燃料电池测试系统研发现状介绍

　　摘要：

 本文系统介绍了国内外燃料电池测试系统的研究现状及发展水平，测试系统的

基本理论。从测试目的、主要参数、系统的基本特点和基本构成等方面进行了归纳。通过本文
所列出的各种数据不难看出燃料电池测试技术对于缩短燃料电池研发周期，提高质量和降
低成本具有重要意义。

 

　　关键词：

 燃料电池 测试系统 性能参数 

　　

 

　　随着全球对能源需求的增长及人类对环境要求的提高，各个国家对燃料电池的研究和
开发日益增多。燃料电池是最有希望为汽车和居民提供清洁高效能源的技术之一。燃料电池
发动机被认为是最有希望取代内燃机的新型能源动力系统［１］，［２］。燃料电池测试系
统不仅在燃料电池系统的研发阶段十分重要，即使是在其投入使用之后对于维持电池的正
常工作也是不可或缺的［３］。强大的测试能力能够提供对燃料电池可靠的监控，提供灵活
的结构，具备了这种能力，科学界能够很方便地设计他们的系统，以跟踪燃料电池技术进
步［４］。

 

　　

 

　　

1.国内外燃料电池测试系统整体研究现状及水平 

　　

 

　　由于燃料电池还处于开发阶段，汽车工业还没有制定燃料电池的标准测试仪器，更谈
不上统一规范的测试仪器供应商。许多公司开始走近这项挑战，研究准确测试燃料电池的解
决方案。这些公司中最引人注目的是美国的

Hydrogenics 公司和美国国家仪器公司（National 

Instruments，简称 NI），它们推出了一些软硬件测试产品，能够兼容多种燃料电池，测得
几乎所有设计指标［５］。

Hydrogenics 的 Greenlight 公司是世界上最大的燃料电池测试系统

生产基地，它是燃料电池工业测试诊断设备引领全球的供应商。

NI 是全球基于计算机测量

的领导者，许多领先的燃料电池制造商都在开发的各个阶段使用

NI 硬件及软件工具来测试

燃料电池。

 

　　在整个电池行业研发出燃料电池测试系统的公司屈指可数，且在

2004 年之前均为国外

厂家［６］。为使研发燃料电池的专家能利用测量、控制、分析及可视化工具进行评估，武汉
力兴测试设备有限公司紧跟世界燃料电池的最前沿技术，自主开发出具有国内领先水平的
燃料电池测试系统，并于

2004 年一月推出国内首台燃料电池测试系统，该系统的推出填补

了我国在燃料电池测试领域的空白，在推广国内燃料电池产业发展的里程碑上有着非同寻
常的意义。

 

　　

 

　　

2.燃料电池测试系统的基本理论 

　　

 

　　

2.1 测试目的 

　　虽然研究、开发、制造和应用部门的总目标各有不同，它们对于燃料电池的检测和监视
项目要求却是相似的。对于研发部门，测试要求是确定输出能量、使用寿命和电池组的耐用
性。在设计验收阶段，主要任务是优化设计以备大规模生产，以及在不降低效率的情况下降
低电堆总成本。对于生产应用，要求燃料电池符合规范要求。而在实际使用中，监测电池的
寿命和工作状态是非常重要的。好在这些不同的任务对电池测试系统的要求都差不多。

 

　　

2.2 测试系统的主要特点 

　　①隔离。燃料电池测试系统先要进行各种需要信号调理的测量，然后原始信号才能有数
据采集系统数字化。大容量电堆具有数百个单电池，从而电压测量要求数百伏的共模抑制。