青岛燃料电池发动机空气子系统测试台方案

氢燃料电池具有燃料能量转化率高、噪音低以及零排放等优点，可普遍应用于汽车、飞机、列车等交通工具以及固定电站等方面。从燃料电池在载人航天、水下潜艇、分布式电站获得应用以来，燃料电池一直受到各国相关单位和企业的关注，在未来煤电占比相对较低的情况下，由于风能、太阳能等可再生能源技术规模的增大，整个上游的电源结构会越来越清洁。与目前许多发电厂和乘用车使用的传统燃烧技术相比，燃料电池有几个优点：一，发电效率高达50%～60%，假如能够结合形成循环发电系统，其发电效率可以高达70%以上；第二，相比于传统的火力发电，燃料电池对环境的污染程度更低；第三，燃料电池因为内部构件少，在运行过程中不会产生较大的噪声，一般噪声为50dB～70dB。燃料电池测试装备的经济性和实用性是重要的考虑因素，必须在满足测试要求的同时控制成本。青岛燃料电池发动机空气子系统测试台方案

百千瓦级燃料电池电堆测试台性能优势明显，在反应气体压力、温度、湿度、流量方面，实现了流量可控、精确度高以及在线可调。以气体流量控制为例，此台新交付的设备氢气流量范围控制在20-2000slpm,空气流量范围在60-6000slpm，在流量精度方面控制在±0.8%RD+0.2%FS,并且10%-90%FS的响应时间控制在3秒以内。设备配备了高规格电子负载及用电压巡检仪，使输出的电压、电流范围更为宽泛，具备CV、CC、CP等多种运行模式，满足系统各种测试需求。设备可实现：气密性试验、氢气泄漏量试验、许可工作压力试验、过压试验等数十项安全性测试；以及电堆活化试验、模块运行试验、持续和短时电功率试验、不同条件下的极化曲线试验等一系列的性能测试，累计检测项目高达40余项，能够为客户的电堆研发和生产提供全方面的测试验证及出厂检验。青岛燃料电池发动机空气子系统测试台方案燃料电池测试装备需要与其他设备和技术相配合，以更好地实现燃料电池的研究和应用。

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，易于替换为同系列中不同型号的部件。解决了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。

燃料电池汽车虽然发展迅速，但从商业化要求角度，中国车用燃料电池技术上仍然存在一定差距，未来需加强对以下几个方面的布局：1）提高燃料电池电堆性能与比功率。目前，国内燃料电池车电堆的功率级别还普遍偏低。国内车用燃料电池堆主要以30～50 kW为主，与国际上乘用车的燃料电池功率级别100 kW左右相差甚远。2）提高燃料电池的耐久性。提高燃料电池堆及系统的耐久性，是燃料电池商业化的前提。目前，提高系统控制策略是提高燃料电池车耐久性的有效途径之一。3）降低燃料电池的成本。建议要发展低成本的材料与部件，例如低Pt催化剂与膜电极、低成本的双极板和系统部件，并实现量产，以降低电堆与系统成本。燃料电池测试装备的使用需进行专业化的技能培训和考核，确保测试过程的规范化和标准化。

磷酸燃料电池（PAFC）通过用磷酸（H 3 PO 4）的水溶液作为电解质浸渍隔板来使用。工作温度约为200°C，发电效率约为40％LHV。由于如在聚合物电解质燃料电池中那样铂被用作催化剂，所以燃料中一氧化碳的存在使催化剂的铂劣化。因此，当将天然气等用作燃料时，必须预先通过蒸汽重整/一氧化碳转化反应产生一氧化碳浓度为约1％的氢，并将其供应至电池主体。100 / 200kW级的组件作为现场热电联产系统投放市场，将被安装在工厂和建筑物等需求设施中，商用机器的使用寿命已达40,000小时以上（无需更换烟囱和重整炉）已实现。燃料电池测试装备是评估燃料电池系统表现的重要工具之一。青岛燃料电池发动机空气子系统测试台方案

燃料电池测试装备可以进行燃料电池的动力学响应测试，以研究燃料电池的稳态和非稳态响应。青岛燃料电池发动机空气子系统测试台方案

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，将各个管道拆卸，转动电动机3继续运行，电池电堆自动掉落至缓冲区，并且被后续设备收集，之后所有操作完全结束时，将装置复原。青岛燃料电池发动机空气子系统测试台方案

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