所有燃料電池的基本工作原理都是相同的：將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。人們已經(jīng)研究出數(shù)種不同類型的燃料電池技術(shù)。除了PEM、PAFC和SOFC之外，還有堿性燃料電池(AFC)和熔融碳酸鹽(MC)燃料電池。PEM燃料電池因其相對(duì)較低的工作溫度和較高的效率而廣泛用于汽車工業(yè)中。圖3所示為PEM燃料電池的工作方式。

因?yàn)橐粋€(gè)單電池只能產(chǎn)生不超過1V的電壓，所以大多數(shù)應(yīng)用都需要多個(gè)電池。由多個(gè)象普通電池一樣串聯(lián)而成的燃料電池電堆可以實(shí)現(xiàn)更高功率的輸出。有些燃料電池電堆包含數(shù)千個(gè)單體電池，能夠產(chǎn)生車輛、商業(yè)及工業(yè)動(dòng)力應(yīng)用所需的高電壓和大電流。

燃料電池測試系統(tǒng)

在研發(fā)(R&D)應(yīng)用中，進(jìn)行燃料電池測試的目的是確定和優(yōu)化能量輸出的特性，以及延長電堆的使用壽命和魯棒性。在驗(yàn)證階段，主要目的是優(yōu)化設(shè)計(jì)以備大規(guī)模生產(chǎn)，以及在不降低效率的情況下降低電堆的總成本。對(duì)于制造應(yīng)用，監(jiān)測電堆是為了確保它們符合設(shè)計(jì)規(guī)范。研究、開發(fā)或制造燃料電池的科學(xué)家及工程師需要各種測量、控制、分析及可視化工具來評(píng)估和驗(yàn)證燃料電池技術(shù)。

燃料電池測試系統(tǒng)需要精確地監(jiān)測和控制成百上千次測量，范圍從氫燃料的流量、溫度、壓力和濕度到燃料電池組的輸出電壓和電流。測試系統(tǒng)必須能夠監(jiān)視和控制燃料電池在各種情況下的運(yùn)行，并準(zhǔn)確獲得關(guān)于實(shí)時(shí)性能和工作特性等信息。測試系統(tǒng)還必須具有靈活性的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視及控制的能力，以精確地控制燃料電池的工作和試驗(yàn)。