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燃料电池测试过程的安全保障措施
为确保燃料电池正常运行，燃料电池测试台需持续稳定地向燃料电池提供反应介质，并控制其温度、湿度、压力等参数。针对燃料电池测试过程中存在的一些潜在安全风险，测试台需具备以下基本的安全保护。
01 氢浓度泄漏监测
氢气在燃料电池测试过程中是一种重要的反应介质。氢气又是一种易燃易爆的气体（爆炸极限4%-75%），因此燃料电池测试台需要具备氢气浓度监测的功能。
配备可燃气体（H2）探测器可通过感测元件将环境中的可燃气体（H2）的信号转化为电信号进行检测和警示，同时可将该电信号与测试台急停控制系统连锁确保发生氢气泄漏时能够及时停止测试台工作。
02 安全阀超压泄放
测试台需满足燃料电池运行所需介质不同压力的控制需求，为防止介质管路等超压需设置有安全阀，保证测试过程中出现异常超压时能够快速泄压，从而保证测试台和样品不会出现超压损伤。
当系统压力超过规定值时，安全阀打开排放系统中的部分介质，防止压力继续升高。安全阀可以不依赖任何外部能源而动作，通常作为受压设备的最后一道保护装置，它的作用不能用其它保护装置来代替。
03 超温超压限值急停
除安全阀这类被动安全控制元件，还需要具备通过测试软件进行主动自定义安全控制的功能。不同的燃料电池测试样品工作的温度和压力区间范围不同，当温度、压力超过燃料电池承受范围时会对燃料电池造成不可逆损伤。为避免这种情况发生在进行测试时，需针对运行工况及燃料电池自身状况在测试软件上定义温度、压力及压差的安全限值。当超出安全限值时引发测试台急停，保护被测样品。
04 阴极出口温度监控
燃料电池正常工作时在阳极侧通入氢气，发生氧化反应生成氢离子，氢离子通过质子交换膜在阴极侧与通入的空气发生还原反应生成水。当质子交换膜出现机械损伤（裂纹、孔洞）时，阳极侧部分未经反应的氢气会直接通过质子交换膜抵达阴极侧，与空气接触发生化学反应产生大量热，导致阴极出口温度急剧升高。通过监控阴极出口温度可避免这种情况。该保护策略应独立于测试软件中的温度监控，即使在测试软件中温度监控未正确设置的情况下该保护策略也可保障测试安全。
05 CVM电压监测燃料电池状态
通过CVM电压监测模块采集燃料电池单片电压信号，可以实时监测燃料电池的性能及健康状态。如下图所示燃料电池开路电压分布中第一片电池电压明显低于其余几片，说明该片电池健康状态出现了异常，需要停止试验进一步确认燃料电池异常的具体原因。
06 电压损耗监测线路连接情况
在燃料电池测试过程中可能因为所选负载线规格不合适或负载线与集流板连接处松动等原因产生过热、短路、触电等风险。如下图所示随着电流的增大燃料电池堆电压与电子负载内部采集电压的差值逐渐变大。通过在测试过程中监测燃料电池堆电压与负载电压的差值，可及时发现异常并采取对应的处置措施。
除了上述的基础保护逻辑，特嗨基于大量的试验数据和测试经验自主研发了燃料电池测试的在线诊断系统，能够在燃料电池测试过程中实时监控燃料电池及测试台的运行状况，在线数据分析诊断测试异常，指导测试人员及时正确处理。该项技术已应用于特嗨自研的测试设备产品中，欢迎行业伙伴一起交流一起成长！
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