干货丨车辆急加/减速对燃料电池堆性能的影响

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燃料电池汽车为了满足车辆（0-100）km/h的急加速、急减速需求，对燃料电池堆的瞬态变载能力和与燃料电池系统的匹配提出了更高的要求。瞬态拉载的过程会对燃料电池堆有哪些影响呢？ — 01 — 燃料电池堆电压、功率上调与下冲 在燃料电池堆瞬态拉载的过程中电压与功率随电流的瞬态变化均会出现上调、下冲的现象。这是因为在加载过程中电流突然增大，更多的氢离子从阳极迁移到阴极，由于电渗拖拽作用引起短暂的膜失水，导致欧姆阻抗增大，阴极水增多发生水淹、欠气，造成燃料电池堆处于瞬时“饥饿”状态，出现电压下冲现象。之后，反扩散作用从阴极到阳极，膜重新达到水合状态，气体供应稳定，电压性能逐渐恢复稳定。同理，在降载的过程中电流突然下降，阳极的电拖拽效应降低，阴极多余的水由于反扩散的作用使膜更加湿润，导致欧姆内阻降低，同时由于气体供应量更充足，电压出现上调现象，之后由于燃料电池堆内部的水、气体传质恢复稳定，燃料电池堆性能恢复稳定状态。 图1 燃料电池堆电压和功率随动态工况的运行变化 — 02 — 燃料电池堆电压一致性变差 在燃料电池堆瞬态变载过程中燃料电池堆的电压偏差出现了不同程度的增大。通过试验对燃料电池堆温度、拉载速率、目标拉载电密的对比发现：在相同的温度下，电压偏差与拉载速率相关性较小，一般在10mV范围内；电压偏差与瞬态拉载过程中的运行温度强相关，且随着目标拉载电密的增加而增大，电压偏差范围在15mV-30mV内。 图2 瞬态拉载过程电压偏差随温度、拉载速率的变化 通过燃料电池堆的瞬态变载测试，综合燃料电池堆输出电压、功率的上调/下冲数据，以及不同温度、拉载速率、目标拉载电密下电压偏差的变化范围等信息，才能做好与燃料电池系统各零部件的匹配，最终让用户享受燃料电池汽车的极速体验。 针对燃料电池堆瞬态变载的测试可以分为三个阶段，依据燃料电池堆性能在不同流量、压力、温度、湿度条件下进行瞬态拉载试验，从而确定电堆性能边界，输出目标功率速度的综合工况。 图3 试验室阶段测试流程 研习班报名 氢能的伙伴们： 特嗨氢能检测将于11月15日—11月16日举办《氢燃料电池超级测试工程师打造计划研习班》。研修班将邀请国内首批从事氢能检测、评价的资深工程师、注册安全工程师、实操专家就大家关心的问题进行为期2天的专业培训、解答和交流。 ▼ （详细课程安排） 研习时间 2023年11月15日—11月16日 研习地点 雄安绿博园云璟酒店 （河北省雄安新区容城县郊野公园塘东路3号） 距白洋淀站约20分钟车程 距离雄安站约45分钟车程 距离大兴机场约一个半小时车程 研习费用 3000元/人 含发票、教材、午餐等费用 住宿费用学员自理 报名方式 点击识别或扫描 上方长图尾端二维码报名 或点击文末“阅读原文”报名 往期推荐 通知丨特嗨的PEM电解槽测试能力已搭建！欢迎大家前来咨询 让测试更有价值丨特嗨在FCVC2023的主题演讲 同心携手，共创未来丨特嗨氢能检测与必维集团签署战略合作协议 特嗨氢能检测（保定）有限公司位于河北保定，地处“京津冀”城市群核心地带，毗邻雄安新区，是国内氢能产品全链条公共检测服务机构，建有世界级大型氢能、燃料电池汽车关键组件综合检测中心。 中心整体占地面积约20000平方米，按照国内法规要求的甲类厂房进行设计及施工，拥有高标准试验室12个，引进欧美各类高尖端设备240余台套；具备国际领先的氢能产品全链条检测能力，涉及6大类检测业务11类产品的210+项。目前，中心所有试验室已正式对外开放，可为各大主机厂、零部件厂商提供技术领先、定制化的储氢、燃料电池、系统及整车检测和配套研发服务。 助力中国氢能发展 护航氢能产品品质 特嗨氢能检测 联系我们 电话：0312-2196080；18531223141（微信同步） 地址：河北省保定市莲池区朝阳南大街2299号 官网：www.testhy.com 特嗨氢能检测11/15-11/16研习班开始报名 有兴趣的朋友可以点击“阅读原文”报名

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