燃料電池測試方案

摘要：燃料電池正成為未來電能一種非常高效、清潔的能源。與今天的傳統(tǒng)能源相比，燃料電池具有許多值得關(guān)注的優(yōu)點。燃料電池的動力來源于一種能夠從許多再生資源中提取的元素：氫。從氫到電能的轉(zhuǎn)化不產(chǎn)生污染，而傳統(tǒng)發(fā)電方法不僅需要使用不可再生燃料，還會造成污染。這些特性是燃料電池成為未來汽車、商業(yè)、居住、移動及其他許多電氣應(yīng)用的可行能源的諸多原因中最重要的兩個。本文網(wǎng)絡(luò)版地址：http：//www.eepw. com.cn/article/245934.htm

關(guān)鍵詞：燃料電池；低電壓；測試；電子負載；內(nèi)阻

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.4.012

引言

什么是燃料電池？

所有燃料電池的基本工作原理是相同的：將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。但人們已經(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。其中PEM燃料電池因其相對較低的工作溫度和較高的效率而廣泛用于汽車工業(yè)中。

但一個單體電池只能產(chǎn)生不超過1V的電壓，因此對于測試燃料電池之類的低電壓能源來說，測試設(shè)備存在著如何能夠在低電壓的狀態(tài)下帶載較大的電流的難題。目前，用于測試燃料電池的電子負載會竭力把內(nèi)阻降到最低，但內(nèi)阻不可能為零。所以，我們就需要通過其他方式來盡量獲取最為精準的測試結(jié)果。

艾德克斯測試方案介紹

硬件需求

如今的電子負載都存在內(nèi)部電阻，因而當電流較大時對應(yīng)的最小帶載電壓也就越高。那么如何能實現(xiàn)低電壓帶載甚至OV帶載呢？

這時我們需要一臺“輔助電源”，其作用是為了提供電子負載帶載不同電流時所能使負載內(nèi)部晶體管工作在線性區(qū)的電壓，即最小工作電壓。

以艾德克斯IT8811電子負載為例，如圖1所示。

從圖1中明顯看出當帶載電流越大時，負載的最小工作電壓也就越高。

想要實現(xiàn)電子負載的0V帶載，“輔助電源”可以是很普通的穩(wěn)壓源，但參數(shù)上電流必須高于電子負載所要帶載的最大電流值。

方案架構(gòu)

了解到“輔助電源”的具體需求，我們再來看看實現(xiàn)此測試方案的接線方式以及各項注意點，如圖2所示，我們將“輔助電源”和燃料電池串聯(lián)起來，然后電子負載的sense端接燃料電池正負極。

從圖2不難看出此測試方案接線方法，但必要的注意點在于電子負載的remote sense功能必須打開并且將正負sense線接到燃料電池的正負極上。此項接法的目的是讓電子負載sense端采樣的電壓是燃料電池兩端的電壓，從而使電子負載面板顯示的電壓為真實的燃料電池兩端的電壓，因此“輔助電源”的輔助電壓可以忽略不計。

注意事項

1.由于“輔助電源”自身的電流噪聲會疊加到測試產(chǎn)品上，所以我們需要盡量選擇低噪聲的“輔助電源”。

2.電子負載必須選擇額定功率大于測試產(chǎn)品的功率和“輔助電源”的功率之和。例如：測試產(chǎn)品的功率為100W，我們選擇電子負載的額定功率為100W是不夠的，假設(shè)“輔助電源”的功率是50W，我們選擇電子負載時額定功率需要選擇為150W以上。

綜上所述，燃料電池以及低電壓產(chǎn)品測試過程中的難點在于0V或超低電壓進行帶載測試，艾德克斯所提供的測試方案，簡單便捷并且低成本，無需特殊的硬件支持即可實現(xiàn)0V帶載。測試方案中所提及的電子負載以及“輔助電源”艾德克斯均可提供。