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燃料电池测试设备的主要作用是什么？
燃料电池是一种复杂的设备，由许多具有不同功能、材料属性和特性的组件组成。因此，根据燃料电池的主要特性和操作限制对其进行分类需要的参数不止几个。燃料电池测试设备可以在开发阶段对燃料电池进行特性分析，以便优化设计和所用材料，也可以在生产过程中对单个生产单元进行基准测试和比较。燃料电池测试设备部署在一个中央组件中，称为燃料电池测试站，也称为测试台、试验台或测试台。
燃料电池测试设备有哪些不同类型？
根据测试设备运行的水平，我们可以区分两种不同的类型：
a) 电池测试设备或电池堆测试设备
该测试设备基本上取代了氢燃料电池模块中平衡装置组件的作用，从而为单个电池或整个电池组创建了明确定义且控制良好的条件。
示例 – SOFC 测试站可方便测试单电池和短电池堆
b)燃料电池系统（模块）检测设备
测试整个燃料电池模块的设备与燃料电池模块中使用的控制系统和控制策略更相关。它通常具有各种传感器来监控系统的状态。本文仅介绍第一类，即单电池和堆栈测试设备。
除此之外，燃料电池测试设备也因具体的氢燃料电池技术而异。PEM 燃料电池测试站必须包含各种设备，根据电池和电池组的需求，取决于使用的是低温 PEM 还是高温 PEM。相比之下，固体氧化物氢燃料电池技术需要一套与 PEM 燃料电池测试截然不同的测试设备。
最先进的燃料电池测试设备的关键性能标准是什么？
燃料电池测试设备的确切性能标准因具体用例和实际燃料电池测试程序而异。小型单电池和大型汽车级电池堆的测试要求不同。然而，以下特性可以被视为电池和电池堆测试的行业标准：
- 完全集成和自动化的燃料电池测试站，可实现无人值守操作
- 带有警报管理的集成安全系统
- 湿润材料由不锈钢 (316L) 或聚四氟乙烯制成
这些是可用于比较不同制造商的测试站的标准：
- 该技术各个部分的控制系统的准确性（见下文）。
- 设定点变化的动态，对于露点控制和露点温度的变化率等很重要。
- 设备的定制程度。
- 该软件的用户界面多么友好和可定制。
此类氢燃料电池系统测试设备的主要用途有哪些？
一般来说，燃料电池测试设备既用于研发，也用于生产，特别是 EoL 或生产线末端测试。小型单电池测试站用于开发膜电极组件中的材料（催化剂、离聚物、粘合剂等）。电池堆测试站可用于在电池堆开发过程中验证特定的电池堆设计（双极板设计、流道几何形状等）、测试操作极限（驾驶循环测试）或长期耐用性，或在生产过程中对每个单独制造的电池堆进行基准测试。
燃料电池测试设备由哪些部件组成及作用？
典型的燃料电池测试站由以下部分组成：
a) 气体调节管线（阳极和阴极）
- 气体入口：连接测试站和实验室气体分配管线
- 质量流量控制器：控制气流的流速
- 加湿系统：控制气流的湿度
- 气体加热系统：控制气流的温度
- 背压调节器：控制电池/电池组运行的压力
- 水分离器：从出口流中去除液态水
b) 液体冷却系统（如适用）
- 控制电池/电池组的温度，并通过热交换器使用实验室冷却水连接主冷却回路
c) 带EIS的电子负载或恒电位仪
- 与电池/电池组端子电连接并提供特性分析技术
质量保证
当然，测试设备本身必须经过基准测试、标准化和校准，才能提供可靠且一致的结果。这包括在燃料电池测试设备调试之前进行的测试。在投入运行之前，必须测试该技术的每个特定部分及其控制器的功能。
使用过程中的定期检查也是必要的。具体来说，需要定期检查测试设备的加压气体管路的密封性。
燃料电池测试最重要的协议是什么？
燃料电池测试规程根据燃料电池的类型和技术的应用而有所不同。通常，可以遵循以下几种规程：
- 欧盟质子交换膜燃料电池膜电极组件测试协议
- DOE 单电池组件加速应力测试
测试燃料电池和测试燃料电池堆的主要区别是什么？这些测试有什么共同点？
在燃料电池测试台中，气体调节管线和冷却回路的尺寸是根据被测设备的最大功率确定的，因为这决定了气体的消耗和热量的产生。对于测试站的这一部分，被测设备 (DUT) 是大面积单电池还是电池面积较小的电池堆并不重要。主要标准是它们是否具有可比的最大功率输出。然而，必须始终为特定配置选择电子负载或恒电位仪，因为其最大电流和电压决定了可以测试的 DUT 类型。
燃料电池通常要测试多长时间？有市场标准吗？
测试持续时间可以从几分钟到几个月的电流-电压特性测量。后一种情况代表耐久性测试。因此，测试的时间要求高度依赖于具体应用场景。
内容由 Leancat 贡献
Leancat sro 开发和制造专业的燃料电池测试设备。凭借在燃料电池技术开发和应用方面积累的丰富知识，我们可以为学术界和工业界的客户提供适用于 PEM 燃料电池和 SOFC 的广泛燃料电池测试站组合。标准配置涵盖 100 W 至 20 kW 的功率范围，我们根据客户的要求提供各种定制选项。
最后更新：2023.1.15