燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。由于燃料電池不受卡諾循環效應的限制，可以通過電化學反應把燃料化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，且以燃料和氧氣作為原料，沒有機械傳動部件，因而具有燃料能量轉化率高、噪音低以及零排放等優點。在世界環境問題不斷嚴峻的今天，從節約能源和保護生態環境的角度出發，燃料電池是最有發展前景的發電技術。近年來燃料電池在載人航天、水下潛艇、分布式電站、軌道交通獲得廣泛應用，一直受到了各國政府和企業的高度關注。NGI基于多年測試測量儀器技術研發實力及燃料電池行業應用經驗，開發出一系列針對燃料電池測試的專用儀器并廣泛應用于各燃料電池測試場景。

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NGI燃料電池測試整體解決方案示意圖

如上圖測試框圖主要包含兩部分，左側是燃料電池單片及電堆測試，右側是燃料電池發動機系統測試。對于燃料電池電堆測試，NGI能提供單片及電堆電流拉載測試、在線式阻抗分析、電堆單片電壓巡檢；對于燃料電池發動機系統的測試，NGI除了能提供單片及電堆的測試之外，還能提供燃料電池發動機DC/DC變換器測試，燃料電池電壓巡檢模塊的校準測試，氫氣循環泵和空壓機直流電源供應。

NGI解決方案滿足燃料電池電堆在線阻抗分析、單片電壓巡檢、極化特性曲線測試、動態工況測試、額定/峰值功率測試、電堆耐久性測試等，燃料電池極化特性表現了燃料電池輸出電壓隨著電流的增加而逐漸降低的過程，極端條件下燃料電池輸出電壓可能為0V，為了保證負載兩端的最小操作電壓，可采用回路中串聯升壓電源的方式實現測試；滿足燃料電池發動機系統起動/穩態特性測試、動態響應/循環工況測試、額定/峰值功率測試等，起動/穩態特性測試模擬真實車載條件下的耐久性問題，同時在實驗中對道路工況進行仿真，包含怠速，加速，減速和迅速行駛等過程；滿足DC-DC輸入輸出特性測試、峰值功率及持續時間測試、循環工況曲線測試、動態響應測試等，DC-DC模塊的輸入特性綜合考慮電堆的極化特性、系統效率、低溫冷啟動以及電堆殘余電壓的泄放等問題。

以下為NGI產品在燃料電池電堆或燃料電池發動機系統測試中的特點介紹：

●?燃料電池單片及短堆測試

N62400系列超低壓大電流直流電子負載針對燃料電池40V以下單片及短堆進行測試，具備在超低電壓下拉載大電流的能力，以N62406-40-1200為例， 在電壓0.1V的情況下可以拉載600A電流，在電壓0.2V的情況下可以拉載1200A電流， 支持定制更大規格型號產品。

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●?燃料電池電堆測試

NGI基于多年電子負載開發經驗全新推出NW6900系列國內首款水冷式電子負載。水冷式電子負載具有功率密度更高、對溫度和環境的影響小、噪聲低、穩定性高、故障率低等優點，是燃料電池電堆測試應用場景首選。

●?燃料電池在線式阻抗分析

N2100系列產品是NGI公司基于多年燃料電池測試經驗而專門研發的在線式燃料電池專用阻抗測試儀。匹配本NGI直流電子負載，構建燃料電池阻抗測試系統。其測量掃描頻率范圍為10mHz~20kHz，測量電流可達1000A，最大功率可達500kW。使用FC專用上位機測試軟件，可實時測量出I-V特性曲線、ColeCole曲線圖等，支持數據導出成Excel，JPG等各種形式，便于燃料電池電堆性能分析。

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●?燃料電池電壓快速巡檢

N1200系列產品為NGI針對燃料電池電堆單片電壓快速巡檢而開發的測試儀器。該儀器具備體積小、集成度高、可靠性高、數據傳輸速度快等特點。單臺支持200通道電壓快速巡檢，更多通道測試場景可采用多臺巡檢儀同時測試。單通道電壓采集范圍為-2.5V~+2.5V，完全覆蓋燃料電池單片電壓范圍。采用100M以太網通訊，可在10ms內完成200通道電壓實時數據上傳，是燃料電池單片電壓快速巡檢利器。采用標準Modbus協議，便于用戶集成到測試控制系統中。

●?燃料電池電壓巡檢模塊校準測試

對于燃料電池電壓巡檢模塊測試，NGI能提供N8336系列超高精度多通道電池模擬器，單機容納多達16個通道，可分別設定各通道電壓、電流，且各通道間相互隔離，方便多通道串聯使用。操作簡潔、靈活易用，能滿足多通道、多參數、復雜測試環境下對直流電源的需求。

●?燃料電池DC-DC轉換器測試

DC-DC轉換器作為氫燃料電池發動機系統的關鍵部件，可將燃料電池輸出的低壓直流電升壓為高壓直流輸出。NGI推出的大功率直流電源可滿足用戶不同電壓等級測試，配合大功率寬范圍直流電子負載和NXI架構的測控板卡，可以模擬DC-DC轉換器測試時的各種工況。?

編輯：fqj