Page 58 - 歷經一番寒徹骨DDR5記憶體主流時代即將來臨？

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圖12:來自1mΩ實部阻抗(N = 10)的返回資料。
利用與圖7非常類似的設備來生成用於阻抗測量 所施加的電流擾動，其位於燃料電池堆的預期直流工 作點處的一個小區間(~5%)內。這是至關重要的，因為 這樣就允許電化學系統在線性操作範圍內成像，並允許 阻抗資料的外推值應用於整個系統。使用Kikusui EIS 系統和AD5941W系統的測試比較結果如圖14所示。
為了評估測量中究竟產生了多少誤差，該試驗將 阻抗進一步擴展到了1mΩ，結果如圖12所示。
圖14顯示了直流工作電流範圍為10~60A時生成 的奈奎斯特圖。EIS測量範圍為1Hz (右側半圓)至5kHz (左側)，實線(AD5941W儀器)和虛線(Kikusui)在更高頻 率上一致性良好，而離散VCCS的設計極限(穩定性和高 頻能力之間的權衡)開始顯現。電化學在低頻和高頻EIS 掃描中都有價值，而最好用的電子設備應該與用例有 關，然 而，該 掃 描 結 果 顯 示，重 量 和 尺 寸 僅 為 桌 上 型 儀 器1/100的小型掌上型儀器，用於氫燃料電池堆光譜 分析是可行的。
使用電阻測量已經證明了基本電子功能是正常的， 下一步就是將這些方法應用於實際燃料電池測量。
燃料電池的EIS測量 根據圖7所描述的電路，下一步是觀察實際的氫
燃料電池。透過測試Flex-Stak燃料電池可以檢查奈奎 斯特(Nyquist)圖，這是一種視覺化實部/虛部阻抗的 方法，頻率在整個測量過程中會發生變化，第一個測 試如圖13所示。
(因篇幅有限，完整圖文請參閱EE Times Taiwan網站)
雖然該燃料電池的阻抗僅為100mΩ多一點，但 AD5941W與主動電流吸收器一起，能夠在1Hz~5kHz 範圍內對燃料電池阻抗進行成像。圖13中的奈奎斯特 圖與該燃料電池的預期結果大致近似，直流激勵則大 於燃料電池的額定值，該試驗可能會遇到某種程度的 燃料不足問題。
為進行EIS測量而導入的交流擾動也非常大， 並且超出了測量中直流激勵的線性響應。除了展示 AD5941W EIS電路的功能外，這種特殊測試不應再讀 取功能性資料。要想深入瞭解這種特殊燃料電池的響 應，尚 需 做 更 多 測 試。然 而，如 果 應 用 正 確 的 話，這 種 電路拓撲結構將有助於檢測氫耦聯、氧過濃，以及其 他潛在的故障模式。
在對小型氫燃料電池進行測試後，還在風冷式 Ballard燃料電池堆的生產中對該方法進行了驗證測 試，以評估其現場診斷的可行性。這可以幫助氫燃料 電池營運商，更好地瞭解完整的燃料電池堆及電池堆 運作中的電化學功能(而目前，操作員唯一可用的診斷 功能是測試電池堆產生的功率)。這項新的分析技術 類 似 於 將 汽 車 「 插 入 機 器 」， 即 可 提 取 出 錯 誤 程 式 碼 。
www.eettaiwan.com | 2022年11月
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