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橫河大學(xué)：ZM850 燃料電池阻抗分析系統(tǒng)

2021-03-02 17:07:15·  來源：橫河測(cè)試測(cè)量  作者：YOKOGAWA  
　
橫河大學(xué) 本期節(jié)選橫河大學(xué)近期直播課《ZM850 燃料電池阻抗分析系統(tǒng)》部分內(nèi)容發(fā)表，因篇幅限制，只能取主干在此分享。若對(duì)橫河大學(xué)系統(tǒng)培訓(xùn)有興趣，可聯(lián)系我們，咨詢?cè)斍椤?燃料電池汽車系統(tǒng)構(gòu)成 ▲?燃料電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng) ▲在新能源汽車的基礎(chǔ)上增加了燃
本期節(jié)選橫河大學(xué)近期直播課《ZM850 燃料電池阻抗分析系統(tǒng)》部分內(nèi)容發(fā)表，因篇幅限制，只能取主干在此分享。若對(duì)橫河大學(xué)系統(tǒng)培訓(xùn)有興趣，可聯(lián)系我們，咨詢?cè)斍椤?/div>

燃料電池汽車系統(tǒng)構(gòu)成
 
▲ 燃料電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng)

交流阻抗法
  • 針對(duì)被測(cè)對(duì)象輸入微小的交流信號(hào)，計(jì)算電壓和電流的幅值比和相位差
  • 調(diào)整頻率，在實(shí)虛數(shù)坐標(biāo)系將演算值繪制成曲線（cole-cole圖、內(nèi)奎斯特圖或阻抗頻譜圖）
  • 通過cole-cole圖對(duì)燃料電池堆的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行判斷
燃料電池交流阻抗測(cè)試基本原理

交流疊加法
在燃料電池的放電直流電流上疊加微小測(cè)量用交流電流，對(duì)電壓、電流進(jìn)行測(cè)量和運(yùn)算，得到阻抗值，對(duì)燃料電池的工作影響非常小。
下圖是交流阻抗測(cè)試的基本構(gòu)成。通過對(duì)疊加的交流信號(hào)頻率的調(diào)整，測(cè)量阻抗的實(shí)部和虛部，可以得到Cole-Cole模型圖。
交流疊加信號(hào)頻率高時(shí)，二重層電容為導(dǎo)通狀態(tài)，可以單獨(dú)測(cè)量到電解質(zhì)膜電阻(Cole-Cole 圖的圓弧左端），頻率非常低時(shí)，二重層電容為阻斷狀態(tài)，可以測(cè)量到電解質(zhì)膜電阻和反應(yīng)電阻的和。（Cole-Cole圖的圓弧右端）

日本FCV開發(fā)和阻抗測(cè)試(Toyota)

交流阻抗測(cè)試系統(tǒng)ZM850技術(shù)特點(diǎn)
  • 高精度--保證高抗干擾性能
    由于卓越抗干擾電路技術(shù)和信號(hào)處理功能，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)設(shè)備在高電壓大電流和干擾嚴(yán)重環(huán)境下，對(duì)全模組燃料電池實(shí)施高精度高穩(wěn)定性的測(cè)量。
  • 多通道?同步測(cè)量--最大14ch同步測(cè)量
    在測(cè)量模組的同時(shí)，測(cè)量各電芯的阻抗，從而掌握電池模組內(nèi)部的狀態(tài)差異。
  • 支持頻率掃描測(cè)量和固定頻率測(cè)量
    除了通過頻率掃描的Cole-Cole方式，還可利用單頻或雙頻連續(xù)測(cè)量功能，監(jiān)視FC電池模組中的狀態(tài)變化。
  • 支持高電壓、大電流--測(cè)量范圍最大800V、1000A
    對(duì)應(yīng)常見的高電壓，大容量全模組燃料電池的測(cè)量。
  • 靈活性--支持客戶的定制需求
    靈活的軟件，以應(yīng)對(duì)支持各種FC電池模組評(píng)價(jià)設(shè)備。
ZM850的測(cè)量功能

支持頻率掃描測(cè)量和固定頻率測(cè)量
  • 可以選擇頻率掃描模式繪制Cole-Cole圖或者進(jìn)行固定頻率下的阻抗測(cè)試
  • 固定頻率測(cè)試可以進(jìn)行單頻測(cè)試或者雙頻測(cè)試
     
燃料電池交流阻抗分析的意義

阻抗頻率掃描的含義
  • 高頻1KHZ ， 濕度、水管理狀況
  • 中部頻率1HZ，質(zhì)子傳遞特性
  • 低頻0.1HZ，氣體擴(kuò)散情況
 
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