기능 테스트
PEM 연료전지 스택 어셈블리 모듈 비우기 및 채우기 테스트
냉각 회로는 어셈블리의 각 바이폴라 플레이트을 통해 냉각수 유체의 재순환을 허용하므로 PEMFC 스택의 필수 부분입니다. 냉각 회로의 목적은 작동 중 시스템 온도를 모니터링하고 이를 특정 범위 내로 유지하여 MEA의 효율성을 유지하고 내구성을 보장하는 것입니다. 작동 중 스택에서 생성되는 고전압과 관련된 전기적 위험을 최소화하기 위해 일반적으로 탈이온수(deionized fluid)를 사용합니다. 탈이온수(< 10 uS/cm) 또는 글리콜과의 혼합물이 가장 일반적인 두 가지 솔루션입니다.
PEMFC 스택을 완조립후, 냉각 회로를 포함한 모든 회로의 리크 테스트를 마친 다음에 중요한 단계는 처음으로 냉각수 유체로 채우는 것입니다. 실제로 시스템의 적절한 기능을 평가하는 것이 중요합니다.
따라서 채우기 및 비우기 스테이션은 PEMFC 스택의 EOL(최종 라인) 테스트와 관련된 단계이지만 추가 테스트 절차(예: 채워진 냉각 회로를 사용한 HV 테스트)를 위해 스택을 준비하는 데에도 유용합니다.
PEMFC SAM(스택 어셈블리 모듈), 단일 스택 및 2개의 단일 스택에 대한 수동 로딩/언로딩 방식의 더블 스테이션 비우기/채우기 테스트 (고객이 제공한 콘솔을 사용하면 DUT를 테스트 벤치와 통합할 수 있음)
측정 원리: 초음파 방식을 기반으로 물의 흐름을 통한 기포 감지(기포 카운트 및 기포직경 측정).
시험기기는 커버 패널과 자동 도어가 있는 용접 도장 강철 프레임에 조립된 두 개의 독립 스테이션으로 제공합니다. 전기 배전반이 포함된 캐비닛은 시험기 좌측에 있고 공압 프로세스 구성품은 우측에 있습니다. 물 탱크, 펌프 등 모든 물 회로 구성품은 벤치의 뒤쪽 상단에 위치합니다. 시험기기에 대한 접근 안정성은 안전 라이트 커튼으로 보호됩니다. 시험기기를 작동하려면 전기, 물 및 공압 공급만 필요합니다.
두 스테이션은 완전히 독립적이고 동시에 작동할 수 있을 뿐만 아니라 비동기적으로 작동할 수 있도록 고안되었습니다. 따라서 둘 다 독립된 전용 PC, HMI, PLC 및 DMX 리더를 통해 제공됩니다.
물 관리도 독립적입니다. 물을 채우는 대형 탱크(120L)와 물 비운 후 물 처리를 위한 작은 탱크(30L)가 있습니다. 두 스테이션 모두에는 두 스테이션의 자동 작동이 가능하도록 PLC로 관리되는 자체 가득참/비었음 센서 세트가 장착되어 있습니다. 전용 밸브를 사용하면 물은 물비움 탱크에서 대형 물채움 탱크로 흐를 수 있습니다. 모든 시스템의 물관리는 물 공급을 최소화하고 시험기기 밖으로 물 처리를 최소화함으로써 탈이온수 소비의 최적화를 고려하여 설계되었습니다.
모든 물 회로와 그 구성품은 탈이온수에 적합합니다. 탈이온수 관리 및 전기 전도도 관리를 위한 장치 세트도 회로에 설치되어 탈이온화 속도를 지속적으로 측정하고 이를 최대 허용 임계값(10uS/cm) 미만으로 유지할 수 있게 합니다. 2대의 물 펌프가 설치되어 있는데, 하나는 시험기기 회로 내부의 물 재순환용이고, 나머지는 비우는 시험기기의 물 처리용입니다.
픽스쳐는 자동으로 작동되며 멀티 커플링 플레이트를 통해 테스트 중인 스택의 인터페이스와 시험기기 사이의 커플링이 가능합니다.
시험기기에는 HMI 기능을 수행하는 산업용 PC 2대가 통합되어 있으며 프로세스 관리는 PLC 2대로 수행됩니다. 소프트웨어는 다음과 같은 구성으로 가능합니다:
- 시험기기 매개변수 설정
- 필수 테스트 매개변수에 따라 다양한 레시피를 생성
- 자동사이클은 물론 수동사이클까지 관리
- 시험 카운터 및 생산 데이터 설정
- 액세스 수준 관리
- 전용 전기 캐비닛
- 전면부 도어를 통한 프로세스 회로에 쉽게 접근 가능
- 구성 가능한 HMI 터치 스크린 인터페이스
- 작업자의 편의를 위한 푸시 버튼 패널 및 조명 신호
- 2개의 독립 스테이션
- 최적화된 물 관리
- 탈이온수 회로 및 관리(센서 및 활성 탈이온화 장치)
- 안전한 물 관리를 위한 온도 센서
- 역추적 목적을 위한 RFID 시스템 및 데이터 매트릭스 리더
- IT 인터페이스를 제공하고 MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 및 TCP/IT(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 전송 프로토콜을 구현합니다.
- 물 유량: 10L/min
- 수압: 1~2 bar abs
- 물 전기 전도도: < 10 uS/cm
- 기포 감지: > 직경 3mm
- 물탱크 용량: 120 L + 30 L