The invention discloses a zoning test system for cold start current density and temperature of fuel cell. The fuel cell system includes fuel cell, thermocouple, ice bath, air intake system module, high and low temperature alternating box, cooling tube, data acquisition module, data processing module and load. The test method is that the current density test board is placed on the anode, the cathode flow field board and the cathode end plate have jacks, and the thermocouple is put into the jack, the ice bath provides the cold end compensation for the thermocouple, the temperature in the high and low temperature alternating box is set as the environment temperature of cold start, and the air intake system module provides oxidizer and the fuel cell. The data acquisition module collects the voltage of the sampling resistance and the thermal potential of the thermocouple, and the data processing module converts the collected signal into the current density distribution and temperature distribution at each time of the fuel cell. Compared with the prior art, the invention has the advantages of low production cost, accurate measurement and simple structure.
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池冷启动电流密度和温度的分区测试系统和方法
本专利技术属于燃料电池领域,具体涉及一种燃料电池冷启动电流密度和温度的分区测试系统和方法。
技术介绍
能源是人类赖以生存的物质基础,同时也是经济增长的动力来源。目前人们对煤炭、石油、天然气等能源的利用方式中,绝大部分都存在着利用率低下和环境污染等问题。为了适应当今社会经济高速发展,开发清洁可持续的能源,提高能源的利用效率已经成为了当今社会迫切需要解决的问题。由于燃料电池本身具有对环境无污染、能量转换率高、可靠性高等优点,在新能源汽车行业、移动电源和中小型电站等方面具有广阔的发展前景。尽管全球都在积极推进燃料电池的发展和应用,但是仍然存在着大量的问题,例如可靠性、耐久性、冷启动问题等。燃料电池内的电流密度和温度的分布对电池的性能及可靠性有着极大的影响,也是进行有效热管理的重要依据。因此设计开发一种有效的燃料电池电流密度和温度的分区测试系统,建立一种测量准确的燃料电池分区电流密度和温度的测量方法,对研究电池内部的传热传质和相变、提高电池性能、改进电池的结构等方面有重要的指导意义。鉴于目前的分区测试系统和方法,大多结构复杂且不能准确反映电池内部的电流密度和温度分布,例如林瑞等人的《一种燃料电池内部性能实时检测系统及方法》(专利号:CN103576095A),把电流密度采样电阻和热敏电阻埋入到电路板,然后把电路板放置在阳极测量燃料电池的电流密度和温度,但是现阶段国内外的埋阻技术还不太成熟,制作成本昂贵且埋阻阻值的精度难已控制,故此电路板另需电阻标定设备对分区测试板的埋入式电阻进行标定,加大了测量的难度,另一方面 ...
【技术保护点】
1.一种燃料电池冷启动电流密度和温度的分区测试系统,其特征在于所述燃料电池包括阳极端板、电流密度测试板、膜电极组件、阴极流场板、阴极端板;所述的电流密度测试板放置在电池的阳极,并按照阳极端板、电流密度测试板、膜电极组件、阴极流场板、阴极端板的顺序组装成燃料电池;所述的阴极流场板和阴极端板均有插孔所述测试系统包括上述燃料电池、采样电阻、热电偶、冰浴器、进气系统模块、高低温交变箱、冷却管、数据采集模块、数据处理模块、负载;所述的电流密度测试板、采样电阻、数据采集模块与数据处理模块依次相连;所述的热电偶通过插孔插入到阴极流场板的内部,再与冰浴器、数据采集模块和数据处理模块依次相连;所述的进气系统模块、冷却管与燃料电池依次连接;所述的负载与燃料电池连接;所述的电流密度测试板第一层分为若干个相互绝缘的镀金铜箔分区,镀金铜箔上刻有气体流道,每个分区岸上的铜箔收集膜电极中的电流,第二层铜箔通过金属孔把岸上铜箔的电流汇总,然后汇总电流通过导线和金属孔传递到电池外部的采样电阻,采样电阻的另一端与接线端连接,所述的采样电阻通过采样线与数据采集模块相连。所述的阴极流场板虚分为若干个分区,在每个流场分区的后部 ...
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池冷启动电流密度和温度的分区测试系统,其特征在于所述燃料电池包括阳极端板、电流密度测试板、膜电极组件、阴极流场板、阴极端板;所述的电流密度测试板放置在电池的阳极,并按照阳极端板、电流密度测试板、膜电极组件、阴极流场板、阴极端板的顺序组装成燃料电池;所述的阴极流场板和阴极端板均有插孔所述测试系统包括上述燃料电池、采样电阻、热电偶、冰浴器、进气系统模块、高低温交变箱、冷却管、数据采集模块、数据处理模块、负载;所述的电流密度测试板、采样电阻、数据采集模块与数据处理模块依次相连;所述的热电偶通过插孔插入到阴极流场板的内部,再与冰浴器、数据采集模块和数据处理模块依次相连;所述的进气系统模块、冷却管与燃料电池依次连接;所述的负载与燃料电池连接;所述的电流密度测试板第一层分为若干个相互绝缘的镀金铜箔分区,镀金铜箔上刻有气体流道,每个分区岸上的铜箔收集膜电极中的电流,第二层铜箔通过金属孔把岸上铜箔的电流汇总,然后汇总电流通过导线和金属孔传递到电池外部的采样电阻,采样电阻的另一端与接线端连接,所述的采样电阻通过采样线与数据采集模块相连。所述的阴极流场板虚分为若干个分区,在每个流场分区的后部皆有一个热电偶插孔,所述的热电偶包括热电偶丝、接线盒、引线三部分,所述的引线在冰浴器中与采样线连接在一起,然后与数据采集模块相连。2.如权利要求1所述燃料电池冷启动电流密度和温度的分区测试系统,其特征在于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹志刚,袁冲,姜攀星,杨华,赵桦粮,潘牧,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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