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化工

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篇名 燃料電池機車開關機程序策略改進 以提升燃料電池壽命之研究
卷期 64:4
作者 郭子維鍾明浤王俊麟翁芳柏
頁次 063-073
關鍵字 燃料電池機車開關機程序老化機制真空幫浦
出刊日期 201708

中文摘要

台灣燃料電池機車的商業化技術瓶頸之 一,為目前燃料電池在機車運作模式下,因 為動態負載與頻繁的開關機,造成觸媒與碳 載體快速的氧化,而使性能衰退,無法達到 商業化的使用壽命要求。本研究方法以單電 池測試,在不同的開關機控制程序下,使燃 料電池的開關機次數可達10,000次以上。 本硏究設計一系統模擬燃料電池實際運作開 關機程序,並更改其控制與操作參數,進行 燃料電池開關機,並比較其衰退結果。共分 為四個案例以討論開關機控制策略,再與傳 統開關機方法進行比較。四個案例分別為 Case 1 (Base),Case 2 (延長開關機程序 時間),Case3 (移除抽真空),Case4 (移 除電壓控制與抽真空),以及單純關機模擬 負載來消耗氫氣(傳統開關控制)。其結果 顯示,其老化率由最快至最慢依續為:單純 運用關機模M載消耗氫氣〉Case4 > Case2 > Case 3 > Case 1。其結果顯示造成燃料 電池開關機程序衰退之主因為電壓之控制與 否、觸媒層中氫氣與空氣交界面之移除與 否,其次因子為降低開關機時間與抽真空使 用。以最佳開關機次數的Case 1為例,結 合控制電壓、抽真空清除殘留氣體,以及降 低開關機時間等控制策略,可達成燃料電池 開關機10,000次以上,電壓下降只有3 % (在400mA/cm2條件),可滿足燃料電池機 車應用商業化需求之開關機技術。

英文摘要

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