因此，测试不仅必须具有多个每个通道都能读取

1-10V 的通道，而且必须保持电堆的每一

个和最后一个电池之间高达数百伏的隔离。

 

　　②数据采集系统必须能够扩展。由于燃料电池测试系统的通道数目可以从

100 个到

1000 多个，所以数据采集系统必须能够扩展，并且这些系统也要求可以进行信号的衰减和
放大。

 

　　③模块化。对于今天的测试系统，模块化也是必需的。因为测试系统必须能够随着生产
及验证技术的变革而变革。

 

　　④标定。任何测试系统都应该进行标定以确保测量有效和准确。

 

　　

2.3 测试的主要性能参数 

　　燃料电池测试系统需要精确的监测和控制成百上千次测量，范围从燃料和氧化剂的流
量、温度、压力和湿度到燃料电池组的输出电压和电流。测试燃料电池的性能是很重要的，而
监测影响性能的变量更为重要，但最重要的是控制这些变量参数，安全运行也是至关重要
的。所以监测控制的主要参数有：

 

　　（

1）电压。在有负载的情况下，单电池的输出电压会从开路电压的 1V 左右降到 0.6V

左右，知道了每个单电池的电压就可以更近的了解电堆的健康情况。如果哪个单电池显示出
不同电压，就表明此电池有问题，或者温度不正常，或者电极被淹。测试单电池或电堆的电
压就可以正确操作、测试和设计燃料电池。

 

　　（

2）电流。输出电流有时候很高，所以通常利用高斯效应来测，这种方法可以不直接

使用导线来测试电流，而通过监测信号并按比例转换成电流读数。

 

　　（

3）温度。要高效地产生电能，PEMFC 必须在 60-80

℃的范围内工作，监视温度的目

的是优化温度的改变以提高输出功率，热电偶和电阻是温度传感器，是监视电池组温度及
反应气体温度的良好传感器。

 

　　（

4）湿度。电池单元的每一个膜片必须保持一定的湿度，太干或太湿都会影响燃料电

池的工作效率。因此测定和控制燃料电池的湿度非常重要。一种测试湿度的方法是通过电子
湿度传感器，根据湿度的大小成比例的输出

4-20mA 的电流，测试仪器的输入通道可以读

入这个电流信号。

 

　　（

5）气体压力。在许多应用中，气流压力较大，此压力必须进行监视和管理。压力通过

压力传感器进行测量并进行信号调理。

 

　　（

6）气体流速。氢气流速一般使用产生正比于气流速率脉冲的质量流量计来测量，然

后这些脉冲由计数器

/定时器接口板进行监视，并使用软件换算成流量。电子调节器可通过

试验台输出的电压或电流来控制压力和流量。

 

　　（

7）负载。可利用可编程负载来改变阻值，改变阻值可利用可控制的 GPIB 负载设备

或通过数字继电器并行连接各个电阻。第一种方法可以安装单独的一个单元通过

GPIO 来改

变加在电堆上的电阻，第二种方法可利用继电器和开关改变阻值。

 

　　

2.4 燃料电池测试系统基本结构 

　　燃料电池测试系统由硬件和软件两大块组成。硬件部分主要有控制器，传感器和加载装
置；控制器主要基于计算机控制，这种方法充分发挥了计算机的优势：速度快，记忆能力
强大和可升级。软件要易于升级并极具灵活性，用户界面友好，用户可很容易地进行各种复
杂程度的编程及实验。表

1 列出了燃料电池测试系统基本结构单元。 

　　

 

　　

 

　　

3.结论 

　　

 

　　工程师们不断将新方法应用到燃料电池的测试中，不断寻求可靠、精确及灵活的测试系