小型PEMFC球车电堆衰退试验分析.pdf

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1、第50卷第6期V01．50No．6农业装备与车辆工程AGRIEULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2012年6月June2012doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2012．06．001小型PEMFC球车电堆衰退试验分析梁精明1,2，筒弃非1(1．510640广东省广州市华南理工大学机械与汽车1=程学院；2．510091广东省广州市广东理：【职业学院汽车工程系)[摘要】主要研究运行3年的氢空质子交换膜燃料电池电堆衰退情况，通过安装在小型高尔夫球车上一个5kW燃料电池电堆进行试验分析。

2、试验分道路试验和台架试验。试验结果表明．运行中氢空燃料电池电堆动力性能与其出厂时初始-】生能下降许多，最显著就是功率从5kW下降到2．5kW左右。其衰退原因众多．有质子膜的问题，电极的问题等，同时证明了谘须合理保养与维护燃料电池．否则电堆容易失效．大大增加使用成本。【关键词]质子变换膜燃料电池；衰退；试验【中图分类号]U469．72[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2012)06-0001-04ExperimentalAnalysisofPEMFCStackRecessioninGolfCartLIANGJing-min91

3、”。JIANQi-feil(1．SchoolofMechanical＆AutomobileEngineering，SouthChinaUniversitydTechnology，GuangzhouCity．GuangdongProvince510640，China；2DepartmentofAutomobileE晒neeri”g，G蚴羽ongPolylechnieInstitute。GuangzhouCity，GuangdongProvince510091，China)【Abstract】Thisstudyinvestigatestheh

4、ydrogen—airPEMFCstackrecession．，whosestackhasbeenusedforthreeyears．Byiv．smilinga5kWfuelcellstackinagolfcart，thetestisdone。includingwadtestandbenchtest．Theresultsindicatethatthehydrogen—airfuelcellstackdynamicperformancedeclinesalot，whosepowerconspicuouslydropsfrom5kWtonea

5、rly2．5kW，comparedwiththatofanewone．Therealemanyre∞onsofitsdecline，suchas，theproblemsofprotonmembranepenetrationandelectrodedestructionetc．Itprovesthatthestackneedsreasonablecareandmaintenance，otherwise，ittendstobeeasilyexhaustiveandthUSincnⅪ∞costs．[Keyword】protonexchangem

6、efflbrRnefuelcell【PEMFC)；recession；test0引言近些年我国生产了大量小型观光车、高尔夫球车。除了本国的大量使用外，部分产品还出口到世界各地。这些车辆大部分都是利用铅酸蓄电池作为动力．好处就是车辆结构比较简单．控制策略简单，成本也相对低些，但是，它的行驶里程就有限，还要不时给蓄电池充电，～充就是七八个小时。而且比较容易充坏。制造铅酸蓄电池时产生的废气和废水，报废后内部物质外泄都对环境造成严重污染，这是该类车辆的缺点。燃料电池由于其对环境造成破坏很小，而且其效率较高，符合现代节能环保的要求。燃料电池运用在球

7、车上，与蓄电池组成混合动力．既可以使车辆行驶较长的里程，也可以让蓄电池工作在适合的荷电状态下．延长蓄电池使用寿命。收稿日期：2012-02—26基金项目：广东省自然科学基金．编号：07118064。但是．燃料电池混合动力车辆研发成本很高．车辆运行的成本也较高．主要是电堆使用年限较短，氢气制造成本高与存贮困难，控制策略复杂等等㈣l，限制燃料电池混合动力车辆推广，因而本文就电堆使用过程中衰退问题进行研讨。1车辆动力系统1．1燃料电池燃料电池电堆是车辆主要能量提供者．不仅车辆运行时提供能量，同时在低负载路面行驶，还负责给蓄电池充电M。本次试验使

8、用的电堆是5000W半集成型质子交换膜燃料电池系统。其参数参见表1，其功率曲线图参看图l。1．2Dc／勺C转换装置(5kW级)本次研究的DC／DC转换装置主要是课题组根据这种小型混合动力车特性