氫燃料電池測(cè)試系統(tǒng)在電池測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、燃料電池的現(xiàn)狀與發(fā)展

燃料電池是將化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置。燃料電池不經(jīng)過燃燒過程直接以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。這其中，氫燃料電池目前是市場(chǎng)上的主力產(chǎn)品。

燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。從理論上來講,只要連續(xù)供給燃料,燃料電池便能連續(xù)發(fā)電,已被譽(yù)為是繼水力、火力、核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。具有具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染小、比能量高、噪音低、易于建設(shè)、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

這其中，氫燃料電池目前作為市場(chǎng)上的主力產(chǎn)品，發(fā)展勢(shì)頭良好。氫燃料電池以氫氣為燃料,與氧氣經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)后透過質(zhì)子交換膜產(chǎn)生電能。氫和氧反應(yīng)生成水,不排放一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物,無污染,發(fā)電效益高。目前,氫燃料電池的發(fā)電熱效率可達(dá)65%～ 85%,重量能量密度500～ 700Wh/kg,體積能量密度1 000～ 1 200Wh/L,發(fā)電效率高于固體氧化物燃料電池 。氫燃料電池在30～ 90℃下運(yùn)行,啟動(dòng)時(shí)間很短,0～ 20s內(nèi)即可達(dá)到滿負(fù)荷工作,壽命可以達(dá)到10年,無震動(dòng),無廢氣排放,大批量生產(chǎn)成本可降到100～ 200美元/kW 。將氫燃料電池用于電動(dòng)車,與燃油汽車比較,除成本外,各方面性能均優(yōu)于現(xiàn)有的汽車。

二、燃料電池國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

60年代,氫燃料電池就已經(jīng)成功應(yīng)用于航天領(lǐng)域。“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。 70年代至今,隨著制氫技術(shù)的發(fā)展,氫燃料電池在發(fā)電、電動(dòng)車和微型電池方面的應(yīng)用開發(fā)取得了許多成果。

隨著燃料電池在交通運(yùn)輸應(yīng)用方面的發(fā)展，氫燃料電池有望成為燃料電池爆發(fā)的主推力。日韓在燃料電池車領(lǐng)域的產(chǎn)研推進(jìn)于其它國(guó)家，日本的新能源戰(zhàn)略以燃料電池車為主，目標(biāo)到2020年燃料電池汽車達(dá)到500萬(wàn)輛，到2030年要全面普及燃料電池汽車，豐田、本田、現(xiàn)代等車企都均已推出相關(guān)車型，提出燃料電池汽車商業(yè)化目標(biāo)，預(yù)計(jì)燃料電池新車型將于未來兩年密集上市銷售。

我國(guó)燃料電池研究始于20世紀(jì)50年代末。我國(guó)是一個(gè)產(chǎn)煤和燃煤大國(guó),煤的總消耗量約占世界的25%左右,造成煤燃料的極大浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染.隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,我國(guó)汽車的擁有量(包括私人汽車)迅猛增長(zhǎng),致使燃油的汽車越來越成為重要的污染源.所以開發(fā)燃料電池這種潔凈能源技術(shù)就顯得極其重要,新能源汽車具有污染小、價(jià)格低、電源可循環(huán)使用次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)，是、合理使用資源和保護(hù)環(huán)境的一個(gè)重要途徑。目前,我國(guó)政府高度重視,研究單位眾多,具有多年的人才儲(chǔ)備和科研積累,產(chǎn)業(yè)部門的興趣不斷增加,需求迫切,這些都為我國(guó)燃料電池的快速發(fā)展帶來了無限的生機(jī)。

國(guó)家在十二五期間主要對(duì)鋰電池為核心的電動(dòng)車進(jìn)行了大規(guī)模的扶持和推動(dòng)，燃料電池目前的發(fā)展落后與日韓等國(guó)，十三五初期提升了對(duì)燃料電池的補(bǔ)貼，從補(bǔ)貼18萬(wàn)提升至20萬(wàn)~50萬(wàn)，并持續(xù)到2020年不進(jìn)行退坡，相比鋰電池電動(dòng)車面臨的20%的退坡，顯示出發(fā)展燃料電池車的決心，在《中國(guó)制造2025》中明確了支持燃料電池汽車發(fā)展，推動(dòng)自主品牌節(jié)能與新能源汽車與先進(jìn)水平接軌的發(fā)展戰(zhàn)略，提出三個(gè)發(fā)展階段：*是在關(guān)鍵材料零部件方面逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化；第二是燃料電池和電堆整車性能逐步提升；第三方面是要實(shí)現(xiàn)2020年燃料電池車的運(yùn)行規(guī)模擴(kuò)大到1000 輛運(yùn)行規(guī)模，到2025 年制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善。

三、假負(fù)載在燃料電池行業(yè)的應(yīng)用與前景

對(duì)電源要求比較嚴(yán)格的廠家都會(huì)用負(fù)載來檢測(cè)電源的好壞。：傳統(tǒng)采用的可變電阻、電阻盤、水阻等，需要人工調(diào)節(jié)電流，在響應(yīng)時(shí)間以及技術(shù)上無法達(dá)到測(cè)試需求；而后期部分廠家使用的電子負(fù)載僅能進(jìn)行單一放電測(cè)試，且價(jià)格高昂；對(duì)于電壓波動(dòng)范圍較大的燃料電池來說多機(jī)并聯(lián)測(cè)試的價(jià)格讓人難以接受。而且這大大延長(zhǎng)了廠家的測(cè)試時(shí)間，十分不便。

燃料電池負(fù)載分為兩方面測(cè)試,一方面是測(cè)燃料電池本身的性能,這個(gè)要求較高,要求設(shè)備zui低起調(diào)電壓要求達(dá)到10V,響應(yīng)時(shí)間要求1s；另一方面是燃料電池做成的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的性能。這個(gè)對(duì)負(fù)載的要求比較寬松,達(dá)到300s即可。

凱翔科技研發(fā)制造的電阻式燃料電池測(cè)試設(shè)備，采用自主研發(fā)的智能放電模塊，全新的控制原理，體積小，重量輕，放電電流在大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)流精度高，不產(chǎn)生諧波電流。單模塊zui大放電功率達(dá)到10kw，可靈活組裝，zui高可并聯(lián)60組模塊?？梢詽M足多種電壓等級(jí)的電池組測(cè)試，當(dāng)出現(xiàn)機(jī)內(nèi)溫度過熱、正負(fù)極反接、電池組連線斷開異常情況時(shí)，自動(dòng)報(bào)警并切斷負(fù)載。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)欠壓、過壓、過載、過流現(xiàn)象時(shí)設(shè)備報(bào)警提示，并停止放電。且購(gòu)置成本僅為電子負(fù)載的三分之一，大大節(jié)約測(cè)試成本，方便實(shí)用。

2016年是燃料電池企業(yè)爆發(fā)的元年,燃料電池行業(yè)的新源動(dòng)力與凱翔科技多次牽手，凱翔科技根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求定制DC500-600A-100KW智能直流負(fù)載柜，恒流放電及恒功率放電，設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，組裝方便，維護(hù)便利。整機(jī)zui大放電電流1000A，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不高于200Ms，控制，可出色完成企業(yè)對(duì)燃料電池多種測(cè)試需要，目前產(chǎn)品已順利交付，運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

凱翔科技作為負(fù)載行業(yè)的*，積極響應(yīng)市場(chǎng)號(hào)召擁有了多項(xiàng)自主研發(fā)的科技成果，產(chǎn)品已經(jīng)通過了歐盟CE認(rèn)證、俄羅斯CU-TR認(rèn)證。擁有1項(xiàng)發(fā)明、15項(xiàng)實(shí)用新型、16項(xiàng)軟件著作權(quán)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在各類燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)組、燃料電池等電源的測(cè)試維護(hù)。致力于在燃料電池測(cè)試平臺(tái)上，讓更多的用戶了解凱翔，信任凱翔，為廣大客戶創(chuàng)造燃料電池檢測(cè)設(shè)備行業(yè)中智能、*的實(shí)用性產(chǎn)品。

四、案例選登

l大連光陽(yáng)機(jī)電

大連光陽(yáng)機(jī)電主要公司主要從事新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)制造。氫能技術(shù)服務(wù)。凱翔科技先后兩次為光陽(yáng)機(jī)電設(shè)計(jì)研發(fā)了直流智能負(fù)載系列，針對(duì)氫能源電池組深度放電維護(hù)、檢測(cè)而設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，便于移動(dòng)，可應(yīng)用于各類發(fā)電廠、通信基站、變電站（所）、蓄電池生產(chǎn)廠家等場(chǎng)所針對(duì)氫能源電池的放電試驗(yàn)。操作簡(jiǎn)便，參數(shù)設(shè)定后，設(shè)備自動(dòng)恒流或者恒功率控制完成對(duì)電池組的放電測(cè)試。