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燃料電池測試台：多氣體供氣與背壓控制
燃料電池測試台：多氣體供氣與背壓控制
PEMFC 與 SOFC 測試台需要同時控制多種氣體，並在出口維持穩定背壓，數據才有可比性。
- 適用產業：燃料電池與電堆製造、汽車與能源研發、材料與觸媒研究、學研實驗室
- 應用領域：燃料電池陽極／陰極供氣、多氣體切換、出口背壓控制、出口流量檢查
- 推薦產品：Alicat MC 氣體質量流量控制器、Alicat PC 數位介面壓力控制閥、Alicat M 氣體質量流量計、ISMC 防爆耐腐蝕氣體質量流量控制器
挑戰：多種氣體、快速變化、出口高溫高濕
測試台通常要同時供應氫氣、甲烷（SOFC）、氮氣吹淨與空氣，並依測試程序快速改變流量。傳統浮子流量計無法自動控制，也無法記錄。
出口氣體高溫、高濕，背壓一旦飄動，電池的電壓與效率數據就失去可比性。
解決方案：每種氣體一台控制器，出口控背壓
- 陽極與陰極各氣體分別以 MC 質量流量控制器控制，響應快，可跟隨測試程序的負載變化
- 出口端以 PC 壓力控制器（背壓配置）維持設定壓力
- 需要確認實際流量時，以 M 系列質量流量計檢查出口流量
MC 內建多種氣體校正，同一台控制器可切換氫氣、氮氣、空氣等設定，減少備品數量。
系統配置一覽
| 位置 | 建議產品 | 功能 |
|---|---|---|
| H₂、CH₄、N₂、Air 供氣 | MC 質量流量控制器 ×4 | 各氣體獨立控制流量 |
| 陽極／陰極出口 | PC 壓力控制器（背壓配置） | 維持出口背壓 |
| 出口下游 | M 系列質量流量計 | 檢查出口流量 |
| 大流量或防爆需求 | ISMC 防爆質量流量控制器 | 防爆區域供氣控制 |
關鍵規格（選型參考）
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| MC 質量流量控制器 | 量程比 0.01–100% FS 精度 ±(0.8% 讀值＋0.2% FS)，高精度選配 ±(0.4% 讀值＋0.2% FS) 內建 98～130 種氣體校正（含 32 種腐蝕性氣體），可自訂 20 組混合氣（每組最多 5 種） |
| ISMC 防爆控制器 | 防爆 Class I、Zone 0 滿刻度 0.5 SCCM～250 SLPM 入口壓力 11.5–160 psia 精度 ±0.5% FS 或 ±(0.4% 讀值＋0.2% FS) |
| PC 壓力控制器 | 精度 ±0.25% FS，高精度選配 ±0.125% FS 量程比 0.01–100% FS（PC／PCP） |
| 通訊介面 | 數位：RS-232／RS-485、Modbus RTU（可選 EtherCAT、EtherNet/IP、Profibus、DeviceNet、Modbus TCP/IP） 類比：0–5 Vdc、4–20 mA 等 |
導入效益
- 測試程序可全自動執行並完整記錄
- 各氣體流量與背壓穩定，不同批次的電池數據可直接比較
- 數位介面（RS-232／RS-485、Modbus 等）容易整合到 PLC 或測試軟體
- 取代浮子流量計後，免人工讀值
選型提醒
- 請提供各氣體的最大流量、入口壓力與出口背壓範圍；出口氣體含水，量測流量前建議先冷凝除水
- 大型電堆或高流量測試台，可與子嘉討論大流量與防爆機型