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氢能发展需求热,善用燃料电池仿真器提升测试效率

发布时间:2021-07-07      点击次数:373

氢能发展需求热,善用燃料电池仿真器提升测试效率

 

绿色能源发展,除了锂电池、太阳能发电、风力发电外,越来越多人将目光投在氢能产业上。例如日本公布” 基本氢战略”,宣示往氢能社会发展,欧洲计划成立”欧洲清净氢能联盟”,可见氢能发展正备受市场期待。目前车厂正加速把氢燃料电池技术在新能源车的应用外,还有将其作为通信基地站的电能提供,应用在偏远缺乏基础建设的地区。氢燃料电池本身不直接存储电能,由外部提供氢气来产生。相较于锂离子电池,燃料电池不需要花时间充电,可快速地供应燃料,就可以持续地输出电力。下图为氢燃料电池车内部架构,氢燃料发动机输出后方需接上一个直流电源转换器(DC to DC converter),提供稳定电源给电驱动总成。


▲氢燃料电池车内部架构

因燃料电池输出并非一固定电压值,电压会随后电流大小而改变,电压和电流关系能画出一条 ”极化曲线”。当进行DC to DC converter开发时,需要氢燃料电池搭配着氢气等复杂的台架,方能进行测试,投入成本相当高。若要采用一般的直流电源供应器,其输出只是恒压源,无法验证燃料电池的电压变化对DC to DC的性能影响,因此工程师需要能仿真 ”极化V-I曲线”燃料电池输出特性的直流电源供应器。Chroma新推出62000D系列双向直流电源供应器,使用高速DSP控制技术与节能的SiC功率半导体,拥有快速的输出动态特性。搭配已经内建实际电芯V-I曲线的软件,可让用户自行调整电堆的各种参数,成为专业的燃料电池仿真器,可大幅降低测试成本的投入。


燃料电池仿真器

 

燃料电池仿真功能软件:

  1. Basic模式:提供一个标准内建单Cell极化V-I曲线,方便用户设定cell串联数量及电流密度面积进而仿真燃料电堆组的输出特性
  2. Table模式:用户可以自行汇入欲仿真的极化V-I曲线数据,可以方便且快速验证不同特性曲线对DC to DC converter的效能。

以一个90KW电压范围为180~360V且电流范围为0~500A的燃料电堆组操作为例,Chroma 62000D系列可进行五台62180D-600并联操作,提供600V、600A、90KW输出能力,可以模拟氢燃料电池堆有宽电压范围且大电流的特性。另外有1200V机种可进行更多台并联到200kW,满足更高压DC to DC的输入测试需求。

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