據(jù)外媒報道，日本筑波大學(xué)（University of Tsukuba）系統(tǒng)與信息工程研究生院的科學(xué)家推出一項新技術(shù)，可檢測到氫燃料電池因水過多或不足而導(dǎo)致效率降低的時間。通過使用測量磁通量密度的傳感器，可以無創(chuàng)監(jiān)測產(chǎn)生的電流量，發(fā)出問題信號。此次研究或可開發(fā)出新技術(shù)，以提高燃料電池可靠性，并顯著減少汽車碳足跡。
（圖片來源：筑波大學(xué)）
隨著研究人員不斷探索可替代內(nèi)燃機(jī)的環(huán)保交通技術(shù)，氫燃料電池汽車發(fā)展日新月異。與其他方式相比，這些電能生成裝置十分高效，不僅可實現(xiàn)零碳排放，還可在低溫下運(yùn)行。其中一種主要的燃料電池為質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。在該電池中，氫核（只是單個質(zhì)子）可透過的膜將氧和氫隔開。當(dāng)質(zhì)子穿過膜與氧原子結(jié)合時，電子流過導(dǎo)線形成水分子，這也是除電之外的唯一產(chǎn)物。但PEMFC很容易因變干或系統(tǒng)中含有過多的水而發(fā)生故障。因此為確保最佳性能，需要新的檢測器來快速感知何時發(fā)生這種情況，尤其是在難以確定問題發(fā)生位置的燃料電池堆中。
近日，筑波大學(xué)研究人員開發(fā)出一種基于燃料電池內(nèi)部電流產(chǎn)生磁通量的新系統(tǒng)。當(dāng)該系統(tǒng)正常運(yùn)行時，所產(chǎn)生的電流將產(chǎn)生特征磁場模式，可被傳感器檢測到，從而可以立即記錄由磁通量發(fā)生變化引起的故障。研究人員Yutaro Akimoto教授表示：“即使在名義上相同的運(yùn)行條件下，水條件也會使燃料電池的性能不可預(yù)測且不可靠。”
該團(tuán)隊使用由五個燃料電池組成的風(fēng)冷50瓦PEMFC堆棧測試了其系統(tǒng)。其磁通密度由內(nèi)置在冷卻孔內(nèi)的傳感器進(jìn)行測量。如果檢測到故障，該系統(tǒng)會進(jìn)行測試。Akimoto教授表示：“通過我們的研究，未來自動化控制系統(tǒng)或可集成至燃料電池中，為更高效實用的零排放汽車鋪平道路。”
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