燃料電池發(fā)動機總成測試解決方案

產(chǎn)品特色

• 符合燃料電池從研發(fā)階段到品質(zhì)檢測終端的電力測試
• 不同燃料電池發(fā)動機的BOP開發(fā)階段，可提供對應(yīng)流體監(jiān)控/控制測試平臺的整合測試
• 開放性架構(gòu)的軟硬體平臺，可擴充硬體以Real-Time方式進行資料采集
• 滿足燃料電池法規(guī)中電力測項與部分物理量監(jiān)控測試需求(如GBT 24554…等)

質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機（PEM Fuel Cell System, PEMFCsys）是將燃料電池堆（Fuel Cell Stack, FC Stack）為主要以電化學(xué)反應(yīng)進行發(fā)電，結(jié)合系統(tǒng)周邊元件（Balance of Plant, BOP）提供給燃料電池堆的外部氫氣壓力調(diào)節(jié)、空氣輸送供給、燃料電池堆散熱、輸出與供給電力控制…等模塊化整合，并組裝成為一套氣轉(zhuǎn)電（Gas to Power）的獨立發(fā)電單元。然而，燃料電池堆的輸出功率能決定燃料電池發(fā)動機的總輸出功率，間接影響系統(tǒng)周邊元件硬體規(guī)格范疇與元件成本，整體系統(tǒng)從開發(fā)到生產(chǎn)的階段，系統(tǒng)測試范疇會依照各周邊元件的開發(fā)進度下有所不同，因此系統(tǒng)測臺配置彈性的需求設(shè)計亦為重要的考量因素。

Chroma燃料電池發(fā)動機自動測試整合系統(tǒng)（PEM Fuel Cell System ATS 8000）的設(shè)計上分成電力測試子系統(tǒng)與水氣測試子系統(tǒng)兩大部分。
前者Chroma能提供燃料電池發(fā)動機所需的電源與負載，有多樣單機種類可供客戶選擇。如燃料電池堆負載所需的直流電子負載（DC Load）與系統(tǒng)周邊元件供電所需的直流電源供應(yīng)器（DC Source）的設(shè)計配置；后者由Chroma與協(xié)力廠商合作開發(fā)燃料電池發(fā)動機用的水氣臺架（Gas-Cooling Test Bed），并以分成氣體供應(yīng)模塊（Gas Supply Module）、尾氣排放模塊（Vent/Drain Module）和燃料電池堆散熱模塊（Cooling Supply Module for FC Stack）滿足燃料電池發(fā)動機外部的氣體監(jiān)控與控制、氫氣空氣混合排放氣體處理與燃料電池堆內(nèi)部散熱與溫度控制的標準化水氣測試需求外，可整合環(huán)境倉、BOP散熱模塊...等硬體功能達成客制化測試整合需求。

兩大子系統(tǒng)會由Power Pro 5 with UI整合測試軟件提供可編程負載控制、自動/手動測試、待測物狀態(tài)控制與監(jiān)控、遠端控制單機...等功能外，透過Gateway以Real-Time的方式擷取多單機的原始數(shù)據(jù)（Raw Data）存取，以利于系統(tǒng)的分析試驗結(jié)果。

水氣測試子系統(tǒng) Fuel & Cooling Test Solutions

氣體供應(yīng)模塊（Gas Supply Module）
尾氣排放模塊（Vent&Drain Module）
燃料電池堆散熱模塊（Cooling Supply Module for FC Stack）

電力測試子系統(tǒng) Power Electronics Test Solutions

ATS 8000測試整合平臺（Power Pro 5 with UI）
直流電子負載（DC Electronic Load/ DC Regen. Load）
直流電源供應(yīng)器（DC Power Source）

  基礎(chǔ)測試架構(gòu)

以Chroma的軟件平臺為核心，透過Gateway以標準配置或客制化的單機進行控制與監(jiān)控外，并納入燃料電池發(fā)動機中的燃料電池發(fā)動機控制單元（Fuel Cell Control Unit, FCCU）與多電壓巡檢單元（Cell Voltage Monitor, CVM）進行通訊整合，顯示燃料電池發(fā)動機的標準顯示資訊且下達已撰寫好操作狀態(tài)值進行基礎(chǔ)功能控制。

標準化單機：直流電子負載、直流電源供應(yīng)器、氣體供應(yīng)模塊、燃料電池堆散熱模塊、測臺控制系統(tǒng)。
客制化單機：資料擷取模塊、環(huán)境倉、系統(tǒng)周邊元件散熱模塊...等。

• 啟動/停止特性試驗：當燃料電池發(fā)動機啟動時，從「冷機/熱機狀態(tài)?待機狀態(tài)」開關(guān)機流程的電力測試。
• I-V curve 特性試驗：從燃料電池發(fā)動機的待機狀態(tài)為起始，燃料電池堆的電力負載階梯式拉載或降載，以確認燃料電池堆的基礎(chǔ)電性功能。
• 額定功率與穩(wěn)態(tài)特性試驗：從燃料電池發(fā)動機的待機狀態(tài)為起始至固定負載時，電力負載達燃料電池堆的額定功率，并維持1hr以上的測試試驗。
• 峰值功率特性試驗：從燃料電池發(fā)動機的待機狀態(tài)為起始至固定負載時，當電力負載達燃料電池堆的峰值功率（約90%的電力出力）的試驗。
• 低載功率穩(wěn)定特性試驗：從燃料電池發(fā)動機的待機狀態(tài)為起始至固定負載時，當電力負載低至燃料電池堆額定功率（約20%的電力出力）的試驗。
• 動態(tài)響應(yīng)特性試驗：從燃料電池發(fā)動機的待機狀態(tài)為起始至動態(tài)負載時，當電力負載達燃料電池堆的動態(tài)變動（約20~90%的電力出力）的試驗。
• 絕緣阻抗特性試驗：當燃料電池發(fā)動機狀態(tài)測試前后且于冷機/熱機的停止狀態(tài)時，進行負載端對殼體的絕緣阻抗測試。

1. FC System（Unit） 燃料電池發(fā)動機單體
2. FC System（with Power Unit） 燃料電池發(fā)動機（含PDU與DC/DC Booster）
3. FC System（with Battery） 燃料電池發(fā)動機（含輔助電池與BUS）
4. FC System in Hybrid Electric Vehicle 燃料電池電動車 （請電洽致茂辦公室）

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