Chroma-燃料電池行業(yè)系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書

燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書 3.1.測試平臺的前期初步規(guī)劃 3.2.燃料電池測試平臺的種類 4 4 3.4.平臺整合與情境選擇 4.1.測試定義范疇 4.2.基本測試要求 84.3.測試預(yù)處理條件 84.4.測試順序與測項 9 動態(tài)響應(yīng)下的平均效率特性測試 額定重量與功率密度標定 5.1.測試方案范疇與單機選型 燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書燃料電池堆總輸出功率與系統(tǒng)所搭載的BOP3總?cè)鐨錃獍踩?、管路排放、氣源管理、負載/電源管理等，最后亦要符合當?shù)氐南腊踩c廠務(wù)燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書驗證燃料電池堆與次系統(tǒng)之間操作行活化、長時間系統(tǒng)試驗與法規(guī)驗系統(tǒng)性能是否能滿足法規(guī)或設(shè)計端燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書測試情境為電子負載直接對系統(tǒng)內(nèi)電池堆進行負載輸出，由信號產(chǎn)生器與量測單元分別進行物理意義為燃料電池堆的加濕程度于系統(tǒng)中，便于研發(fā)/檢測端判定此電池堆是否合乎測試規(guī)燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書系統(tǒng)需要輔助平臺的狀態(tài)與監(jiān)控(如壓力、溫度、流量、導(dǎo)電度、空氣氫氣供給系統(tǒng)|Hydrogensupplysystem空氣監(jiān)控系統(tǒng)|Airmonitorsystem外部排放系統(tǒng)|Drain/Ventsystem內(nèi)/外部散熱系統(tǒng)|External/InternalcoolingsystemA.外部氫氣供給基本的供給氫氣與氮氣進行監(jiān)控以外，當系統(tǒng)失效時需進行安全保護確保人員操作安全。內(nèi)循環(huán)散熱為以電堆為主的散熱條件監(jiān)測且外循環(huán)散熱為電堆以外總系統(tǒng)散熱的條件監(jiān)燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書Fig.8燃料電池系統(tǒng)測試邊界與重量量測部空氣壓縮機組、中冷器、過濾器、加濕單元1.各子系統(tǒng)要完整可運行且須要有安全保護機制下執(zhí)行測試。2.以系統(tǒng)進行出廠時的外觀結(jié)構(gòu)與數(shù)值規(guī)格下執(zhí)行。3.所有系統(tǒng)操作應(yīng)皆由FCCU指令下獨立且自動操作。4.冷卻子系統(tǒng)需要注滿冷卻水。5.若測試過程中中斷與停止，則需要重新執(zhí)行測試。1.燃料電池輔助系統(tǒng)(BoP)電源由外部平臺供給為主且滿足供電。2.燃料電池輔助系統(tǒng)(BoP)電源功率計算不包含外部散熱水箱的風(fēng)扇。3.數(shù)據(jù)采集不低于5Hz(200ms/data)4.測試過程中，系統(tǒng)與平臺不再外部補充任何冷卻水與加濕用的水。5.測試過程中，系統(tǒng)本體不作任何內(nèi)外部的更動與干擾6.若無任何環(huán)境條件要求的測試，統(tǒng)一視為常溫環(huán)境測試條件。Normalstate1.應(yīng)完成1次燃料電池系統(tǒng)開關(guān)機邏輯，并回至關(guān)機狀態(tài)。2.將系統(tǒng)放置于23℃±5℃的環(huán)境中且連續(xù)超過12小時的放置。3.放置期間不可對于系統(tǒng)做任何更改與動作Coldstate1.燃料電池系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)或平臺散熱單元應(yīng)放置于環(huán)境箱中。2.達指定溫度前，應(yīng)完成1次燃料電池系統(tǒng)開關(guān)機邏輯，并回至關(guān)機狀態(tài)。3.承2.，開機至怠速狀態(tài)的期間含啟動時間不超過3min。4.環(huán)境溫度達<0℃±2℃后，開始計時并進行連續(xù)超過12小時的放置。5.放置期間不可對于系統(tǒng)做任何更改與動作。1.應(yīng)完成1次燃料電池系統(tǒng)開關(guān)機邏輯，并回至關(guān)機狀態(tài)。2.燃料電池系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)或平臺散熱單元應(yīng)放置于環(huán)境箱中。3.環(huán)境溫度設(shè)定45℃±2℃且相對濕度為40~90RH%。4.承3.，當環(huán)境設(shè)定溫度達到后，開始計時并進行連續(xù)超過2小時的放置。5.放置期間不可對于系統(tǒng)做任何更改與動作。Warmstate1.將燃料電池系統(tǒng)啟動并工作于一定功率輸出值。2.監(jiān)控燃料電池系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)中冷卻液的出口溫度值。3.當出口溫度值升至系統(tǒng)可正常運作狀態(tài)下，則為暖機完成。4.出口溫度值為系統(tǒng)商自行定義。燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書123456789燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書測試目標:3.常溫環(huán)境下系統(tǒng)額定功率冷啟動WarmNormalCold1■TBD2■TBD3■TBD4■TBD5■TBD6■TBDRuntimeVoltageCurrentTemperatureConsumptionStack/SystemBoPStack/SystemBoPAmbientCoolant1■■■2■■■3■■■4■■■5■■■■■■■■6■■■■■■■■測試目標:WarmNormalCold1■63min2■TBD63minRuntimeVoltageCurrentTemperatureConsumptionStack/SystemBoPStack/SystemBoPAmbientCoolant1■■■■■■2■■■■■測試目標:WarmNormalCold1■TBDRuntimeVoltageCurrentTemperatureConsumptionStack/SystemBoPStack/SystemBoPAmbientCoolant1■■■■■■測試目標:WarmNormalCold1■2■RuntimeVoltageCurrentTemperatureConsumptionStack/SystemBoPStack/SystemBoPAmbientCoolant1■■■■■■2■■■■■■測試目標:WarmNormalCold1■3min/stepsRuntimeVoltageCurrentTemperatureConsumptionStack/SystemBoPStack/SystemBoPAmbientCoolant1■■■■■動態(tài)響應(yīng)下的平均效率特性測試測試目標:WarmNormalCold1■RuntimeVoltageCurrentTemperatureConsumptionStack/SystemBoPStack/SystemBoPAmbientCoolant1■■■1500V2250V<&≦1000V1000V-不計入重量量測范疇部件為:外部散熱系統(tǒng)、散熱水箱、冷卻/加濕水、尾端排放管測試目標:WarmNormalCold1■1.關(guān)閉燃料電池堆的氫氣排放口2.開啟燃料電池堆的氫氣注入口，并充入氦氣混合氣體(>10%)3.測試氣體壓力設(shè)定為50kPa注入至壓力平衡4.壓力平衡后且關(guān)閉注入口，保壓20min并記錄壓力下降值5.除了氫氣側(cè)以外，其余端口皆為開啟暢通狀態(tài)。1.關(guān)閉燃料電池堆的氫氣排放口2.開啟燃料電池堆的氫氣注入口，并充入氦氣混合氣體(>10%)3.測試氣體壓力設(shè)定至30~50kPa(依照系統(tǒng)而定)注入至壓力平衡4.壓力平衡后且關(guān)閉注入口，保壓20min并記錄壓力下降值5.除了氫氣側(cè)以外，其余端口皆為開啟暢通狀態(tài)。1.關(guān)閉燃料電池堆的氫氣排放口、空氣排放口2.開啟燃料電池堆的氫氣注入口、空氣注入口與冷卻液入口且同時充入氦氣混合氣體(>10%)3.測試氣體壓力設(shè)定至系統(tǒng)工作壓力值，且注入至壓力平衡4此量測手法為壓力判定法。Chroma的測試平臺所采用的是流量紀錄法且與壓力判定法并存。燃料電池系統(tǒng)測試技術(shù)白皮書平臺。此測試平臺是以德國Codesys的自動化控制軟件平臺為基礎(chǔ)核心引擎，特點可進行