艾德克斯IT6500可编程直流电源PEM 氢燃料电池电堆低温特性试验方法
新能源汽车以其节能、环保、高效的概念成为未来汽车发展的一大方向。在 大众的视野中，纯电动汽车还是一个新兴的事物，而日本、美国、欧洲的许多汽 车厂家已经开始氢燃料电池汽车的发展规划。在我国，未来纯电动和插电混合动 力汽车补贴将大幅退坡，但燃料电池汽车的补贴额度保持不变且高于电动车。这 样的政策激励催生了燃料电池汽车的快速崛起。
氢燃料电池是一种利用直接将储存在氢气和氧气中的化学能高效、无污染 地转化为电能的发电装置。质子交换膜（PEM）燃料电池是继碱性燃料电池、 磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池后开发的第五代燃 料电池，以其低温运行、启动快、比功率高、体积小等优势成为全球燃料电池 汽车领域的首选技术。这也要求 PEM 燃料电池能够经受住汽车使用中的各种环 境及工况的严苛考验。燃料电池发电过程中会产生水，水在低温环境下容易发 生冻结，导致电池无法启动或运行很短时间就被迫停机，反复启动会破坏燃料 电池的内部结构。以 6kW 电堆低温启动试验为例，经过 9 次低温启动后，由于 反复的冰冻及解冻，质子交换膜上产生了裂纹和穿孔，电堆性能发生了明显的 衰退。我国地域辽阔，0℃以下低温启动是燃料电池汽车无法回避的一个重要运 行工况，所以对 PEM 燃料电池电堆的启动方法及辅助启动手段需要进行科学准 确的测试，以减小实际使用中的寿命衰退。
国标 GB/T 31035‐2014 质子交换膜燃料电池电堆低温特性试验方法，规定 了其低温（0℃以下）条件下的存储、启动、工作性能的试验方法。在低温启动 试验中，主要试验设备包括直流电源、直流电子负载、温湿度传感器及燃料和 氧化剂的测量设备。艾德克斯宽广的直流电源及直流负载产品线可以为 PEM 燃 料电池测试试验提供高效高性能的测试设备。
控制直流电源的启动电流，以 0mA/cm2‐1000mA/cm2的电流密度启动燃料 电池电堆，控制氢气与空气的输入，记录燃料电池电堆温度到达零度的启动时 间与功耗。电堆启动后，逐渐加大电堆的输出功率，由电子负载进行拉载，测 试由输出功率为 0 到怠速状态、怠速状态到额定功率的时间与功耗。额定功率 运行 10 分钟后，进行关机操作。反复进行低温启动试验至少成功启动两次。对 比试验前及试验后的燃料电池电堆的气体泄漏率、启动时间及能耗、关机时间及能耗、吹扫时间及能耗、外部能量消耗量等参数，获得 PEM 燃料电池的低温 启动特性。
艾德克斯 IT8900 系列高性能大功率直流电子负载，支持 150V/600V/1200V 三种电压范围，功率可扩展至 600 kW,特别适用于燃料电池客车及乘用车电堆的 测试。具备超高的电压和电流分辨率，最高可达 1mV 和 1 mA，同时电压/电流 测量速度最高可达 50Hz，利用上位机软件可进行复杂拉载设置及长时间数据存 储。
艾德克斯 IT6500 系列宽范围可编程大功率直流电源可以为不同功率规格的 电堆提供从 800W 到 30kW,以及高达 1000V、1200A 的宽广输出范围， CC&CV 优先权功能实现快速无过冲的曲线变化，具有高精速、高可靠性的设置功能和安 全特性。IT6500C 系列直流电源可搭载功率耗散器，实现高达 90 kW 的一体化负 载功能，简化国标中双向控制开关的接线及控制要求。
与蓄电池相比，氢燃料电池测试中包括对燃料及氧化剂输入的控制与输出功 率的联动，以及复杂的输出极化曲线的测试，使用艾德克斯直流电源及直流电子 负载，可形成高速高性能可编程测试方案，能够简化工程师的工作，并具有完善 的保护功能及高可靠性。
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