一种分体式燃料电池电堆测试台装置,包括互相为单独箱体的水路模块、空气路模块和氢气路模块,所述氢气路模块内设有水路进水管道、水路出水管道、空气路进气管道和空气路出气管道,所述氢气路模块直接连接被测电堆,所述水路模块通过卡盘快装软管连接水路进水管道和水路出水管道后连通被测电堆,所述空气路模块通过卡盘快装软管连接空气路进气管道和空气路出气管道后连通被测电堆。进一步地,所述水路模块包括水路冷却水进口、水路冷却水出口、水路循环进口和水路循环出口;所述空气路模块包括空气路气体进口、空气路气体出口、空气路循环进口、空气路循环出口和空气路温控单元;所述氢气路模块包括氢气路气体进口、氢气路气体出口、氢气路循环进...
一种分体式燃料电池电堆测试台装置,包括互相为单独箱体的水路模块、空气路模块和氢气路模块,所述氢气路模块内设有水路进水管道、水路出水管道、空气路进气管道和空气路出气管道,所述氢气路模块直接连接被测电堆,所述水路模块通过卡盘快装软管连接水路进水管道和水路出水管道后连通被测电堆,所述空气路模块通过卡盘快装软管连接空气路进气管道和空气路出气管道后连通被测电堆。进一步地,所述水路模块包括水路冷却水进口、水路冷却水出口、水路循环进口和水路循环出口;所述空气路模块包括空气路气体进口、空气路气体出口、空气路循环进口、空气路循环出口和空气路温控单元;所述氢气路模块包括氢气路气体进口、氢气路气体出口、氢气路循环进...
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...
燃料电池工作原理:燃料电池发电原理与原电池或二次电池相似,电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应,电子通过外电路作功,反应产物为水。但与原电池不同的是,燃料电池中的反应物并非预先存储于电池内部,而是在发生反应时通入燃料气和氧化气反应后并排出生成物,因此,燃料电池并非能量存储装置而属于转化装置,在反应过程中其电极和电解质并未直接参与到反应中。燃料电池发电需要有一相对复杂的系统,除了燃料电池电堆外,还包括燃料供应子系统、氧化剂供应子系统、水热管理子系统及电管理与控制子系统等,其主要系统部件包括空压机、增湿器、氢气循环泵、高压氢瓶等,这些子系统与燃料电池电堆(或模块)组成了燃料电池发电系统。燃...
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...
燃料电池性能随着反应物气体压力的增加而提高;因此,许多燃料电池系统都包括一个空气压缩机,它可以将进口空气压力提高到环境大气压力的2~4倍。对于运输应用,空压机的效率应至少达到75%。在某些情况下,还包括一个膨胀器,以从高压废气中恢复电力。扩展机效率应至少达到80%。PEM燃料电池的关键聚合物电解质膜在干燥时不能很好地工作,因此许多燃料电池系统都为进气口安装了加湿器。加湿器通常由一层薄膜组成,该薄膜可以由与PEM相同的材料制成。通过在加湿器的一侧流动干燥的进口空气和在另一侧流动潮湿的排气空气,燃料电池产生的水可以被循环利用,以保持PEM良好的水化。燃料电池测试装备的使用需遵循规定标准及安全操作程...
尾排阀和阳极背压阀,设置于所述燃料电池电堆的氢气出口,用于排出氢气尾气。所述空气循环泵用于使空气在所述燃料电池电堆的空气入口和燃料电池电堆的空气出口之间循环。所述阴极背压阀设置于所述燃料电池电堆的空气出口,用于排出空气尾气。提供了一种燃料电池电堆测试台的使用方法。所述方法包括通过控制所述氢气循环泵、所述尾排阀、所述阳极背压阀、所述空气循环泵、所述阴极背压阀的工作状态以使所述燃料电池电堆测试台模拟不同型号燃料电池发动机的不同附件配置模式。所述附件配置模式包括阳极与阴极均无循环、阳极开路的一模式,阳极与阴极均无循环、阳极盲端的第二模式,阳极有循环、阴极无循环的第三模式,阳极开路、阴极有循环的第四模...
燃料电池电堆测试系统安全:由于本测试台涉及到电堆性能的测试,对于电堆性能的判定以及运行的安全性要求特别高,所以在考虑测试台的性能时,测试台的安全性就显得特别重要。所以在设计时除考虑外界的各种干扰外,还要考虑各个零部件的安全性。经济:在确保实用性、可靠性、先进性的前提下,注重测试台的成本和维护的阶段性,以技术建设与应用机制的协调发展,确保测试台的性价比特别高。准确:燃料电池电堆测试台是电堆研发和生产的验证设备,所以在保证测试台的功能外,还要保证测试台的每一个测试数据的准确性,保证在电堆的后期生产提供有效的数据支持。燃料电池测试装备需加强设备的模块化设计,以提高设备的简化性和标准化,降低生产成本。...
通常情况下,燃料电池可以分为磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池、碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、溶酶碳酸盐燃料电池等。近年来,随着对燃料电池研究的日益深入,逐渐诞生了直接碳燃料电池、微生物燃料电池、直接甲醇燃料电池、葡萄糖/O2酶燃料电池等等。在上述种类中,较早被开发的燃料电池为磷酸燃料电池和碱性燃料电池,也被称为一代燃料电池,发展至今已经拥有较为成熟的技术。而第二代燃料电池为熔融碳酸盐燃料电池,第三代燃料电池为固体氧化物燃料电池。我国在整车、系统和电堆方面均已有所布局,但零部件方面的相关企业仍较少,特别是较基本的关键材料和部件,如质子交换膜、碳纸、催化剂、空压机、氢气循环泵等;国内虽有相关企...
燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。燃料电池其原理是一种电化学装置,其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。燃料电池测试装备可以通过改变不同的输入参数来研究燃料电池的输出响应。四川燃料电池车用加水排气设备报价气体压力控制系统由自...
目前,燃料电池电堆测试台一般分为主体部分和测试区部分,普遍的用于燃料电池电堆厂商、车企等各个氢能源行业。测试区的功能一般为放置客户的被测电堆,放置一些工装等等。现有市场上的电堆测试台,只具有封闭测试区,或者是开放测试区,无法满足客户多元化的需求。燃料电池电堆测试台用于氢燃料电堆的性能指标测试,一般设计有提供电堆运行所需的供氢、空气、循环冷却水的功能。现有燃料电池电堆测试领域所用测试台结构上都为一体式设计,对于大功率的电堆测试台体积普遍非常庞大,搬运运输不便,人员不便进入设备内维修。燃料电池测试装备的国内生产企业需不断提高产品质量和技术水平,以应对未来国内市场的竞争。上海燃料电池车用加水排气设备...
燃料电池试验是实现燃料电池技术不断进步的必然条件,燃料电池会帮助减少污染和温室气体的排放,电池制造需求一旦新增,对它的测试需求也必然增大。国家标准中涉及的燃料电池关键部件基础性能测试主要包括:测试质子交换膜的质子交换传导率、离子交换当量、拉伸性能、吸水率、溶胀率、厚度均匀性和透气率;测试电催化剂的Pt含量测试、比表面积、孔容、孔径分布、形貌及粒径分布、催化剂密度和电化学活性面积;测试炭纸的厚度均匀性、电阻、机械强度、透气率、孔隙率和表观密度;测试膜电极的厚度均匀性、Pt担载量、单电池极化曲线、渗氢电流、活化极化过电位和欧姆极化过电位;测试双极板的气密性、阻力、面积利用率、厚度均匀性、平面度和电...
通常情况下,燃料电池可以分为磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池、碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、溶酶碳酸盐燃料电池等。近年来,随着对燃料电池研究的日益深入,逐渐诞生了直接碳燃料电池、微生物燃料电池、直接甲醇燃料电池、葡萄糖/O2酶燃料电池等等。在上述种类中,较早被开发的燃料电池为磷酸燃料电池和碱性燃料电池,也被称为一代燃料电池,发展至今已经拥有较为成熟的技术。而第二代燃料电池为熔融碳酸盐燃料电池,第三代燃料电池为固体氧化物燃料电池。我国在整车、系统和电堆方面均已有所布局,但零部件方面的相关企业仍较少,特别是较基本的关键材料和部件,如质子交换膜、碳纸、催化剂、空压机、氢气循环泵等;国内虽有相关企...
燃料电池电堆的设计边界条件确定后,即可开展电堆的详细设计过程,其中包括燃料电堆各组件的材料、尺寸、性能指标、电堆的密封及封装方式等。燃料电池电堆由承压端板、绝缘板、密封件、双极板、气体扩散层、MEA 以及紧固件等组成。电堆设计应基于对燃料电池电堆原理的掌握,基于相关部件的性能和成本掌握,综合考虑工艺的可实施性。2.2.1 双极板:双极板的设计首先应基于燃料电池电堆的实际使用如耐久性等,确定电堆双极板材料的使用类型。金属板相对更薄,体积功率密度更高,但耐久性相对差,更适用于乘用车。而石墨板耐久性更高,可应用于具有更大布置空间的商用车。双极板的厚度、流道深度、宽度、倾角和总体长度、脊的宽度以及流场...
质子交换膜是一种聚合物电解质膜,在燃料电池中起着传导质子、隔离阴极和阳极反应物的重要作用,在制备CCM型膜电极时也被作为催化剂支撑体,是燃料电池的关键器件,也是决定燃料电池性能、寿命及成本的关键部件。在实际应用中,要求质子交换膜具有高的质子传导率和良好的化学与机械稳定性。膜电极组件(membrane electrode assembly MEA)是集膜、催化层、扩散层于一体的组合件,也是燃料电池的关键部件之一。目前,国际上已经发展了3代MEA技术路线。其中一代、第二代技术已基本成熟,国内公司均可以提供膜电极产品。第三代有序化膜电极技术国内外还处于研究阶段。燃料电池测试装备需要进行实验数据的记录...
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...
一种氢燃料电池电堆测试台的使用方法,包括如下步骤:步骤1:机器的相关准备工作:采用棉质消毒毛巾对设备整体进行擦拭,擦拭洁净后,对装置的功能进行检查,确保功能正常后,开启通电,装置计入待机状态;步骤2:初步运行:开启转动电机箱2中的转动电动机3,将主动轴4的转动带动主动齿轮5的转动,从而带动传动链6转动,当放置槽块8被带动至导轨9的顶部时,暂停机器,外部机械手臂将待测电堆10放置在放置槽块8的顶部;步骤3:连通测试:将相应的螺纹管12与检测管11连通,与此同时,连接管13能够带动折板14在活动套15的内表面转动,密封垫16隔绝外部气体,开启测试台18进行加压测试;步骤4:收尾工作:测试完毕后,将...
氢燃料电池电堆测试台及其使用方法,通过转动电机箱内壁的一侧通过电机座固定连接有转动电动机,转动电动机输出轴的一端通过联轴器固定连接有主动轴,主动轴的一端贯穿转动电机箱并且延伸至转动电机箱的外部,主动轴位于转动电机箱外部的一端固定连接有主动齿轮,主动齿轮表面的一侧啮合有传动链,传动链内表面的一侧啮合有被动齿轮,传动链的表面通过活动板活动连接有放置槽块,工作箱内壁的背面固定连接有导轨,通过转动电动机、主动轴、主动齿轮、传动链、被动齿轮、放置槽块和导轨的联合设置,使得装置能够在转动电动机的转动下,稳定的将放置槽块移动至装置顶部,装置整体工作较为顺畅,并且装置整体结构稳定,易于工作人员维护。燃料电池测...
目前,影响燃料电池推广应用的因素除了加氢站等基础设施和法规等有待配套完善外,燃料电池的成本、耐久性、低温性能以及功率密度等仍有待提高。电堆作为燃料电池关键部件,是对外功率输出的关键,其成本约占燃料电池系统总成本的42%~62%所以电堆的开发对燃料电池推广应用至关重要。燃料电池电堆测试台包括氢气系统和空气系统。氢气系统包括氢气循环泵、尾排阀和阳极背压阀。空气系统包括空气循环和阴极背压阀。通过计算机辅助控制氢气系统与空气系统所包含附件是否工作,实现模拟不同燃料电池发动机系统的附件配置模式。此外,对于同一附件配置模式,所述氢气系统和所述空气系统中的各个装置皆为模块化设置,方便拆卸和组装,易于替换为同...
燃料电池检测设备作为加速产业落地的重要一环,其需求量与日俱增,各项性能指标要求也越来越高,越来越多样化。其中一项重要指标是背压控制精度,然而,在面对大范围流量与大范围压力工况时背压控制精度往往难以保证。燃料电池电堆检测设备往往采取两种背压方式:电控式背压和机械式背压。电控式背压实时检测背压点压力值并通过闭环控制算法实时调节阀门开度。由于严重的模型非线性,传统控制算法难以适应不同流量和压力工况,往往只能在工况点附近保持满意的控制精度。另外,现有的厂商能提供的电控式背压阀流量系数普遍较小,对大功率的电堆检测设备而言,大流量时压损过大,低背压值难以达到。而机械式背压阀以其良好的动态性能、较低的压损逐...
燃料电池环境试验装置运行会发出一定的噪音,但是如果噪音过大,则有可能是安装不当造成的。在安装时内机墙板没有钉牢,内机没有固定死,就容易导致噪音过大现象的出现。这种情况,安装人员通过试机,很容易发现并改正该问题。燃料电池环境试验装置安装位置也有很多讲究,并非用户喜欢装在哪里就装在哪里,否则会导致维修麻烦以及制冷效果不佳等后果户式中尽量避开油烟重、风沙多、阳光直射、散热不畅或有高温热源的地方,还要避开易燃气体容易泄漏、有强烈腐蚀性气体、有人工强电或磁场直接作用等隐患。燃料电池测试装备可以进行燃料电池的开始时间和失效时间测试,以评估燃料电池的使用寿命和可靠性。重庆燃料电池电堆测试台多少钱随着燃料电池...
燃料电池,是电化学通过使燃料的化学能,从电源取出细胞。根据系统的不同,使用氢、碳氢化合物、酒精等作为燃料。燃料电池,可再填充的一些负活性物质(氢变成燃料等),并且所述阴极活性材料的空气中的氧气可通过使等在室温或高温环境的反应供给不断地汲取电力发生器设备。与由于在设备中使用固定量的活性材料而导致容量有限的一次电池和二次电池相比,放电持续进行而不会限制正极和负极的容量。这是完全不同的,因为它是可能的。与使用热力发动机的普通发电系统不同,能量产生效率高是因为它不取决于热力发动机特有的卡诺效率,因为它在从化学能转换为电能的过程中不会通过热能或动能的形式。此外,它不受系统大小的明显影响,并且几乎没有噪音...
测试台可稳定运行5000小时无故障、3000小时的超大数据存储,为电堆的耐久性测试提供强有力的保障;同时,该测试台具备自动生成报表一键导出功能,极大程度上降低检测人员的工作强度。该设备还可以基于模块化设计,根据客户的不同需求可定制化产品,满足客户的特定需求。然而,此种背压调节方法以及策略比较冗余,模块化较弱,背压调节时间过长,稳态下波动较大,特别是在应对实际工况频繁变化的复杂情况下。例如,当燃料电池电堆测试台的空气通道中气压瞬间超压时,背压阀很难迅速做出响应,难以快速降低空气通道中的压力。并且,压力调节精度会受到背压阀自身精度的限制,难以将空气通道内的实际压力调节到很趋近预设压力。燃料电池测试...
一种分体式燃料电池电堆测试台装置,包括互相为单独箱体的水路模块、空气路模块和氢气路模块,所述氢气路模块内设有水路进水管道、水路出水管道、空气路进气管道和空气路出气管道,所述氢气路模块直接连接被测电堆,所述水路模块通过卡盘快装软管连接水路进水管道和水路出水管道后连通被测电堆,所述空气路模块通过卡盘快装软管连接空气路进气管道和空气路出气管道后连通被测电堆。进一步地,所述水路模块包括水路冷却水进口、水路冷却水出口、水路循环进口和水路循环出口;所述空气路模块包括空气路气体进口、空气路气体出口、空气路循环进口、空气路循环出口和空气路温控单元;所述氢气路模块包括氢气路气体进口、氢气路气体出口、氢气路循环进...
与传统内燃机相似,整车的功率需求、寿命、空间尺寸、成本等是燃料电池电堆的初始设计输入。燃料电池电堆的设计及改进方向,目前就是向传统内燃机看齐,力争在各方面缩小与内燃机的差距,进而突破阻碍其推广应用的掣肘。针对不同的车型及工况需求,燃料电池的电堆设计存在些许差异。如DOE预计,2025年,重型车将由3 个电堆并联组成391 kW 的燃料电池系统,中型车由2 个电堆并联组成202 kW 的系统。结合美国、欧洲、日本、韩国以及中国的燃料电池相关规划中的内容,针对商用车燃料电池电堆的设计目标。基于整车对电堆的实际使用需求,结合空气供给系统中空压机、燃料供给系统中氢气循环泵、冷却系统中散热器、电控系统中...
随着燃料电池汽车需求的不断增加,燃料电池系统的产业化需求会越来越强烈。电堆作为燃料电池系统的关键部件之一,电堆的性能是燃料电池系统乃至整车性能的决定因素,电堆测试台架是检测电堆性能和质量的有力保障。面向燃料电池电堆产业化需求,我们应该开展燃料电池电堆的标准化、集约化的在线检测技术、快速检验技术及测试设备开发,制定标准化评价方法及测试规范,为燃料电池电堆的批量生产提供有力地支撑。燃料电池电堆测试台架由氢气单元、空气单元、氮气单元、冷却水循环单元、自动补水系统、二次冷却水系统、直流电子负载系统、安全检测连锁报警系统、上位机及控制系统等部件组成。燃料电池测试装备需要保护好和维护好,以确保测试结果的准...
聚合物电解质膜(PEM)燃料电池是当前燃料电池汽车应用研究的热点。PEM燃料电池由几层不同的材料制成。PEM燃料电池的主要部件如图3所示。PEM燃料电池的关键是膜电极组件(MEA),包括膜、催化剂层和气体扩散层(GDLs)。硬件组件用于一个意味着合并到燃料电池包括垫片,它提供一个密封是防止泄漏的气体,和双相钢板,用于组装个人PEM燃料电池与燃料电池堆栈和提供气体燃料和空气的通道。催化剂(catalyst)是燃料电池的关键材料之一,其作用是降低反应的活化能,促进氢、氧在电极上的氧化还原过程、提高反应速率。由于氧还原反应(ORR)交换电流密度低,是燃料电池总反应的控制步骤。目前,燃料电池中常用的商...
现今生活中存在多种燃料电池,但它们运作原理基本上大致相同,必定包含一个阳极,一个阴极以及让电荷通过电池两极的电解质。电子由阳极传至阴极产生直流电,形成完整的电路。各种燃料电池是基于使用不同的电解质以及电池大小而分类的,因此电池种类变得更多元化,用途亦更普遍。由于以个体燃料电池计,单一颗电池只能输出相对较小的电压,大约0.7V,所以燃料电池多以串连或一组的方式制造,以增加电压,配合应用需求。另一方面,燃料电池产电后会产生水与热,基于使用不同的燃料,有可能产生极少量二氧化碳和其他物质,对环境的污染比原电池及化石燃料发电厂少,是一种绿色能源。燃料电池的能量效率通常为40-60%之间;如果废热被捕获使...
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...
由于所述燃料电池电堆下线之后在不同型号的燃料电池发动机中将会具有不同的附件配置模式,同时涉及到的附件系统种类与型号较多,因而在燃料电池电堆下线检测时,为了模拟真实附件配置模式进行测试,需要准备多个测试台,或者频繁更换附件系统,在这种情况下,成本高,工作效率较低。基于此,有必要针对目前模拟电堆不同附件配置模式过程中测试效率低、成本高的问题,提供一种燃料电池电堆测试台及其使用方法。提供了一种燃料电池电堆测试台,所述燃料电池电堆测试台包括氢气系统和空气系统。所述氢气系统包括氢气循环泵、尾排阀和阳极背压阀。所述空气系统包括空气循环泵和背压阀。所述氢气循环泵用于使氢气在燃料电池电堆的氢气入口和所述燃料电...