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日志

N62400在燃料电池测试中的优势

已有 175 次阅读2018-8-27 16:37 |系统分类:电测仪表| 燃料电池, 电子负载

燃料电池发展现状

燃料电池是替代传统能源的最佳选择之一,其具有启动快、转换效率高和工作温度低等优点,近年来发展迅猛。

燃料电池作为电化学发电装置,不同于常规电池,从工作原理上来分析它更近似直流发电机。某燃料电池的结构如图所示:

1  某质子膜交换燃料电池结构示意图

单电池主要由四部分组成:电极,两块电极板,催化层和外部密封装置。燃料电池的电压只与膜层数有关,单电池开路电压大约在0.3V-1V,要获得高电压需要将电池串联成电池堆。燃料电池的工作电流则与膜大小有关,质子交换膜燃料电池工作电流密度可高达1A/CM2,因此在工作时将产生较大电流。

为方便开发人员研究测试膜的放电特性。一般情况下都需进行单电池测试,所以需要一个模拟负载能进行低压大电流测试,另外,还会进行对电池电动势准确测量,对负载快速变化的响应能力的测试等等。

燃料电池常见测试方案

方案一         常规直流电子负载

一般直流电子由于回路阻抗问题导致最小满量程电流带载电压普遍偏高,现在市面上主流厂商电子负载在电流超过100A时,最小可操作电压都会超过2V,这一特性就限制了其在燃料电池领域的应用,以下为某知名友商电子负载手册上的参数。

2  某电子负载与恩智测控负载

由此可见,市面常见电子负载不能满足燃料电池测试领域需求,开发一款真正适用于燃料电池测试低压大电流直流电子负载迫在眉睫。

方案二  辅助电源与电子负载结合

方案再普通电子负载基础上再串接一个 “辅助电源”,其作用是给电子负载“抬高”测试电压,从而降低电子负载的最低可操作电压。其测试方法如图所示:

3  常规燃料电池测试方案

上述测试方案可以在一定程度上弥补电子负载本身的最低可操作电压限制,但是引入新信号源,又会引入新的噪声等一系列问题,如图4所示:

4  附加电源带来的噪声干扰

N62400简介

N62400超低电压大电流直流电子负载为NGI公司为燃料电池等相关领域测试而开发的一款高可靠性、高精度、高性价比全功能直流电子负载产品。该产品功率密度大,外形精致,适合桌面使用,也可安装于19寸标准机柜。产品外观如图所示:

5  N62400外观

  N62400主要特点如下所示:

  Ø 带载时最低可操作电压低至0.2V@600A

  Ø 纯硬件恒电阻、恒功率设计,稳定可靠

  Ø 强大充放电控制功能,可串联模式放电,方便燃料电池测试

  Ø 内置ESR测试功能(选配)

  Ø 高达20KHz动态测试性能,上升下降斜率可独立设置

  Ø 远近端量测切换

  Ø 断电保持记忆功能

  Ø 可编程序列测试功能,多达100组序列,每个序列高达50步

  Ø 大尺寸彩色液晶屏,信息显示更全面

  Ø 强大的自动测试功能,复杂测试任务一键完成

  Ø 模拟短路功能

  Ø 强大自动测试功能,复杂测试任务一键搞定

N62400在燃料电池测试中的优势

极低最低可操作电压

测量燃料电池主要测量其极化特性曲线,即在一定的温度与气体压力下,改变负载电阻的大小,测量燃料电池的输出电压与输出电流之间的关系,一般包括三个部分低电流(电化学极化)、中电流(欧姆极化)、高电流(浓差极化),典型的极化特性曲线如图6所示:

6  燃料电池极化曲线

由此可见,为尽可能完整的测试出该极化曲线,需要对应的电子负载能在足够低的电压下操作,而N62400的超低最小工作电压正好可以满足该测试要求,以下为针对某燃料电池得到的测试曲线:

7  使用N62400测试某型号燃料电池极化曲线

8  客户现场使用N62400测试效果

电流上升下降速度可调

N62400系列产品不仅能满足上述的测量需求,支持电压电流上升下降斜率可设置,还具备强大的序列功能,弥补燃料电池在测试过程中因响应速度匹配问题导致测试异常,确保燃料电池连续稳定输出。

产品选型

 

恩智(上海)测控技术有限公司

公司网址:http://www.ngitech.cn

服务热线:400-966-2339

手机:18964993177/18964713277

邮箱:sales@ngitech.cn


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