費思產品應用之燃料電池測試方案

 

燃料電池測試設備數量較少，操作并不復雜，但是與普通電池測試區別還是很明顯。測試要求也更多。

燃料電池本身的特點：

燃料電池是核心部件為質子交換膜的發電設備，把化學能轉化為電能。

單節電芯電壓很低，電流很大。電池包節數較多，密封性和一致性要求較高。

電芯內阻較大，功率損耗較大，電壓電流范圍較廣，

電池輸出準備及變化時間較長，變化速度慢，不耐負載突變。不能急開急停。


BMS控制板特點：

電池串聯數量多，一般在100串以上，需要對BMS的單節監控性能進行驗證。電池發熱量大，需要對電池進行溫度監控與控制，轉換效率需要更精準。

對輸出端的電壓電流采集的調整輸入氫氣和空氣量。

輸入輸出變化斜率控制。

因為一般是程控進行，所以最好負載也需要程控。

電壓電流等參數需要進行校驗和校準。

 

實際使用：

因為燃料電池開始，變化，結束均有一定的滯后性，一般會后接一個動力電池作為緩沖器件然后才用于動力輸出。如果燃料電池直接用于沖擊性消耗，會對交換膜損害很大，壽命急劇降低。

測試需要設備：除了燃料電池本身的BMS，輸入氫氣的流量壓強傳感器，空氣的輸入及散熱，單節一致性監控之外。最重要的就是負載設備。


 

燃料電池測試，為什么只能使用電子負載？

作為負載，除了電子負之外，電阻和反饋式負載在新能源行業也偶有使用，為什么不能用于燃料電池測試呢？

單節燃料電池測試要求苛刻，要求很低電壓達到很大的電流，電流越大，電壓越低。比如要求0.6V帶載到600A甚至更高。需要負載從1mΩ到1KΩ范圍內都要保證足夠的精確度。

電池包不允許沖擊性消耗，要求全輸出范圍斜率可調，要求斜率，要求精確度，要求程控，要求帶載狀態不能階躍等等。

反饋式負載：反饋式負載就是一臺DC-AC轉換的開關電源。其消耗方式是高速開關脈沖式。10%量程范圍帶載能力差，電流雜波大，精確度稍差。變化斜率慢，斜率控制差，完成不了標準斜率波形。帶載能力范圍窄，只能測試某些特定參數的輸出能力范圍。脈沖式消耗及雜波直接損害的是質子交換膜。無論是測試還是老化均不建議使用。

電阻負載：電阻負載可調范圍一般很窄，調整方式為階躍性改變，溫飄很大，最重要的是電阻箱無法固定一個固定的測試環境和測試點。燃料電池的電流直接與消耗氫氣的量成正比。同一個測試點，電壓升高，電流加大；電壓降低，電流減少。放大測試誤差，無法形成可對比的參考點，也就無法形成測試判斷。

所以，反饋式負載從原理上既無法應用于燃料電池的測試，也無法應用于老化。電阻箱式負載不能應用于測試，勉強應用于老化。但是需要對電阻箱進行改造，不能急載急停。

 

費思電子負載的優勢：

1、帶載能力范圍廣，從1mΩ到5KΩ連續可調，電壓電流范圍廣。

2、低壓帶載能力好，允許0.6V帶載600A甚至更高。

3、線性消耗，0.01%電流紋波，0.05%精確度，15ppm溫飄。

4、斜率可設，從0.1A-10000000A/S，完全滿足燃料電池測試。

5、變化帶載按斜率變化，無過載沖擊。

6、不會急載急卸，哪怕出現保護，或者關閉，負載會自動按照斜率變化帶載，直至到設置值或者卸載，不會對電池產生負面影響。

7、標配USB/RS232/GPIB通訊接口，標配控制軟件。

8、全量程線性帶載，自動完成U/I曲線掃描。

9、定電流，定功率，動態，序列OCPOPP等功能。

10、Sence線損補償，電壓，電流，功率等參數的控制與測量精度0.05%

11、功能性軟件，性能測試與可靠性測試一鍵完成，支持中英文簡繁體報告，曲線，顯示等。