2022-02-11 17:50
据外媒报道，日本筑波大学（University of Tsukuba）系统与信息工程研究生院的科学家推出一项新技术，可检测到氢燃料电池因水过多或不足而导致效率降低的时间。通过使用测量磁通量密度的传感器，可以无创监测产生的电流量，发出问题信号。此次研究或可开发出新技术，以提高燃料电池可靠性，并显著减少汽车碳足迹。
随着研究人员不断探索可替代内燃机的环保交通技术，氢燃料电池汽车发展日新月异。与其他方式相比，这些电能生成装置十分高效，不仅可实现零碳排放，还可在低温下运行。其中一种主要的燃料电池为质子交换膜燃料电池（PEMFC）。在该电池中，氢核（只是单个质子）可透过的膜将氧和氢隔开。当质子穿过膜与氧原子结合时，电子流过导线形成水分子，这也是除电之外的唯一产物。但PEMFC很容易因变干或系统中含有过多的水而发生故障。因此为确保最佳性能，需要新的检测器来快速感知何时发生这种情况，尤其是在难以确定问题发生位置的燃料电池堆中。
近日，筑波大学研究人员开发出一种基于燃料电池内部电流产生磁通量的新系统。当该系统正常运行时，所产生的电流将产生特征磁场模式，可被传感器检测到，从而可以立即记录由磁通量发生变化引起的故障。研究人员Yutaro Akimoto教授表示：“即使在名义上相同的运行条件下，水条件也会使燃料电池的性能不可预测且不可靠。”
该团队使用由五个燃料电池组成的风冷50瓦PEMFC堆栈测试了其系统。其磁通密度由内置在冷却孔内的传感器进行测量。如果检测到故障，该系统会进行测试。Akimoto教授表示：“通过我们的研究，未来自动化控制系统或可集成至燃料电池中，为更高效实用的零排放汽车铺平道路。”
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