强化道路振动谱影响下的燃料电池电性能与气密性衰减规律

摘要

车用燃料电池的耐久可靠性是制约商用燃料电池发展的关键问题之一.当前的燃料电池振动试验多借鉴动力电池振动谱,对燃料电池影响研究不匹配,需要分析燃料电池影响机理及设计新的试验方案.本文通过平滑及劣化处理,将典型的整车行驶工况转化振动台架加载功率密度谱.选取典型商用燃料电池电堆,进行强化振动测试.选取影响显著方向,通过270 h耐久测试模拟30000 km实车运行工况影响.试验中,通过噪声仪确认了减振器对台架振动加速度的放大作用.试验后,通过极化曲线测试、气密性测试等性能表征方法,分析了燃料电池电性能及密封性变化规律.研究表明长时间的耐久性振动使得燃料电池堆的电性能出现明显的下降,且会导致燃料电池堆内部的质子交换膜及外部的壳体封装出现不同程度的衰减.