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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.

기능 테스트
설명

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.

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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.

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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.

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픽스쳐는 자동으로 작동되며 멀티 커플링 플레이트를 통해 테스트 중인 스택의 인터페이스와 시험기기 사이의 커플링이 가능합니다.

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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
장점
  • 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.
기술 사양
  • 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
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