| 主权项 |
一种低污染节能型燃料电池堆测试装置，系包括：一系统控制部，系具有一可程式逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)或具微处理器之控制器、一讯号撷取系统、一工业级电脑及一讯号与电力线，用以监控系统之所有状态；一温度控制部，系与该系统控制部连通，其至少包含有一温度感测器及一温度控制器；一气/液体供应部，系与该系统控制部连通，其至少包含有复数个流量控制器、一气体加湿器及复数条岐管，系用以输入作为燃料、氧化剂及水之气/液体；一余热回收部，系与该系统控制部及该气/液体供应部连通，其至少包含有一燃烧器、一前置热交换器及一后置热交换器，系用以对该气/液体供应部输入之气/液体进行第一阶段之升温，并将该燃烧器所排放之高温气体导入该后置热交换器进行余热回收；一气体预热与重组单元，系与该温度控制部、该气/液体供应部及该余热回收部连通，其至少包含有一电热器及一重组器，系用以对该气/液体供应部输入之气/液体进行第二阶段之预热与燃料重组；一高温炉与压缩负载部，系与该温度控制部连通，其至少包含有一高温炉及一压缩负载元件，系用以对该燃料电池加温并施加压缩力，其中该高温炉系由该温度控制部之温度控制器控制温度；一燃料电池，系配置于该高温炉与压缩负载部内，且该燃料电池系与该余热回收部及该气体预热与重组单元连通，其至少包含有一电池堆，系用以进行化学反应产生电能；一负载控制暨特性量测部，系与该系统控制部及该燃料电池连通，其至少包含有一电子负载机及一交流阻抗分析仪，系用以量测该燃料电池之性能特性；一气体成分/压力分析部，系与该系统控制部、该气/液体供应部、该余热回收部、该气体预热与重组单元及该燃料电池连通，其至少包含有一气体分析仪及一压力/差压感测器，系用以分析包含该重组器、该燃料电池及该燃烧器等出口之产气成分且评估各元件之部分性能，并监控装置中部分区段之压力状况，其中上述与该气体成分/压力分析部连通之各部其气体采样顺序系由该系统控制部调控；一排气冷却与水源回收部，系与该气/液体供应部及该气体成分/压力分析部连通，其至少包含有一排气冷却模组及一冷凝水过滤与储存槽，系用以冷却装置末端之高温废气以冷凝成水收集于一储存槽，并供该气/液体供应部使用；一安全性监控部，系与该系统控制部连通，其至少包含有独立运作在该系统控制部之可程式逻辑控制器、一有害气体感测器及一不断电系统，系用以对整体装置作安全性监控，并触发该系统控制部之安全程序；一人机监控介面，系与该系统控制部连通，其至少包含有一监视萤幕及一指令输入设备，系用以数值化、图形化及表格化之监控介面显示经该系统控制部之工业级电脑后处理之资讯，并下达控制指令至该系统控制部；以及其中，该可程式逻辑控制器系作为该温度控制部、该气/液体供应部、该余热回收部、该负载控制暨特性量测部、该气体成分/压力分析部、该安全性监控部以及该人机监控介面之控制中枢。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该些流量控制器系用以控制在该燃料电池、该重组器及该燃烧器中所需之气/液体流量。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该气/液体供应部系至少可输入氢气、天然气或碳氢燃料。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该气/液体供应部系至少可输入纯氧或空气。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该余热回收部之配置型态亦可为只包含有该燃烧器及该后置热交换器。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该余热回收部之配置型态亦可为只包含有该后置热交换器。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该气/液体供应部系可进一步包含复数个鼓风机。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该温度感测器及该压力/差压感测器系以类比讯号与该系统控制部通讯传输。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该系统控制部系以数位讯号与各元件通讯传输，并可为RS-232、RS-485、RS-422及GPIB之各式数位通讯协定或透过TCP/IP网路通讯协定之方式。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该温度控制器系用以控制该气体预热与重组单元及该高温炉与压缩负载部中高温炉之电热输出功率。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该压缩负载元件系可在该电池堆顶部直接放置一定重量之耐热金属块，或系以一位于该高温炉外部之液压装置作为其压缩力来源，并透过一可耐高温之陶瓷或金属柱体，间接施加负载于该燃料电池顶部。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该高温炉系可将该燃料电池加温至700~1000℃，用以提供该电池堆启动初期之预热以及稳态运作时之持温。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该电子负载机系与该燃料电池形成串联回路，用以自动调节内部电阻负载以量测该电池堆在不同负载下之特性。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该交流阻抗分析仪系与该燃料电池形成并联回路，用以提供不同频率之交流讯号以检测该燃料电池之阻抗特性。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该燃烧器系可为多孔性介质燃烧器或触媒式燃烧器。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该前置热交换器之冷端气流量系由该系统控制部进行控制。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该气体分析仪系可为气相层析仪、线上气体分析仪(On-line Gas Analyzer)或烟道气体分析仪。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该可程式逻辑控制器系用以执行自动化控制程序，并中继该讯号撷取系统之资料至该工业级电脑。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该人机监控介面系可为电脑萤幕搭配滑鼠与键盘、或触控式萤幕。依据申请专利范围第1项所述之低污染节能型燃料电池堆测试装置，其中，该重组器、该燃烧器及该后置热交换器更可进一步分别连通多数逆止阀，各逆止阀系分别对应连接一个流量控制器，而各流量控制器系连接多数电磁阀进行控制。 |
