氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極,氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極。而氫燃料電池具備無(wú)污染、無(wú)噪聲和高效率的特點(diǎn)。氫燃料電池對(duì)環(huán)境具備無(wú)污染性,它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng),而不是采用燃燒或儲(chǔ)能方式,燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過(guò)可再生能源產(chǎn)生的,整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過(guò)程,而氫燃料電池電堆由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成,單體電池是由將雙極板與膜電極組成,若干單體之間嵌入密封件,經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構(gòu)成氫燃料電池電堆,而氫燃料電池電堆在進(jìn)行生產(chǎn)后往往都需要燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試。燃料電池測(cè)試裝備可用于燃料電池電池組和系統(tǒng)的性能測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試、安全性測(cè)試等多種測(cè)試環(huán)節(jié)。山東燃料電池DCDC測(cè)試臺(tái)企業(yè)
燃料電池工作原理:燃料電池發(fā)電原理與原電池或二次電池相似,電解質(zhì)隔膜兩側(cè)分別發(fā)生氫氧化反應(yīng)與氧還原反應(yīng),電子通過(guò)外電路作功,反應(yīng)產(chǎn)物為水。但與原電池不同的是,燃料電池中的反應(yīng)物并非預(yù)先存儲(chǔ)于電池內(nèi)部,而是在發(fā)生反應(yīng)時(shí)通入燃料氣和氧化氣反應(yīng)后并排出生成物,因此,燃料電池并非能量存儲(chǔ)裝置而屬于轉(zhuǎn)化裝置,在反應(yīng)過(guò)程中其電極和電解質(zhì)并未直接參與到反應(yīng)中。燃料電池發(fā)電需要有一相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng),除了燃料電池電堆外,還包括燃料供應(yīng)子系統(tǒng)、氧化劑供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)及電管理與控制子系統(tǒng)等,其主要系統(tǒng)部件包括空壓機(jī)、增濕器、氫氣循環(huán)泵、高壓氫瓶等,這些子系統(tǒng)與燃料電池電堆(或模塊)組成了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)的復(fù)雜性給運(yùn)行的可靠性帶來(lái)了挑戰(zhàn)。山東燃料電池DCDC測(cè)試臺(tái)企業(yè)燃料電池測(cè)試裝備的技術(shù)創(chuàng)新是提高設(shè)備性能和降低成本的有效途徑。
燃料電池測(cè)試設(shè)備是一種用于化學(xué)領(lǐng)域的分析儀器,于2019年12月12日啟用。燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置,又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能,不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制,因此效率高; 另外,燃料電池用燃料和氧氣作為原料,同時(shí)沒有機(jī)械傳動(dòng)部件,故排放出的有害氣體極少,使用壽命長(zhǎng)。由此可見,從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來(lái)看,燃料電池是較有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。
燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的基本結(jié)構(gòu),工作原理以及電壓輸出特性.根據(jù)燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)的功能需求和技術(shù)需求,提出模塊化單元性的整體設(shè)計(jì)方案.完成燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)搭建,為燃料電池測(cè)試提供硬件平臺(tái).(2)對(duì)燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).確定整體電氣控制的設(shè)計(jì)方案,對(duì)電氣控制系統(tǒng)所需硬件進(jìn)行選擇,并完成電氣原理圖設(shè)計(jì).編制控制程序,實(shí)現(xiàn)燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)的控制需求.(3)設(shè)計(jì)一套通訊轉(zhuǎn)換器,用于接收燃料電池電壓巡檢儀檢測(cè)到的燃料電池單體電壓信息,實(shí)現(xiàn)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線轉(zhuǎn)換為支持Modbus RTU協(xié)議的RS232總線,完成對(duì)燃料電池單體電壓的數(shù)據(jù)采集。燃料電池測(cè)試裝備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定是保證設(shè)備質(zhì)量、安全和可靠性的重要工作。
本測(cè)試平臺(tái)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上主要分為九個(gè)單元,分別為氣體供應(yīng)及排放單元、水域/夾具熱管理單元、氮?dú)獯祾呒霸嚶﹩卧?、去離子水補(bǔ)充單元、電子負(fù)載單元、電化學(xué)工作站、安全控制及聯(lián)鎖單元、數(shù)據(jù)采集及控制單元、氣體泄漏報(bào)警單元。通過(guò)精選硬件和優(yōu)化軟件算法,確保了測(cè)量精度和穩(wěn)定性,運(yùn)行條件準(zhǔn)確可控;通過(guò)規(guī)范硬件適用標(biāo)準(zhǔn)、增加安全保證硬件以及在軟件上進(jìn)行多重安全設(shè)計(jì),提升了平臺(tái)的可靠性和安全性。平臺(tái)設(shè)計(jì)有功能強(qiáng)大的人機(jī)界面,有多種操作模式和控制方式供用戶選擇,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)多天無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行。燃料電池運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù)均可以在線調(diào)整和監(jiān)測(cè),所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均可以即時(shí)存儲(chǔ)。燃料電池測(cè)試裝備的使用需要具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能。江蘇燃料電池DCDC測(cè)試臺(tái)功能
燃料電池測(cè)試裝備需要進(jìn)行耐久性測(cè)試,以評(píng)估其在實(shí)際使用中的性能和可靠性。山東燃料電池DCDC測(cè)試臺(tái)企業(yè)
燃料電池環(huán)境試驗(yàn)裝置常見檢查方法:燃料電池環(huán)境試驗(yàn)裝置是燃料電池試驗(yàn)中比較常見的設(shè)備,在使用的時(shí)候要多多注意其常見的故障以及隱患,避免產(chǎn)生相應(yīng)的故障。在燃料電池環(huán)境試驗(yàn)裝置制冷過(guò)程中,內(nèi)機(jī)會(huì)出現(xiàn)滴水的情況,這并不是燃料電池環(huán)境試驗(yàn)裝置使用的正?,F(xiàn)象,而是由于安裝不規(guī)范造成的。在燃料電池環(huán)境試驗(yàn)裝置安裝完以后,馬上試機(jī)(制冷),如果在運(yùn)行了一定時(shí)間沒有水滴漏下,就基本不會(huì)出現(xiàn)漏水問(wèn)題。當(dāng)然,還可以要求安裝人員進(jìn)行漏水檢驗(yàn),往內(nèi)機(jī)導(dǎo)入水,水通過(guò)機(jī)內(nèi)接水盤、落水管自然流出室外為正常。山東燃料電池DCDC測(cè)試臺(tái)企業(yè)