氫能發(fā)展需求熱，善用燃料電池仿真器提升測試效率

綠色能源發(fā)展，除了鋰電池、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電外，越來越多人將目光投在氫能產(chǎn)業(yè)上。例如日本公布” 基本氫戰(zhàn)略”，宣示往氫能社會(huì)發(fā)展，歐洲計(jì)劃成立”歐洲清凈氫能聯(lián)盟”，可見氫能發(fā)展正備受市場期待。目前車廠正加速把氫燃料電池技術(shù)在新能源車的應(yīng)用外，還有將其作為通信基地站的電能提供，應(yīng)用在偏遠(yuǎn)缺乏基礎(chǔ)建設(shè)的地區(qū)。氫燃料電池本身不直接存儲(chǔ)電能，由外部提供氫氣來產(chǎn)生。相較于鋰離子電池，燃料電池不需要花時(shí)間充電，可快速地供應(yīng)燃料，就可以持續(xù)地輸出電力。下圖為氫燃料電池車內(nèi)部架構(gòu)，氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)輸出后方需接上一個(gè)直流電源轉(zhuǎn)換器(DC to DC converter)，提供穩(wěn)定電源給電驅(qū)動(dòng)總成。

▲氫燃料電池車內(nèi)部架構(gòu)

因燃料電池輸出并非一固定電壓值，電壓會(huì)隨后電流大小而改變，電壓和電流關(guān)系能畫出一條 ”極化曲線”。當(dāng)進(jìn)行DC to DC converter開發(fā)時(shí)，需要?dú)淙剂想姵卮钆渲鴼錃獾葟?fù)雜的臺(tái)架，方能進(jìn)行測試，投入成本相當(dāng)高。若要采用一般的直流電源供應(yīng)器，其輸出只是恒壓源，無法驗(yàn)證燃料電池的電壓變化對DC to DC的性能影響，因此工程師需要能仿真 ”極化V-I曲線”燃料電池輸出特性的直流電源供應(yīng)器。Chroma新推出62000D系列雙向直流電源供應(yīng)器，使用高速DSP控制技術(shù)與節(jié)能的SiC功率半導(dǎo)體，擁有快速的輸出動(dòng)態(tài)特性。搭配已經(jīng)內(nèi)建實(shí)際電芯V-I曲線的軟件，可讓用戶自行調(diào)整電堆的各種參數(shù)，成為專業(yè)的燃料電池仿真器，可大幅降低測試成本的投入。

▲燃料電池仿真器

燃料電池仿真功能軟件：

1. Basic模式：提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)建單Cell極化V-I曲線，方便用戶設(shè)定cell串聯(lián)數(shù)量及電流密度面積進(jìn)而仿真燃料電堆組的輸出特性
2. Table模式：用戶可以自行匯入欲仿真的極化V-I曲線數(shù)據(jù)，可以方便且快速驗(yàn)證不同特性曲線對DC to DC converter的效能。

以一個(gè)90KW電壓范圍為180~360V且電流范圍為0~500A的燃料電堆組操作為例，Chroma 62000D系列可進(jìn)行五臺(tái)62180D-600并聯(lián)操作，提供600V、600A、90KW輸出能力，可以模擬氫燃料電池堆有寬電壓范圍且大電流的特性。另外有1200V機(jī)種可進(jìn)行更多臺(tái)并聯(lián)到200kW，滿足更高壓DC to DC的輸入測試需求。