此外,研究发现,电堆故障往往因为积水,与积水和加工缺陷有关,譬如中间换刀会在加工的地方留下痕迹,这个地方就容易形成积水。 燃料电池寿命评

此外,研究发现,电堆故障往往因为积水,与积水和加工缺陷有关,譬如中间换刀会在加工的地方留下痕迹,这个地方就容易形成积水。

燃料电池寿命评价技术

清华大学试验证明驾驶循环下燃料电池性能衰减率可用四个工况下的衰减率叠加表示,基于数学推导给出了基于实验室测试和道路运行工况谱的寿命预测公式。总试验时间为200小时左右,然后据此推测出燃料电池在车上的使用寿命。这项工作的优势是,在实验室就可以对电池寿命进行预测和评价,在缺少燃料电池车的标准驾驶循环情况下,可预测燃料电池在各种驾驶循环下的使用寿命。

现在,燃料电池汽车还没有标准的驾驶循环。每辆车装多大功率的电池,其动力构型是多装燃料电池还是多装蓄电池,没有一定的标准。这也意味着不同配型的燃料电池在车上的输出性能会不同,工况变化和变化频率幅度都会不一样。另外,同样一辆车在不同时段、不同路段运行,驾驶循环也会不同。清华大学通过在实验室把燃料电池在各个工况下的衰减率计算出来,然后重新组合出不同的驾驶循环。并计算不同驾驶循环下燃料电池的寿命是多少。

通过测试,清华大学的研究人员发现这种预测结果相当不错。用同样的燃料电池装在车上计算衰减率和使用寿命,在一辆车上能跑2600小时,装到另一辆车上跑1900小时。当然在实际测试中,这些车都没有跑那么长时间,因为只试运行了一年,大约跑了1200小时就结束了。但是预测的性能衰减率与实际情况非常吻合。

动态闭环调控技术防止燃料电池水淹

清华大学的另一项研究是用动态闭环调控技术预防电堆故障,这是一种防止水淹的技术。

早些时候,清华大学的研究人员发现氢气压力降可以作为燃料电池水淹的判定条件,并研究出了压力降精确计算公式。在正常情况下,实测压力降与公式吻合,当出现水淹时,实测值明显偏离公式计算值。

这个公式还可以用于燃料电池双极板流场设计中。过去设计燃料电池流场所用的压力降经验公式,与实际燃料电池工作中的压力降差异较大,因为它没有电流参数。

有了这个公式以后,就可以判断出什么时候出现水淹现象,如果等压力降到降到燃料电池已经被水堵死,再去解决故障就很难了。

清华大学通过试验又发现燃料电池从出现水淹,到被堵死之前,压力降会有很明显的平台现象,而且持续时间很长。通过给燃料电池设置控制窗,可以在发现特定点的时候赶快进行处理,不等它进入平台就可以进行调控,很好地防止燃料电池水淹。

基于这样的理念,清华大学把动态闭环调控技术做成了一个专业软件和控制系统,可以实现燃料电池的自动控制,防止燃料电池出现水淹。在实验室的测试过程中,曾人为创造水淹情况,通过运用这个系统燃料电池很快就自动恢复到正常了。

同步检测燃料电池堆多片膜电极的多参数

过去,只能用线性电位扫描法和循环伏安法分别检测单片膜电极的各参数,但是无法对电堆进行测试。如果对电堆使用循环伏安法,很难保证燃料电池的电压呈线性上升,因为每节电流都不一致,会使得电压升高率不一样。

[责任编辑:赵卓然]

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