[發明專利]一種可循環回收電力的燃料電池活化測試系統

在審

• 申請號: 201710371035.X
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN108957327A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 程立明;王習鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇氫電新能源有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙) 32285
• 代理人: 謝雋雯

本發明公開一種可循環回收電力的燃料電池活化測試系統，包括：至少一個DC/AC模塊，與燃料電池的電源輸出端相連，用于將燃料電池輸出的電能轉換為交流電；主控模塊，用于接收活化程序的輸入并輸出控制信號；以及輸出控制模塊，連接在主控模塊與DC/AC模塊之間，用于接收控制信號、并根據該控制信號控制所述DC/AC模塊的輸出功率。本發明在提供精準控制輸出功率的前提下采用DC/AC模塊將燃料電池堆發的直流電逆變成交流電并網輸出，市電電網可以近似成無窮大的負載，將現有原本需要電熱轉換浪費掉并且還要額外提供電能驅動風扇或水循環散熱的傳統活化方式改成逆變并網式循環回收。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種可循環回收電力的燃料電池活化測試系統及其方法。

背景技術

燃料電池（PEMFC）技術是利用氫能最高效的手段。燃料電池是將氫氣的化學能直接轉化為電能的裝置，具有效率高、低噪音、零污染的優點，在當今的社會中扮演著越來越重要的角色。燃料電池通常需要將多個單體電池通過串聯的方式組裝成電堆，而燃料電池堆是一個發電裝置，在活化前催化劑的活性沒有被激活，無法正常使用。所以在電堆組裝完成后需要進行活化并測試性能，才能使電堆性能達到設計性能。活法方法一般是在提供電堆運行的基本條件（氫氣、氧氣、冷卻水等）下，外接一個可調負載，根據燃料電池堆的性能不斷的變化負載的大小，使電堆在各個條件下都能達到穩定輸出。

市面上現有的活化測試技術，均采用電子負載作為燃料電池堆的負載，電子負載的原理是利用電阻元件來實現恒定的電力消耗。在燃料電池活化過程一般要大于3個小時的時間，依一臺60KW的燃料電池堆為例，3個小時的活化過程，燃料電池堆可以發約100度電，現有活化測試技術就會用電子負載的電阻元件將這100度電白白消耗掉了，而且電子負載是利用電阻發熱消耗，還要額外增加電子負載的散熱風扇的消耗，一個燃料電池生產型企業的活化測試系統會有很多臺，這樣的消耗是對能源一種極大地浪費。

發明內容

發明目的： 本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種可循環回收電力的燃料電池活化測試系統及其方法，將燃料電池活化過程產生的原本被消耗的電力轉換成企業用電，起到能源循環回收的效果。

技術方案： 本發明所述可循環回收電力的燃料電池活化測試系統，包括：至少一個DC/AC模塊，與燃料電池的電源輸出端相連，用于將燃料電池輸出的電能轉換為交流電；主控模塊，用于接收活化程序的輸入并輸出控制信號；以及輸出控制模塊，連接在主控模塊與DC/AC模塊之間，用于接收控制信號、并根據該控制信號控制所述DC/AC模塊的輸出功率。

進一步完善上述技術方案，所述DC/AC模塊將燃料電池輸出的電能轉換為與市電同步的交流電并網輸出。

進一步地，所述輸出控制模塊采用定流或定壓的模式控制所述DC/AC模塊的輸出功率。

進一步地，所述主控模塊接收活化程序的輸入并輸出階梯式控制信號，使得所述輸出控制模塊控制所述DC/AC模塊的輸出功率呈階梯式增長。

進一步地， 所述主控模塊輸出的控制信號為0~5V或4~20mA的模擬量信號。

進一步地，包括若干個并聯的DC/AC模塊，所述輸出控制模塊與每個DC/AC模塊之間的連接通路通過接觸器導通和關閉。

根據上述系統進行燃料電池活化測試方法，包括如下步驟：

（1）主控模塊接收活化程序的輸入，啟動燃料電池的活化并根據活化程序輸出控制信號；

（2）輸出控制模塊接收控制信號，根據控制信號控制DC/AC模塊的輸出功率；

（3）DC/AC模塊以設定的輸出功率將燃料電池輸出的電能轉換為交流電并網輸出。

進一步地，所述步驟（2）中輸出控制模塊根據控制信號控制DC/AC模塊的輸出功率呈階梯式增長。