[发明专利]燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置

权利要求书

1.燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，包括燃料电池堆、设于所述燃料电池堆内的测量极板、与所述燃料电池堆电连接的控制器、及与所述控制器电连接的上位机；所述燃料电池堆包括多个串联的单电池，所述单电池包括依次连接的阳极板、膜电极组件和阴极板；所述测量极板用于替代所述阳极板或者所述阴极板以检测电流密度与压强分布，所述测量极板包括具有中间活性区的板体，所述板体的中间活性区开设有安装槽，所述中间活性区划分为矩阵分布的多个分区，所述测量极板还包括设于所述安装槽且与所述分区一一对应的测量单元、及设于相邻所述测量单元之间的第一绝缘件；所述测量单元包括两个相间隔设置的导电片、设于两个所述导电片之间的第二绝缘件、其两端一一对应连接于两个所述导电片的标准电阻、与所述标准电阻电连接的第一导线、穿设于所述导电片的气体压强传感器、及与所述气体压强传感器电连接的第二导线，两个所述导电片分别靠近于所述板体的两侧面设置；所述导电片具有一定厚度，位于其中一侧的所有所述导电片背离于所述第二绝缘件的外侧面均开设有流道，所述流道与所述燃料电池堆的标准单电池流场相同，所述流道用于阳极板的氢气传输或者阴极板的氧气传输；所述气体压强传感器靠近于具有所述流道的所述导电片设置；所述控制器通过所述第一导线与所述标准电阻电连接以测量所述标准电阻两端的电压降，所述控制器通过所述第二导线与所述气体压强传感器电连接以测量气体压强。

2.如权利要求1所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，相邻所述测量单元之间相间隔，所述第一绝缘件为绝缘胶。

3.如权利要求1所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述第二绝缘件为绝缘胶，所述第二绝缘件粘接于同一所述测量单元的两个所述导电片之间。

4.如权利要求1所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述标准电阻采用四线测量，所述标准电阻的两端均设置两个测试点，其中一对所述测试点作为电流供给直接接入所述标准电阻的两端，另外一对所述测试点用于测量电压而靠近于所述标准电阻的两端设置；在电流方向上，作为电流供给的一对所述测试点位于用于测量电压的一对所述测试点的两侧。

5.如权利要求4所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，对应于一个所述测量单元的所述第一导线的数量为四，同一所述测量单元中的其中一个所述导电片与所述标准电阻之间的连接处、另外一个所述导电片与所述标准电阻之间的连接处分别连接有一根所述第一导线，每一所述导电片分别连接有一根所述第一导线。

6.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述标准电阻设于两个所述导电片的侧边缘；或者，所述标准电阻设于两个所述导电片之间。

7.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，同一所述测量单元中的所述导电片开设有过孔，所述气体压强传感器位于所述过孔内且靠近于具有所述流道的所述导电片设置，所述气体压强传感器电连接有两根所述第二导线，所述第二导线穿设于所述过孔设置。

8.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述导电片为镀层保护不锈钢片、镀金铜片或石墨片。

9.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，矩阵分布的所述测量单元的行数大于3、列数大于3。

10.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述膜电极组件包括质子交换膜、分别设于所述质子交换膜的两侧的催化剂层、及分别设于每个所述催化剂层背离于所述质子交换膜的一侧的气体扩散层，具有所述流道的所述导电片抵接于其中一个所述气体扩散层设置。