氢能是一种可持续的清洁能源,在第六届中国国际进口博览会上,氢能元素格外吸睛,多家车企展示氢能汽车产品和解决方案。发展氢能技术,绕不开基础研究。燃料电池测试系统是氢能实验室的必备仪器,通过燃料电池系统测试,完成性能评估、耐久性策略、多参数极化曲线等活动,对于氢能技术创新有着重要意义。
当前,质子交换膜燃料电池是氢能科研热门,固体质子交换膜隔离氧气和氢气,使得氢气在阳极处氧化产生电子和质子,电子通过外部电路流入阴极,质子穿过质子交换膜到达阴极,并与氧气结合形成水。质子交换膜燃料电池测试系统有自动背压和手动背压形式,自动背压型燃料电池测试系统备受欢迎。
背压的作用是对进入燃料电池系统的空气进行压力调节,为燃料电池的阴极供给适宜状态的空气(氧气),直接影响燃料电池的性能和效率。背压过高或过低都会导致气体流量较大波动,对燃料电池系统产生危害。通过控制背压参数,有助于保障燃料电池系统系统平稳运行。
自动背压与手动背压的区别,好比自动挡与手动挡汽车,虽然都能实现设备控制,但两种形式的使用体验是不一样的。
手动背压没有电脑控制,价格较便宜,对实验人员的动手操作能力要求较高,需要一定的经验技巧,手动背压精度较低,在实验过程的连续性和稳定性较差,受人为因素干扰,不利于实现数据重现。
手动背压的燃料电池测试系统有普通型和BP型,普通型手动背压会因为前端流量变化而造成压力波动,BP型虽然不会因为前端流量变化压力浮动而随之波动,但大多数也只能控制在5kpa内,这意味着它不能展开更复杂的实验活动。
相比之下,自动背压的燃料电池测试系统优点更多,自动背压由计算机软件控制,可以非常细腻的调控测试数值,精度非常高,可以长时间内保持背压的连续性和稳定性,没有了人为干预因素,实验数据更重现、更具说服力。
从技术发展而言,数字化是大势所趋。武汉电弛新能源研制的DC 980燃料电池测试系统,具有“反极带载、自动背压”的功能,在国内多所高校、科研院所实验室得到应用,一部电脑轻松操控燃料电池测试系统,调整不同指标数据,实现参数极化曲线测试,满足多样化实验需求。
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