監控功能,保證整個測試區域安全運行的現場視頻監控。

通過檢測管11、螺紋管12、連接管13、折板14、活動套15、密封墊16和測試管17的聯合設置,使得裝置在對電池電堆進行測試時,只需要將螺紋管12與檢測管11旋轉連通即可,并且螺紋連接的密封性較高,另外在連接管13與螺紋管12連通后,連接管13的一側依然能夠轉動,方便工作人員在任意時刻手動操作,并且通過密封墊16將提升管道內外的密封性,提高了裝置運行時的穩定性,通過轉動電動機3、主動軸4、主動齒輪5、傳動鏈6、被動齒輪7、放置槽塊8和導軌9的聯合設置,使得裝置能夠在轉動電動機3的轉動下,穩定的將放置槽塊8移動至裝置頂部,裝置整體工作較為順暢,并且裝置整體結構穩定,易于工作人員維護,通過步驟1、步驟2和步驟3的聯合設置,使得裝置在運行前經過檢測再運行,有效的保證了裝置運行時的安全性和可靠性,并且通過外部機械手臂的放置,進一步的提高了裝置運行時的效率,并且進一步減低了工作人員的勞動量,提升了工作體驗。燃料電池測試裝備的安全保障措施包括電氣安全、機械安全、防爆安全等多個方面,需確保測試過程中的安全性。

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在行業發展初期,由于缺乏專業的國內設備廠商提供測試設備以滿足燃料電池系統的研究與開發,客戶只能選用Greenlight、Feulcon等少數進口品牌的測試設備,或購買電子負載和其他部件,自行搭建一個簡易的燃料電池測試平臺,用于檢驗燃料電池電堆和發動機的測試。這種情況現在已經有了很大改觀,隨著一批國產燃料電池檢測設備企業的崛起,國內燃料電池產業在檢測環節開始已經打破依賴進口設備的局面。2017年全力推進產品技術研發,2018年進入技術成果收獲期,快速推出了電堆測試系統、發動機測試系統,并在原有的DC/DC測試系統、大功率回饋式電子負載產品完成燃料電池行業特性升級后,形成了完整的測試產品線。目前其60——150kW燃料電池電堆測試臺和100——200kW燃料電池發動機測試臺在業內普遍應用。燃料電池測試裝備可以進行燃料電池及其相關技術的推廣和應用,以促進燃料電池的產業化和商業化。燃料電池發動機氫氣子系統測試臺公司電話

燃料電池測試裝備的設備操作及數據處理工作需進行規范化,以提高測試結果的可比性和可靠性。北京加注模塊功能

氫燃料電池具有燃料能量轉化率高、噪音低以及零排放等優點,可普遍應用于汽車、飛機、列車等交通工具以及固定電站等方面。從燃料電池在載人航天、水下潛艇、分布式電站獲得應用以來,燃料電池一直受到各國相關單位和企業的關注,在未來煤電占比相對較低的情況下,由于風能、太陽能等可再生能源技術規模的增大,整個上游的電源結構會越來越清潔。與目前許多發電廠和乘用車使用的傳統燃燒技術相比,燃料電池有幾個優點:一,發電效率高達50%~60%,假如能夠結合形成循環發電系統,其發電效率可以高達70%以上;第二,相比于傳統的火力發電,燃料電池對環境的污染程度更低;第三,燃料電池因為內部構件少,在運行過程中不會產生較大的噪聲,一般噪聲為50dB~70dB。北京加注模塊功能

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