燃料电池测试方案

燃料电池测试设备数量较少，操作并不复杂，但是与普通电池测试区别还是很明显。测试要求也更多。



燃料电池本身的特点：


燃料电池是核心部件为质子交换膜的发电设备，把化学能转化为电能。

单节电芯电压很低，电流很大。电池包节数较多，密封性和一致性要求较高。

电芯内阻较大，功率损耗较大，电压电流范围较广，

电池输出准备及变化时间较长，变化速度慢，不耐负载突变。不能急开急停。




BMS控制板特点：

电池串联数量多，一般在100串以上，需要对BMS的单节监控性能进行验证。电池发热量大，需要对电池进行温度监控与控制，转换效率需要更精准。

对输出端的电压电流采集的调整输入氢气和空气量。

输入输出变化斜率控制。

因为一般是程控进行，所以较好负载也需要程控。

电压电流等参数需要进行校验和校准。

 

实际使用：

因为燃料电池开始，变化，结束均有一定的滞后性，一般会后接一个动力电池作为缓冲器件然后才用于动力输出。如果燃料电池直接用于冲击性消耗，会对交换膜损害很大，寿命急剧降低。

测试需要设备：除了燃料电池本身的BMS，输入氢气的流量压强传感器，空气的输入及散热，单节一致性监控之外。较重要的就是负载设备。



燃料电池测试，为什么只能使用电子负载？

作为负载，除了电子负之外，电阻和反馈式负载在新能源行业也偶有使用，为什么不能用于燃料电池测试呢？

单节燃料电池测试要求苛刻，要求很低电压达到很大的电流，电流越大，电压越低。比如要求0.6V带载到600A甚至更高。需要负载从1mΩ到1KΩ范围内都要保证足够的精确度。

电池包不允许冲击性消耗，要求全输出范围斜率可调，要求斜率，要求精确度，要求程控，要求带载状态不能阶跃等等。

反馈式负载：反馈式负载就是一台DC-AC转换的开关电源。其消耗方式是高速开关脉冲式。10%量程范围带载能力差，电流杂波大，精确度稍差。变化斜率慢，斜率控制差，完成不了标准斜率波形。带载能力范围窄，只能测试某些特定参数的输出能力范围。脉冲式消耗及杂波直接损害的是质子交换膜。无论是测试还是老化均不建议使用。

电阻负载：电阻负载可调范围一般很窄，调整方式为阶跃性改变，温飘很大，较重要的是电阻箱无法固定一个固定的测试环境和测试点。燃料电池的电流直接与消耗氢气的量成正比。同一个测试点，电压升高，电流加大；电压降低，电流减少。放大测试误差，无法形成可对比的参考点，也就无法形成测试判断。

所以，反馈式负载从原理上既无法应用于燃料电池的测试，也无法应用于老化。电阻箱式负载不能应用于测试，勉强应用于老化。但是需要对电阻箱进行改造，不能急载急停。

费思电子负载的优势：

1、带载能力范围广，从1mΩ到5KΩ连续可调，电压电流范围广。

2、低压带载能力好，允许0.6V带载600A甚至更高。

3、线性消耗，0.01%电流纹波，0.05%精确度，15ppm温飘。

4、斜率可设，从0.1A-10000000A/S，完全满足燃料电池测试。

5、变化带载按斜率变化，无过载冲击。

6、不会急载急卸，哪怕出现保护，或者关闭，负载会自动按照斜率变化带载，直至到设置值或者卸载，不会对电池产生负面影响。

7、标配USB/RS232/GPIB通讯接口，标配控制软件。

8、全量程线性带载，自动完成U/I曲线扫描。

9、定电流，定功率，动态，序列OCPOPP等功能。

10、Sence线损补偿，电压，电流，功率等参数的控制与测量精度0.05%

11、功能性软件，性能测试与可靠性测试一键完成，支持中英文简繁体报告，曲线，显示等。