一种燃料电池冷启动分区性能测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料电池冷启动分区性能测试系统及测试方法，所述测试系统包括燃料电池、氧化剂供给单元、燃料供给单元、装夹单元、加湿单元、冷却管、高低温箱、分区测试板、负载单元、数据采集单元和数据处理单元；所述测试方法为：分区测试板替代燃料电池的阳极板；使高低温箱内的温度达到设定的低温环境温度；给燃料电池提供氧化剂和燃料，使其正常工作；数据采集单元实时采集各埋入电阻两端压降、各温度电阻的电压以及流过温度电阻的电流；数据处理单元根据接收到的信号计算燃料电池内部各分区的电流密度分布以及各时刻的分区温度，获得电流密度分布图和温度分布图。与现有技术相比，本发明专利技术具有操作方便、可实现可视化测量、稳定性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池冷启动分区性能测试系统及测试方法
本专利技术涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种燃料电池冷启动分区性能测试系统及测试方法。
技术介绍
随着化石等传统能源的紧缺与全球气候不断变暖，人类面临着巨大的能源危机与生存危机。亟需寻求新型、高效、清洁能源来逐步替代传统能源以应对能源危机。燃料电池以其优异的性能成为世界各个国家研究的热点，在发电，移动电源，车载电源上发挥了巨大作用。燃料电池汽车的研究日益深入，但其商业化仍然存在技术瓶颈问题，除了电池耐久性和成本因素，提高低温启动性能也是关键问题之一。当燃料电池内局部温度低于冰点时，燃料电池工作产生的水会发生冻结。在电池内的温度上升到零度之前，催化层内的水如果发生冻结，电化学反应将会因局部反应区域的冰封而停止，同时冰的形成由于体积膨胀可能会对膜电极组件的结构产生严重的破坏。其中温度分布主要影响燃料电池内部热量分布及水的结冰，电流密度分布主要影响水的生成速率及水分布。因此，搭建一个燃料电池冷启动分区测试平台、测量燃料电池冷启动分区的电流密度分布和温度分布、探究不同条件下燃料电池冷启动分区性能对提高质子交换膜燃料电池的性能和寿命起着关键作用。目前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池冷启动分区性能测试系统，所述的燃料电池包括依次连接的阳极板、膜电极和阴极板，其特征在于，所述的测试系统包括燃料电池、氧化剂供给单元、燃料供给单元、装夹单元、加湿单元、冷却管、高低温箱、分区测试板、负载单元、数据采集单元和数据处理单元，所述的分区测试板在测试时替代阳极板与燃料电池的膜电极连接，并通过装夹单元夹紧，所述的冷却管与燃料电池的阴极板连接，所述的燃料电池、分区测试板、装夹单元和冷却管均设置在高低温箱内，所述的分区测试板、数据采集单元、数据处理单元依次连接，所述的氧化剂供给单元、燃料供给单元分别连接加湿单元，所述的加湿单元与冷却管连接，所述的负载单元与燃料电池连接。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池冷启动分区性能测试系统，所述的燃料电池包括依次连接的阳极板、膜电极和阴极板，其特征在于，所述的测试系统包括燃料电池、氧化剂供给单元、燃料供给单元、装夹单元、加湿单元、冷却管、高低温箱、分区测试板、负载单元、数据采集单元和数据处理单元，所述的分区测试板在测试时替代阳极板与燃料电池的膜电极连接，并通过装夹单元夹紧，所述的冷却管与燃料电池的阴极板连接，所述的燃料电池、分区测试板、装夹单元和冷却管均设置在高低温箱内，所述的分区测试板、数据采集单元、数据处理单元依次连接，所述的氧化剂供给单元、燃料供给单元分别连接加湿单元，所述的加湿单元与冷却管连接，所述的负载单元与燃料电池连接；所述的分区测试板包括上板和下板，所述的上板表面刻有用于替代阳极的流道，上板被分割为若干个相互绝缘的分区，各分区与下板间设有埋入电阻，所述的埋入电阻通过金属柱分别连接分区与下板，所述的金属柱通过采样线与数据采集单元连接，所述的上板下方设有多个串联的温度电阻，所述的温度电阻与数据采集单元连接。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池冷启动分区性能测试系统，其特征在于，所述的高低温箱用于模拟燃料电池冷启动环境。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池冷启动分区性能测试系统，其特征在于，所述的埋入电阻个数、温度电阻个数及分区个数相同。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池冷启动分区性能测试系统，其特征在于，所述的上板两端设有用于连接数据采集单元的接口。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：林瑞，翁元明，张轶之，黄海灵，崔馨予，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31