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筑波大學(xué)科學(xué)家推出新技術(shù) 或可提高燃料電池可靠性

時(shí)間:2022-02-14 09:21來源:蓋世汽車作者:劉麗婷

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據(jù)外媒報(bào)道，日本筑波大學(xué)（University of Tsukuba）系統(tǒng)與信息工程研究生院的科學(xué)家推出一項(xiàng)新技術(shù)，可檢測(cè)到氫燃料電池因水過多或不足而導(dǎo)致效率降低的時(shí)間。通過使用測(cè)量磁通量密度的傳感器，可以無創(chuàng)監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的電流量，發(fā)出問題信號(hào)。此次研究或可開發(fā)出新技術(shù)，以提高燃料電池可靠性，并顯著減少汽車碳足跡。

（圖片來源：筑波大學(xué)）

隨著研究人員不斷探索可替代內(nèi)燃機(jī)的環(huán)保交通技術(shù)，氫燃料電池汽車發(fā)展日新月異。與其他方式相比，這些電能生成裝置十分高效，不僅可實(shí)現(xiàn)零碳排放，還可在低溫下運(yùn)行。其中一種主要的燃料電池為質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。在該電池中，氫核（只是單個(gè)質(zhì)子）可透過的膜將氧和氫隔開。當(dāng)質(zhì)子穿過膜與氧原子結(jié)合時(shí)，電子流過導(dǎo)線形成水分子，這也是除電之外的唯一產(chǎn)物。但PEMFC很容易因變干或系統(tǒng)中含有過多的水而發(fā)生故障。因此為確保最佳性能，需要新的檢測(cè)器來快速感知何時(shí)發(fā)生這種情況，尤其是在難以確定問題發(fā)生位置的燃料電池堆中。

近日，筑波大學(xué)研究人員開發(fā)出一種基于燃料電池內(nèi)部電流產(chǎn)生磁通量的新系統(tǒng)。當(dāng)該系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，所產(chǎn)生的電流將產(chǎn)生特征磁場(chǎng)模式，可被傳感器檢測(cè)到，從而可以立即記錄由磁通量發(fā)生變化引起的故障。研究人員Yutaro Akimoto教授表示：“即使在名義上相同的運(yùn)行條件下，水條件也會(huì)使燃料電池的性能不可預(yù)測(cè)且不可靠。”

該團(tuán)隊(duì)使用由五個(gè)燃料電池組成的風(fēng)冷50瓦PEMFC堆棧測(cè)試了其系統(tǒng)。其磁通密度由內(nèi)置在冷卻孔內(nèi)的傳感器進(jìn)行測(cè)量。如果檢測(cè)到故障，該系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行測(cè)試。Akimoto教授表示：“通過我們的研究，未來自動(dòng)化控制系統(tǒng)或可集成至燃料電池中，為更高效實(shí)用的零排放汽車鋪平道路。”

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：燃料電池筑波大學(xué)

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