氫能是一種可持續的清潔能源,在第六屆中國國際進口博覽會上,氫能元素格外吸睛,多家車企展示氫能汽車產品和解決方案。發展氫能技術,繞不開基礎研究。燃料電池測試系統是氫能實驗室的必備儀器,通過燃料電池系統測試,完成性能評估、耐久性策略、多參數極化曲線等活動,對于氫能技術創新有著重要意義。
當前,質子交換膜燃料電池是氫能科研熱門,固體質子交換膜隔離氧氣和氫氣,使得氫氣在陽極處氧化產生電子和質子,電子通過外部電路流入陰極,質子穿過質子交換膜到達陰極,并與氧氣結合形成水。質子交換膜燃料電池測試系統有自動背壓和手動背壓形式,自動背壓型燃料電池測試系統備受歡迎。
背壓的作用是對進入燃料電池系統的空氣進行壓力調節,為燃料電池的陰極供給適宜狀態的空氣(氧氣),直接影響燃料電池的性能和效率。背壓過高或過低都會導致氣體流量較大波動,對燃料電池系統產生危害。通過控制背壓參數,有助于保障燃料電池系統系統平穩運行。
自動背壓與手動背壓的區別,好比自動擋與手動擋汽車,雖然都能實現設備控制,但兩種形式的使用體驗是不一樣的。
手動背壓沒有電腦控制,價格較便宜,對實驗人員的動手操作能力要求較高,需要一定的經驗技巧,手動背壓精度較低,在實驗過程的連續性和穩定性較差,受人為因素干擾,不利于實現數據重現。
手動背壓的燃料電池測試系統有普通型和BP型,普通型手動背壓會因為前端流量變化而造成壓力波動,BP型雖然不會因為前端流量變化壓力浮動而隨之波動,但大多數也只能控制在5kpa內,這意味著它不能展開更復雜的實驗活動。
相比之下,自動背壓的燃料電池測試系統優點更多,自動背壓由計算機軟件控制,可以非常細膩的調控測試數值,精度非常高,可以長時間內保持背壓的連續性和穩定性,沒有了人為干預因素,實驗數據更重現、更具說服力。
從技術發展而言,數字化是大勢所趨。武漢電弛新能源研制的DC 980燃料電池測試系統,具有“反極帶載、自動背壓”的功能,在國內多所高校、科研院所實驗室得到應用,一部電腦輕松操控燃料電池測試系統,調整不同指標數據,實現參數極化曲線測試,滿足多樣化實驗需求。