一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统及方法与流程

文档序号:20695075发布日期:2020-05-12 14:51阅读:480来源:国知局
一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统及方法与流程

本发明属于燃料电池技术领域,尤其是涉及一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统及方法。



背景技术:

燃料电池是把化学能直接连续转化为电能的高效、环保的发电系统,是继水电、火电和核电之后第四种发电装置。其中,质子交换膜燃料电池有着寿命长、比功率和比能量高、室温下启动速度快等优点,可作为移动式电源和固定式电源使用,且在军事、交通、通讯等领域有着广阔的应用前景,被认为是适应未来能源与环境要求的理想动力源之一。双极板是质子交换膜燃料电池核心部件之一,占据了电池组很大一部分的质量和成本,且承担着均匀分配反应气体、传导电流、串联各单电池等功能。为了满足这些功能需要,理想的双极板应具有高的热/电导率、耐蚀性、低密度、良好的力学性能以及低成本、易加工等特点。但目前生产的双极板存在耐蚀性和导电性匹配性差、生产成本高和寿命短等问题。实现双极板材料的导电性和耐蚀性的合理匹配,即在保证导电性合理的前提下,实现高的耐蚀性,保障整个体系的服役寿命,是燃料电池商业化的关键环节之一。对双极板导电性测试的需求越来越多,高效准确地用一种系统测试得到双极板接触电阻参数非常重要。而且,针对不同的电堆设计,即使采用完全一样的材料和部件来组装电堆,其组装力也不可能是完全一样的;因此,双极板与气体扩散层之间的接触电阻随组装压强的变化曲线对于电堆设计非常重要,并对电堆的发电性能与寿命影响巨大。

目前关于燃料电池接触电阻测试的专利,如专利文献cn101236221a为测试电器连接件间的接触电阻的电工学的方法;其测试的是两个金属件之间的接触电阻,没有考虑碳纸存在情况下接触电阻的测试与数据处理方法;而且该方法只能手动地得到单个压强影响下的接触电阻数据,无法针对多个压强点进行连续的测试,不符合实际研究和表征燃料电池双极板接触电阻的要求。

专利文献cn109557375a是面向工厂生产筛选双极板产品所需,该专利可实现单一压力下自动加压测试,根据测试结果自动甄别产品质量,并进行筛选放置,但没有考虑碳纸存在情况下接触电阻的测试与数据处理方法,测试结果将偏离实际情况较远,无法针对多个压强点进行连续的测试,不能很好地满足研发中对试制样品的测试需求。

专利文献cn207502614u以电解、冶金等高能耗行业中的断路器和隔离开关为背景,以解决触头接触电阻测试问题,但并非面向燃料电池领域的双极板接触电阻测试,且需手动改变压力、操作繁琐。

专利文献cn105572474a,以精确测量大面积整片双极板的接触电阻为目的,无法满足研发中测量小面积试制样品接触电阻的需求,且此设备需配合外部压力机使用,较为繁琐,不能实现自动测量和记录。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统,该系统包括:

测试控制柜:包括用于承载测试样品的测试台面和控制系统工作的控制器;

测试部件:包括向测试样品施加压力的电极、用于测量电极与测试样品压力的压力传感器、以及用于测量电极与测试样品间电阻的数字万用表,所述的电极固定在测试台面上并通过执行机构驱动其沿垂直方向运动,所述的压力传感器设置在电极上,所述的数字万用表正负极分别对应连接电极和测试样品;

执行机构:执行端连接电极,驱动电极沿垂直方向运动,所述的压力传感器串联于执行机构执行端与电极之间;

可调节支架:用于固定所述执行机构,并调节电极和执行机构在测试台面上的初始位置,所述的可调节支架固定在测试台面上;

所述的压力传感器、数字万用表和执行机构均连接至所述的控制器。

所述的测试台面包括绝缘台面本体和绝缘垫板,所述的绝缘垫板设置在绝缘台面本体上,所述的绝缘垫板用于放置所述的测试样品。

所述的电极和执行机构之间串联有用于缓冲的柔性绝缘体。

所述的电极包括电极本体、连接夹具和可调夹具,所述的连接夹具通过夹具紧固螺钉固定在执行机构执行端,所述的电极本体通过可调夹具可拆卸式固定在所述的连接夹具上。

所述的执行机构包括电机和电动缸,所述的电机连接所述的电动缸,所述的电动缸输出轴连接所述的电极,所述的电动缸固定在可调节支架上。

所述的可调支架包括z轴支撑杆和x轴支撑杆,所述的z轴支撑杆通过z轴固定器垂直固定在测试台面上,所述的x轴支撑杆平行于测试台面设置,其中部通过第一可调连接器与z轴支撑杆连接,所述的z轴支撑杆可做水平和垂直方向的移动,所述的x轴支撑杆的一端部通过第二可调连接器固定所述的执行机构。

所述的测试控制柜上设有用于手动和自动模式切换的切换按钮以及手动控制执行机构运行的控制按钮,所述的切换按钮和控制按钮均连接至控制器。

所述的控制器包括plc控制器。

一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试方法,该方法基于上述自动测试系统,该方法包括如下步骤:

(1)将待测的燃料电池双极板放置于测试台面上,并将拟测试的位置对准电极在绝缘平台上的投影点;

(2)数字万用表的正负极导线通过鳄鱼夹对应连接在电极和燃料电池双极板上;

(3)将裁剪好的碳纸搁置于燃料电池双极板的测试点上,碳纸面积大于电极在绝缘平台上的投影面积;

(4)启动控制器,控制器控制执行机构驱动电极下移,在每一个设置的压强点采集接触电阻值并保存;

(5)完成所有压力点的数据采集后拟合得到第一压强-接触电阻曲线fep-cp/cp-bp(x),其中,x为压强序列,fep-cp/cp-bp(x)为第一接触电阻值;

(6)调取预先拟合的碳纸压强-接触电阻曲线fep-cp(x),fep-cp(x)为碳纸与电极的接触电阻值;

(7)求取燃料电池双极板接触电阻曲线:

fcp-bp(x)=fep-cp/cp-bp(x)-fep-cp(x),

其中,fcp-bp(x)为燃料电池双极板与碳纸的接触电阻。

步骤(4)对于单个压力点,在该压力点下多次采集接触电阻,去除最大最小值后取平均得到该压力点下的接触电阻值并保存。

与现有技术相比,本发明具有如下优点:

(1)本发明测试过程为全自动进行,有效减少测试过程中的人为误差,可重复性好;

(2)测量精度高:本发明利用高精度的压力传感器,并对测试压力进行闭环控制,压力进度非常高;同时利用数字万用表的高频采集数据的优势,实现每个压强点下的多个数据点采集,有效减少随机误差;

(3)多压强点连续测量:设置好测试序列后,系统自动依照序列依次测试,保证每个测试点不重复不遗漏,且输出多压强点的测试结果,便于使用者比较分析不同压强点下的接触电阻大小;

(4)本发明在获取第一压强-接触电阻曲线后利用与电极一致的材料进行重复测试,从而消减电极和碳纸之间的接触电阻,使得最终的测试结果准确度高。

附图说明

图1是本发明测试系统装置轴视图;

图2是本发明测试系统装置右视图;

图3是本发明测试系统装置正视图;

图4是本发明测试系统工作台面轴视图;

图5是本发明测试系统工作台面左视图;

图6是本发明测试系统电极部分示意图;

图7是本发明测试系统装置后视图;

图8是本发明测试系统软件测试界面示意图;

图9是本发明测试系统软件设置界面示意图;

图10是本发明测试系统设计结构框图;

图11是本发明测试系统程序架构设计框图;

图12是本发明测试系统进行测试的接线图;

图13是本发明测试系统下位机控制逻辑框图;

图14是本发明测试系统用于未表面处理铝金属双极板的多压强点测试结果图;

图15是本发明测试系统用于石墨双极板的多压强点测试结果图;

图16是本发明测试系统用于表面涂覆tin/ag涂层不锈钢双极板的多压强点测试结果图。

图中,1为执行机构,2为测试部件,3为可调节支架,4为测试控制柜,5为急停按钮,6为手动控制下移按钮,7为手动控制上移按钮,8为手动控制速度切换按钮,9为系统错误指示灯,10为系统正常指示灯,11为手动/自动模式切换按钮,12为电源总开关,13为控制与通讯模组,14为数字万用表,15为万向轮,16为电机,17为电动缸,18为压力传感器,19为柔性绝缘体,20为电极,21为测试样品,22为绝缘垫板,23为绝缘台面,24为z轴支撑杆,25为第一可调连接器,26为x轴支撑杆,27为第二可调连接器,28为z轴固定器,29为连接夹具,30为夹具紧固螺钉,31为可调夹具,32为电极本体,33为导线紧固通孔,34为电源接口,35为控制通讯接口,36为数据采集接口,37为柜体,100为上位机控制软件,101为测试控制界面,102为系统设置界面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意,以下的实施方式的说明只是实质上的例示,本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定,且本发明并不限定于以下的实施方式。

实施例1

如图1~7所示,一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统,该系统包括:

测试控制柜4:包括用于承载测试样品21的测试台面和控制系统工作的控制器;

测试部件2:包括向测试样品21施加压力的电极20、用于测量电极20与测试样品21压力的压力传感器18、以及用于测量电极20与测试样品21间电阻的数字万用表14,电极20固定在测试台面上并通过执行机构1驱动其沿垂直方向运动,压力传感器18设置在电极20上,数字万用表14正负极分别对应连接电极20和测试样品21,本实施例中电极20采用镀金铜电极;

执行机构1:执行端连接电极20,驱动电极20沿垂直方向运动,压力传感器18串联于执行机构1执行端与电极20之间;

可调节支架3:用于固定所述执行机构1,并调节电极20和执行机构1在测试台面上的初始位置,可调节支架3固定在测试台面上;

压力传感器18、数字万用表14和执行机构1均连接至控制器。

测试台面包括绝缘台面23本体和绝缘垫板22,绝缘垫板22设置在绝缘台面23本体上,绝缘垫板22用于放置测试样品21,实现了将测试电极20和测试样品21与外部环境隔离开,保证测试导线正负极间的通路只存在于电极20和测试样品21之间。

电极20和执行机构1之间串联有用于缓冲的柔性绝缘体19,执行机构1对测试样品21加压时,柔性绝缘体19提供位移的缓冲空间,可有效的提高压强的闭环控制精度和稳定性。

电极20包括电极本体32、连接夹具29和可调夹具31,连接夹具29通过夹具紧固螺钉30固定在执行机构1执行端,电极本体32通过可调夹具31可拆卸式固定在连接夹具29上,可以依据实际需要,更换成所需的尺寸、形状和材料的电极本体32,电极本体32上预留有导线紧固通孔33,为测试导线和电极本体32的紧密连接提供了螺栓连接孔。

执行机构1包括电机16和电动缸17,电机16连接电动缸17,电动缸17输出轴连接电极20,电动缸17固定在可调节支架3上。

可调支架包括z轴支撑杆24和x轴支撑杆26,z轴支撑杆通过z轴固定器28垂直固定在测试台面上,x轴支撑杆26平行于测试台面设置,其中部通过第一可调连接器25与z轴支撑杆24连接,z轴支撑杆24可做水平和垂直方向的移动,x轴支撑杆26的一端部通过第二可调连接器27固定执行机构1。z轴固定器28、第一可调连接器25和第二可调连接器27均为现有的预制件,通过调整第一可调连接器25和第二可调连接器27可以改变电极20离z轴支撑杆24的距离和测试台面的距离。

控制器包括plc控制器,plc控制器有如下功能:

可以以实现与上位机的通讯和被控制;

可以控制执行机构1的位移,执行机构1压力的闭环控制;

存在手动控制和自动控制两种模式;

存在快速和慢速两种控制模式;

可以同时采集压力传感器18压力数据、数字万用表14的电阻数据;

可以设置数字万用表14当前的测量模式、测试量程;

可以侦测当前测试系统工作是否正常,并给出相应的指示。

测试控制柜4包括柜体37,柜体37底部设有万向轮15,柜体37上设有急停按钮5、手动控制下移按钮6、手动控制上移按钮7、手动控制速度切换按钮8、系统错误指示灯9、系统正常指示灯10、手动/自动模式切换按钮11、电源总开关12、控制与通讯模组13,上述均连接至控制器。

另外,该系统还包括上位机软件100,包括测试控制界面101和系统设置界面102。

如图8所示,测试控制界面101中的功能模块包括:系统状态指示灯103、控制通讯指示灯104、数据采集指示灯105、当前控制模式指示灯106、工作状态指示灯107、测试电极20直径设置模块108、碳纸型号信息记录模块109、样品型号信息记录模块110、碳纸接触电阻设置模块111、碳纸接触电阻手动输入方程参数模块112、碳纸接触电阻自动拟合数据输入方程参数模块113、样品涂层信息记录模块114、测试压力点设置模块115、测试压力点起始值定义模块116、测试压力点终止值定义模块117、测试压力点步长定义模块118、压力点序列生成模块119、测试压力点序列可视化窗口模块120、自动测试启动控制模块121、自动测试强制停止模块122、用户界面选择模块123、设置界面选择模块124、帮助界面选择模块125、软件关闭模块126、当前测试压强值计算显示模块127、当前电阻值显示模块128、当前面电阻值计算显示模块129、测试数据导出模块130、测试结果图形查看模块131、测试结果曲线自定义外观模块132、当前测试数据实时拟合指数方程模块133、压强-电阻曲线实时绘制显示模块134。

如图9所示,碳纸接触电阻设置模块111,可以将预先测得的碳纸与测试电极20间接触电阻信息输入软件,用于测试结果输出的计算。输入碳纸接触电阻参数后,导出数据中将生成自动消减碳纸与电极20间接触电阻的计算结果。碳纸接触电阻的输入方式分为两种,可通过人工输入的方式,定义指数方程的幅值系数a、衰减系数b和偏移量c;也可通过导入第一列为压强、第二列为电阻值的数据文件,自动拟合并定义指数方程的幅值系数a、衰减系数b和偏移量c。

多压强点的测试序列生成方式有两种,可以通过定义测试压强起始值、测试压强步长值和测试压强终了值,然后点击生成测试序列的方式,生成多压强值的测试序列。也可通过导入第一列为压强、第二列为电阻值的数据文件,生成自由定义的测试序列。

自动测试启动控制模块121,可以实现系统依照定义的测试压强序列,按照从小到大的顺序,依次在每一个测试点上保持并采集电阻值,然后前进至下一个测试点。在每个测试点上,系统将自动采集三十二个电阻值和压强值,去除三十二个点中最大和最小的电阻值及其压强值后,求取平均值作为该测试点的实测数据。

自动测试强制停止模块122,可以使系统在测试过程中强制中断测试,并将测试电极20复位。

当前测试压强值计算显示模块127、当前电阻值显示模块128、当前面电阻值计算显示模块129,可以实时显示通过压力传感器18和数字万用表14采集或计算得到的三项数值。

压强-电阻曲线实时绘制显示模块134,可以实时绘制当前的测试曲线和拟合测试数据的拟合曲线。

当前测试数据实时拟合指数方程模块133,可以实时显示当数据点不少于三个时,通过拟合得到的压强-电阻的拟合方程,可以显示方程的各项系数。

测试数据导出模块130,可以自动导出相关的测试信息、测试结果和计算结果,其中包括:测试系统名称、测试日期与时间、测试用电极20直径信息、碳纸型号信息、碳纸接触电阻方程幅值系数信息、碳纸接触电阻方程衰减系数信息、碳纸接触电阻方程偏移系数信息、样品型号信息、涂层型号信息、实测压强值、测量电阻值、设置压强值、碳纸接触电阻计算值、拟合并消减碳纸接触电阻值计算结果。

系统设置界面102中的功能包括:plcip地址设置模块150、plc通讯状态指示模块151、数字万用表14使用端口选择模块152、数字万用表14通讯状态指示模块153、电动缸17推力阈值设置模块154、压力波动允许值设置模块155、压力传感器18压电换算系数k斜率设置模块156、压力传感器18压电换算系数b截距设置模块157、手动模式下电动缸17移动速度设置模块158、当前测试压力实时显示模块159、系统报警信息显示模块160。

测试结果记录表中记录的信息包括:测试系统名称记录、测试日期与时间记录、测试用电极20直径信息记录、碳纸型号信息记录、碳纸接触电阻方程幅值系数信息记录、碳纸接触电阻方程衰减系数信息记录、碳纸接触电阻方程偏移系数信息记录、样品型号信息记录、涂层型号信息记录、实测压强值记录、测量电阻值记录、设置压强值记录、碳纸接触电阻计算值记录、拟合并消减碳纸接触电阻值计算结果记录。

如图10所示,本发明测试系统设计结构框图,该系统包括3个部分,分别是上位机软件控制系统、电气控制系统和机械测试工装,其中机械测试工装包括电极20(本实施例中为镀金铜电极20),上位机软件控制系统连接电气控制系统,电气控制系统包括plc控制器和与之连接的伺服电缸及压力传感器18,plc控制器控制伺服电缸的运动并采集压力传感器18反馈的压力数据,压力数据反馈至上位机软件控制系统,同时上位机软件控制系统获取数字万用表14测量的电阻值。

图11是本发明测试系统上位机软件程序架构设计框图,包括几个部分:

1、数字万用表14与上位机软件的通讯:数字万用表14进行接触电阻的测量并通过rs-232串口通信将数据上传至上位机;

2、上位机与plc控制器进行以太网tcp通信:上位机发送指令至plc控制器,plc控制器进行伺服电缸控制,通过压力传感器18实时采集压力实现pid压力控制;

3、数据分析指数拟合:上位机接收输入的碳纸电阻拟合参数(不同电极20与碳纸之间的接触电阻不同,因此需要进行碳纸电阻拟合),进而上位机完成碳纸接触电阻的拟合,同时上位机在实时测试过程中完成待测样品接触电阻指数拟合;

4、图像化数据显示和导入:该部分进行查表式压力测试或步进式压力测试,同时进行测试结果的显示;

5、数据的保存和导出:实现测试数据的存储以及测试数据csv格式文件的导出。

如图12所示,一种燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试方法,该方法基于上述自动测试系统,该方法包括如下步骤:

(1)将待测的燃料电池双极板放置于测试台面上,并将拟测试的位置对准电极20在绝缘平台上的投影点;

(2)数字万用表14的正负极导线通过鳄鱼夹对应连接在电极20和燃料电池双极板上;

(3)将裁剪好的碳纸搁置于燃料电池双极板的测试点上,碳纸面积大于电极20在绝缘平台上的投影面积;

(4)启动控制器,控制器控制执行机构1驱动电极20下移,在每一个设置的压强点采集接触电阻值并保存;

(5)完成所有压力点的数据采集后拟合得到第一压强-接触电阻曲线fep-cp/cp-bp(x),其中,x为压强序列,fep-cp/cp-bp(x)为第一接触电阻值;

(6)调取预先拟合的碳纸压强-接触电阻曲线fep-cp(x),fep-cp(x)为碳纸与电极20的接触电阻值;

(7)求取燃料电池双极板接触电阻曲线:

fcp-bp(x)=fep-cp/cp-bp(x)-fep-cp(x),

其中,fcp-bp(x)为燃料电池双极板与碳纸的接触电阻。

步骤(4)对于单个压力点,在该压力点下多次采集接触电阻,去除最大最小值后取平均得到该压力点下的接触电阻值并保存,本实施例中采集三十二个数据点,去除三十二个数据点中的最大最小值、对其余数据点求取平均值的功能,可有效减少测试产生的随机误差。

这里需要强调说明的是:在上述步骤(5)获取第一压强-接触电阻曲线后,该曲线中对应压力点所对应的第一接触电阻值包括镀金铜电极20的体电阻re、镀金铜电极20与碳纸间的接触电阻re-cp、碳纸的体电阻rcp、碳纸与测试样品21间的接触电阻rcp-bp和测试样品21的体电阻rbp,具体如图12所示,在实际测试中,由于re、rcp和rbp的值通常远远小于re-cp和rcp-bp的值,因此在计算中可以认为re、rcp和rbp约等于0,而只需要消除re-cp带来的测试误差。因此,通过步骤(6)和(7)消除re-cp带来的测试误差。预先拟合的碳纸压强-接触电阻曲线fep-cp(x)及通过碳纸接触电阻设置模块111、碳纸接触电阻手动输入方程参数模块112、碳纸接触电阻自动拟合数据输入方程参数模块113来完成,具体的,获取测试数据:因本实施例中的电极20为镀金铜电极20,因此测试以镀金铜板为测试样品21进行测试,此时得到电阻数值应该为两倍的镀金铜电极20和碳纸间的接触电阻:2re-cp,进而可以计算得到镀金铜电极20和碳纸间的接触电阻re-cp,对该数据进行拟合,得到其拟合方程fep-cp(x)。

在本实施例进行测试过程中,可采用查表示压力测试和步进式测试方式,其工作流程框图如图13所示。

本实施例测试样品21为未表面处理铝金属双极板样品(样品面积不小于镀金铜电极20在绝缘平台上的投影面积),将测试样品21放置在绝缘平台上,将测试位点置于镀金铜电极20投影点下方,利用四端钮接线法将导线正负极分别接在镀金铜电极20和测试样品21上,并保证其接触良好。裁剪好略大于镀金铜电极20顶端凸台的碳纸放置于双极板上,将其圆心置于镀金铜电极20投影点下方。在上位机打开测试软件,并保证测试系统下位机与上位机的通讯接口良好连接。在电脑中打开测试系统软件,输入当前测试的样品编号、涂层编号、碳纸型号、碳纸的电阻值拟合方程参数、测试电极20头的直径(单位:mm),设置测试区间和间隔步长,或者手动导入测试压强点表格,生成测试序列。点击“自动测试”按钮,设备将自动运行。镀金铜电极20在电动缸17的带动下向下移动,并且在每一个设置的压力点保持和采集电阻值,采集到的电阻值绘制在软件界面的图中,并记录数据。完成所有压力点的数据采集后,自动根据测试得到的数据,拟合出压强-接触电阻曲线,给出拟合方程的参数。便于在整个测试区间内选取任意压强点获得其对应的接触电阻值。测试结束,镀金铜电极20复位到初始位置,等待下一次测试。所有在测试项目中设置的参数、测试数据、拟合的方程都将记录在数据文件中,并且导出到格式为.csv的表格文件。该实施例中测试结果如图14所示。

实施例2

本实施例燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统及方法与实施例1相同,本实施例中测试样品为石墨双极板,测试结果如图15所示,具体测试方法为:

将待测试的石墨双极板样品(样品面积不小于镀金铜电极在绝缘平台上的投影面积)放置在绝缘平台上,将测试位点置于镀金铜电极投影点下方,利用四端钮接线法将导线正负极分别接在镀金铜电极和测试样品上,并保证其接触良好。裁剪好略大于镀金铜电极顶端凸台的碳纸放置于双极板上,将其圆心置于镀金铜电极投影点下方。在上位机打开测试软件,并保证测试系统下位机与上位机的通讯接口良好连接。在电脑中打开测试系统软件,输入当前测试的样品编号、涂层编号、碳纸型号、碳纸的电阻值拟合方程参数、测试电极头的直径(单位:mm),设置测试区间和间隔步长,或者手动导入测试压强点表格,生成测试序列。点击“自动测试”按钮,设备将自动运行。镀金铜电极在电动缸的带动下向下移动,并且在每一个设置的压力点保持和采集电阻值,采集到的电阻值绘制在软件界面的图中,并记录数据。完成所有压力点的数据采集后,自动根据测试得到的数据,拟合出压强-接触电阻曲线,给出拟合方程的参数。便于在整个测试区间内选取任意压强点获得其对应的接触电阻值。测试结束,镀金铜电极复位到初始位置,等待下一次测试。所有在测试项目中设置的参数、测试数据、拟合的方程都将记录在数据文件中,并且导出到格式为.csv的表格文件。

实施例3

本实施例燃料电池双极板接触电阻曲线的自动测试系统及方法与实施例1相同,本实施例中测试样品为表面涂覆tin/ag涂层不锈钢双极板,测试结果如图16所示,具体测试方法为:将待测试的表面涂覆tin/ag涂层不锈钢双极板样品(样品面积不小于镀金铜电极在绝缘平台上的投影面积)放置在绝缘平台上,将测试位点置于镀金铜电极投影点下方,利用四端钮接线法将导线正负极分别接在镀金铜电极和测试样品上,并保证其接触良好。裁剪好略大于镀金铜电极顶端凸台的碳纸放置于双极板上,将其圆心置于镀金铜电极投影点下方。在上位机打开测试软件,并保证测试系统下位机与上位机的通讯接口良好连接。在电脑中打开测试系统软件,输入当前测试的样品编号、涂层编号、碳纸型号、碳纸的电阻值拟合方程参数、测试电极头的直径(单位:mm),设置测试区间和间隔步长,或者手动导入测试压强点表格,生成测试序列。点击“自动测试”按钮,设备将自动运行。镀金铜电极在电动缸的带动下向下移动,并且在每一个设置的压力点保持和采集电阻值,采集到的电阻值绘制在软件界面的图中,并记录数据。完成所有压力点的数据采集后,自动根据测试得到的数据,拟合出压强-接触电阻曲线,给出拟合方程的参数。便于在整个测试区间内选取任意压强点获得其对应的接触电阻值。测试结束,镀金铜电极复位到初始位置,等待下一次测试。所有在测试项目中设置的参数、测试数据、拟合的方程都将记录在数据文件中,并且导出到格式为.csv的表格文件。

综上,本发明可以简便、可靠、高效、精准、高可重现性地测得燃料电池双极板单侧的接触电阻。

上述实施方式仅为例举,不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施,且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

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