HTS-2000燃料电池测试设备规格书

一、设备主要功能及性能

A    电子负载

1           功率范围   0~2000W

2           电流范围   100/500/1000A(可选择三段电流范围)

2.1         电流设定分辨率  1mA

2.2         电流量测精确度  ±0.5% 选择电流范围的满量程

3           电压范围   0.2~20V(电压要测低于0.1V，是可以的，只要确认您负载线的阻抗小于0.2 mΩ.) ,

3.1         电堆zui大电压: 20V

3.2         电压设定分辨率  1mV

3.3         电压量测精确度  ±3 mV ±0.3% 的读值

3.4         zui大参考电极电压     9.999V

3.5         电压侦测线阻抗  >35kohms

3.6         参考电压阻抗      >10⁹ohms

4           数据撷取速度  zui快速达0.1 秒/点

5           沟通界面   GPIB-USB

6           控制模式   定电流、定电压、定功率

7           参考电压   具备2-electrode及3-electrode量测功能

8           阻抗量测   IR drop 阻抗量测

9           892 V8单电池电压信道数8个: 

9.1         电压监测范围：±2.5V DC；

9.2         电压测量精度：±2.5mV；

B  880FRA 阻抗量测 &分析功能

1          量测频率范围      1mHz-10kHz(进行交流阻抗测试，zui大负载电流须可达1000A)

1.1   分析方法     透过对待测物输出一个交流扰动，再藉由频率响应分析仪量测与观察响应电流与电位之大小与相位来决定燃料电池的复数阻抗(complex impedance)

1.2         单电池量测连接型式:     ：全电池加上两个半电池相对参考电极电位.

1.3         参考电压阻抗    >100 Ohms

1.4         数据显示     配置ZView®分析软件实时显示Nyquist Plot, Bode Plot数据

1.5         分析功能     可在分析监视软件内进行测试数据迭图与分析之功能

2          断电流阻断法      必须包含及时量测、纪录与显示阻抗值之功能

C 885 燃料电池恒电位仪

1                                            电池连接  2, 3, 4极法连接

2                                            电流范围  2 A, 200 mA, 20 mA

3                                            分辨率      122 μA (2 A range) to 1.22 μA (20 mA range)

4                                            输出电压 vs. 工作电极      > ±3 V

5                                            电流   ±2.0 A (short circuit protected)

6                                            类型   Differential with driven shields

7                                            输入电压范围 -3 to +3 V

8                                            差别输入  -3 to +3 V

9                                            分辨率      152 μV

10                                        电容   150pF

11                                        误差限制  0.3% of reading + 3 mV

12                                        直流极化  电压范围     -3 V to +3 V

13                                        误差限制  0.1% of rd ±2mV

14                                        分辨率      125 μV

15                                        频谱功能  扫描速率     1 mV/sec to 1 V/sec

16                                        数据撷取速度 100 points/sec (voltage & current)

D.  自动气体种类切换Auto MultiGas Valves (主要是配合885 使用)

1                                            切换频道:切换Anode/Cathode 进气

E.  反应气体供应系统

1          连接管、管件、阀件材质：不锈钢 316.

1.1         设备进气接头规格：

氢气: 3/8’’ Compression X1

空气:1/2’’ Compression X1

氮气: 3/8”  Compression. X1

1.2         设备排气接头规格:

阳极: 1/2” Compression X1

阴极: 1/2”  Compression X1

1.3         设备超纯水补水口: 3/8”  Compression X2 ; 排水口: 3/8”  Compression X1

1.4         电池堆连接管路规格:

1.4.1   电池堆阳极进口 3/4”  Compression X1

1.4.2   电池堆阳极出口 3/4”  Compression X1

1.4.3   电池堆阴极进口 3/4”  Compression X1

1.4.4   电池堆阴极出口 3/4”  Compression X1

1.4.5   电池堆冷却液进口 1/2”  Compression X1

1.4.6   电池堆泠却液出口 1/2”  Compression X1

1.5         电池堆负载连接: 正负极连接线(可耐1000A) ,

1.6         电池电位线: 四线式 (可以量三cell电压)  

2          加湿器模块      

2.1         阳极气体加湿器：

2.1.1   加湿方式：喷射式加湿。

2.1.2   温度范围：RT+10℃ ~ 90℃。

2.1.3   加湿湿度范围：> 90% RH @ zui大流量。

2.1.4   露点精准度: ± 2°C (稳态)  

2.1.5   自动补水功能：须包含，附补水马达。

2.1.6   使用水冷快速降温模块 (Rapid Coolant System)

2.2       阴极气体加湿器：

2.2.1   加湿方式：喷射式加湿。

2.2.2   温度范围：RT+10℃ ~ 90℃

2.2.3   加湿湿度范围：> 90% RH @ zui大流量。

2.2.4   露点精准度: ± 2°C (稳态)  

2.2.5   自动补水功能：须包含，附补水马达。

2.2.6   使用水冷快速降温模块 (Rapid Coolant System)

3          流量控制模块   

3.1         气体种类：阳极: 氢气 X1道, 阴极:空气 X1道 （zui多可选择共七道气体进行流量控制. (不分气体种类）      

3.2         阳极流量控制

3.2.1   流量计：MFC Type    

3.2.2   气体种类：氢气   

3.2.3   流量范围：0.8 ~ 40 SLPM             

3.2.4   流量精度：±1% 的满量程流量      

3.3         阴极流量控制 

3.3.1   流量计：MFC Type     

3.3.2   气体种类：空气   

3.3.3   流量范围：3~ 150 SLPM

3.3.4   流量精度：±1% 的满量程流量      

4          设备进气及管路切换功能

4.1         设备进气端, 有阳极/阴极/氮气三道气体低压保护: 气体压力范围 45~75 Psig, 精度: 1Psig

4.2         氮气排放功能: 当设备在待机及警报时自动排放.(氮气流量控制可以依据氢气/空气流量计做控制.)

4.3         阳极/阴备干湿切换功能: 于软件上设定, 可以控制干湿气体功能   

F. 温度控制模块

1            数量：5个，阳极/阴极加湿器各1个，阳极/阴极加热管各1个，电池堆温度1个

2            阳极/阴极加湿器和电池堆温度范围: RT+10℃ ~ 90℃

3            阳极/阴极加热管温度范围: RT+10℃ ~ 120℃

4            温度精度：±2℃ (稳态)

5            传感器类型: 热电偶，T 型态 

G. 内置电堆冷却系统

1            温度监测点: 冷却液电堆入口温度、电堆出口温度

2            流量2-20LPM, 流量控制精度±5%

3            温度范围: RT＋10℃-90℃, 精度±2℃

4            冷却水温度可在程序中设定 , 温度设定范围: RT+10℃~90℃, 精度±2℃ (稳态)

5            冷却水温/升温时间: 20-80℃ /30min

H. 八点压力&温度监测

1        电堆氢气入口压力&温度检测X1

2        电堆氢气出口压力&温度检测X1

3        电堆空气入口压力&温度检测X1

4        电堆空气出口压力&温度检测X1

5        电堆冷却液入口压力&温度检测X1

6        电堆冷却液出口压力&温度检测X1

7        压力范围: 0~400 KPa, 精度±2KPa

8        温度范围：RT+10℃~100℃，精度±1℃ (稳态)

I. 氢气/空气自动背压功能AutoBP 2000

1        自动背压控制范围: 20-300KPa

2        精度±5KPa

3        量测范围0-400Kpa, 精度±2KPa

4        压力可透过软件程序做控制

J. 氢气脉冲排放AP-2000 

1        前端压力控制+脉冲排放(手动或自动可选择)

2        压力可调范围: 20~200KPa, 压力精度: ±5KPa

3        排放时间设定范围: 0.5sec 以上.

K. 安全保护机制

1        保护动作：必须包含以下自动应急反应功能：减低负载, 卸除负载, 降低温度, 停止加热, 氮气清除, 停止燃料供应。

2        启动保护项目：过电流保护, 过温保护, 低电压保护, 过功率保护, 变化速率(dV/dI)保护, 氢气泄漏保护, 自动氮气清除保护, 手动氮气清除保护, 加湿瓶液位警示保护, 进气压力不足警示保护。

3        需包含手动紧急停止开关：共一组。

4        氢气泄露检测: 自带氢气泄探测

L. 软件      

1          测试程序设定功能：须包含操作软件以执行以下操作设定功能。

1.1         电池条件设定：表面积，电堆片数量，电池温度设定，zui小、zui大电流，zui小、zui大电压，zui小、zui大功率，低电压保护设定，使用断电流阻断功能设定。

1.2         燃料设定：固定流量设定; Load Base (total flow) setup ; Load base (pure fuel) setup ; 化学计量比设定。

1.3         数据撷取速度设定：数据撷取设定zui快需可达0.1秒/点 ; 瞬时数据撷取设定可根据电流或电压变化速率改变撷取速率。

2          图表显示：

2.1         电流、电流密度、电压、时间(界面可以自行选择排列位置)。

2.2         电流，电流密度，电压，功率，功率密度，iR补偿电压，iR补偿阻抗值，半电位值，iR阻抗值，iR补偿平均电压值，iR补偿阳极电位，iR补偿因极电位，阳极温度，阴极温度，电池温度阳极流量，阳极化学剂量比计算流量，阴极流量，阴极化学剂量比流量，阳极计算湿度，阴极计算湿度（界面可以自行选择排列位置）。

2.3         阻抗量测数据实时显示：界面在窗口的右列）。

3          实验测试种类：

3.1         开环电路测试，定电流测试，定电压测试，定功率测试, 扫电流测试，扫电压测试，任意控制，更换电池，更换燃料设定，阻抗量测：扫频测试，执行外部仪器测试，重复循环，交流阻抗测试，断电流阻断法量测、

4          数据格式：文本文件 (.txt) ，可透过内建操作软件与分析软件开启档案进行数据分析。

5          应用系统：PC系统 (Windows XP Pro, Vista 或 Windows 7)。

6          软件显示语言：英文；美国原厂设计                          

7          多频道架构（未来可以增加多台HTS设备, 附有配套软件可以监控制多台的信息）：可升级使用

M.资料分析

1           须附分析软件，分析软件须内建以下分析用模型：

1.1         iR Compensated Data; Fit Tafel

1.2         iR Compensated Data; Fit Tafel+Limiting Current

1.3         Uncompensated Data; Fit Tafel+Rohm

1.4         Uncomponsated Data: Fit Tafel+Rohm+Limiting Current

2           需可匹配模拟EMPIRICAL MODEL：

2.1         Y = a + b*X

2.2         Y = a + b/X

2.3         Y = a + b*log10(X)

2.4         Y = a + b*sqrt(X)

2.5         Y = a + b*sqrt([x])

2.6         Y = a + b/sqrt([x])

3           内建之分析软件许可自动进行迭图分析比较之功能，须包含以下之显示方式：

3.1         自动颜色区分功能(auto color)

3.2         自动线型区分功能(auto-line)

3.3         自动标记区功能(auto-marker)

3.4         自动注明标式功能(auto legend)

4           之阻抗分析应用软件须可搭配电子负载输出讯号扰动(perturbation signal)进行交流阻抗测试，zui大负载电流须可达1000A，可实时显示交流阻抗测试结果(Nyquist Plot, Bode Plot)

5           等效电路 Fitting & 仿真：Predefined Elements

Resistor(R) ; Capacitor(C) ; Inductor(L) ; Constant Phase Element(CPE) ; Warburg-Short Circuit Terminus(Ws) ; Warburg-Open Circuit Terminus(Wo) ; Distributed Element(DE) ; Extended Distributed Elements (DX, defined by more than 4 variables)

6           快速 Fitting：必须包含Rs C, Rs CPE, Rs (C-Rp), Rs (CPE-Rp), Rs Ws, Rs Wo 及时fitting 模式

7           之分析软件之等效电路分析仿真功能须内建以下标准等效电路模型：

7.1         12861 Dummy Cell

7.2         Coated Metal

7.3         Li Battery

7.4         Localized Corrosion

7.5         R-Constant Phase Element

7.6         Warburg-Open

7.7         Warburg-Close

8           分析软件之分析/仿真功能须包含以下模式：

8.1         模拟(simulation)

8.2         匹配(fitting)

8.3         减除(Subtraction)

8.4         剩余(Residual)

8.5         Batch Fitting(批次匹配)

8.6         KK(Kramers-Kronig转换)

N. 环境参数

1.      设备运作温度范围：室温 ~ 45℃

2.      电源：380VAC 50 ~ 60Hz  60A  

3.      外壳型式：独立型机柜

4.      设备尺寸：100 cm(W) X 200 cm (L) X 200 cm (H)

5.      设备重量：约960 kg

6.      其它：包含计算机主机1台，含显示器（安装Windows 7正版）

7.      操作手册：包括890e硬件使用说明书一本、Fuel Cell软件操作说明书一本、FC View与ZView软件操作说明书一本、软件电子文件光盘片一片。

二、&保证

1.      对所销售的产品提供一年的质保与周全的&咨询，提供新版或更新的Fuel Cell软件与其它应用软件，不定期免费更新。