氢氧燃料电池模块典型试验故障与分析

船电技术|应用研究Vol.37 No.7 2017.7

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氢氧燃料电池模块典型试验故障与分析

王振，徐增师

（武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064）

摘要：以氢氧燃料电池模块试验过程中的典型故障模式为研究对象，详细描述了故障情况，通过多种检测手段开展故障机理分析，确定故障原因，最后提出具体的整改措施。

关键词：氢氧燃料电池典型故障机理分析整改措施

中图分类号：TM911 文献标识码：A 文章编号：1003-4862（2017）07-0006-04

Typical Test Fault and Analysis of Hydrogen-oxygen Fuel Cell Module

Wang Zhen, Xu Zengshi

(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China)

Abstract: This paper mainly takes the typical fault mode of hydrogen-oxygen fuel cell module during the test as research object, and detailedly describes the condition of fault. The multiform detection methods are used to analyze the mechanism of fault, and determine the causes of fault. Finally, the corrective measure is proposed concretely.

Keywords: hydrogen-oxygen fuel cell; typical fault; mechanism analysis; corrective measure

0 前言

氢氧质子交换膜燃料电池模块是以氢气为燃

料、氧气为氧化剂的电化学反应装置，也是一个

多输入、多输出、非线性的强耦合复杂系统，其

电子设备和元器件种类繁多，电磁干扰环境恶劣，

在实际运行或台架实验中难免会发生种种故障。

特别是作为其主燃料的氢气是易燃易爆物，一旦

发生泄露与空气混合达到一定浓度时，遇到明火

或电火花引起燃烧或爆炸造成重大人员伤亡和财

产损失后果将不堪设想。因此，对燃料电池模块

开展故障分析研究，对促进其今后的产业化发展

具有重大意义。

1 燃料电池模块的组成

燃料电池模块由四大单元组成，分别为电堆

单元、气体管理单元、水热管理单元和监控单元。每个单元由各种设备组成，每个设备又由各种零部件组成。燃料电池模块的具体组成如表1所示。

收稿日期：2017-02-15

作者简介：王振(1983-)，男，硕士。研究方向：燃料电池。2 试验故障及分析

2.1膜电极出现针孔

1）问题概述

燃料电池模块在例行启动过程中局部发生剧

烈反应，因单电池电压下降模块停车，部分膜电