燃料电池测试装备解决方案

在行业发展初期，由于缺乏专业的国内设备厂商提供测试设备以满足燃料电池系统的研究与开发，客户只能选用Greenlight、Feulcon等少数进口品牌的测试设备，或购买电子负载和其他部件，自行搭建一个简易的燃料电池测试平台，用于检验燃料电池电堆和发动机的测试。这种情况现在已经有了很大改观，随着一批国产燃料电池检测设备企业的崛起，国内燃料电池产业在检测环节开始已经打破依赖进口设备的局面。2017年全力推进产品技术研发，2018年进入技术成果收获期，快速推出了电堆测试系统、发动机测试系统，并在原有的DC/DC测试系统、大功率回馈式电子负载产品完成燃料电池行业特性升级后，形成了完整的测试产品线。目前其60——150kW燃料电池电堆测试台和100——200kW燃料电池发动机测试台在业内普遍应用。燃料电池测试装备可以研究燃料电池的输出敏感度，以便更好地控制燃料电池的输出效果。燃料电池测试装备解决方案

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，是未来电堆真正走向商品化后的必由之路。苏州燃料电池发动机氢气子系统测试台咨询燃料电池测试装备需要进行常规维护和清洁，避免影响测试结果。

电堆的体积优化可以从结构设计和优化材料等方面展开。仿真和实验结果表明，长条形的电堆更有利于实现压力的均匀分布，增大长宽比也有助于减小电流密度的趋肤效应作用。减小封装力矩可以减小承压端板的厚度进而降低电堆长度。在考虑气体、液体均匀分配的基础上，通过长进气口有利于达到更好的气体均一性。降低体积较为有效的方式即采用更薄的双极板，实现电堆整体长度的降低。通过密封件和膜电极的结构设计，实现更紧凑的结构，也可以降低整体体积。电堆封装现采用的方式包括螺栓紧固式、绑带捆扎式。螺栓紧固式是较早采用的方式，其装配简单，设计要点为螺栓数量、分布、预紧力的大小以及螺栓预紧力的次序。绑带紧固的优势在于结构紧凑，可实现相对高的功率密度。其设计要点包括绑带材料、绑带宽度和厚度、绑带分布数量和位置。

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DC/DC 等关键部件的性能参数，考虑与拟开发电堆的匹配性后，即可基本锁定燃料电池电堆的边界设计条件。燃料电池测试装备可以帮助研究人员评估不同类型燃料电池的技术和应用前景。

提供的燃料电池电堆测试台中，通过计算机辅助控制所述燃料电池电堆测试台的氢气系统和空气系统所包含附件是否工作，实现模拟不同附件配置模式。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。所述燃料电池电堆测试台的使用方法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、所述阴极背压阀的是否工作可以模拟不同附件配置模式，所述的六种模式涵盖了车用燃料电池系统不同发展阶段的各种附件配置模式，解决了当需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。燃料电池测试装备的测试范围和测试项目需根据不同的应用领域和需求进行调整和完善。燃料电池测试装备解决方案

燃料电池测试装备的检验和备案工作是保证设备质量及技术水平的必要环节。燃料电池测试装备解决方案

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、脊的宽度以及流场形状、压降，是双极板设计的重点和难点。燃料电池测试装备解决方案

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