筑波大学系统与信息工程研究生院的科学家介绍了一种新技术，用于检测氢燃料电池何时因水过多或不足而导致效率降低。通过使用测量磁通量密度的传感器，可以无创地监测产生的电流量，这可以发出问题的信号。这项工作可能会带来可以提高燃料电池可靠性的技术，同时还可以显着减少汽车的碳足迹。
随着对替代内燃机的环保交通技术的不断探索，由氢燃料电池驱动的汽车每天都在变得越来越好。除了产生零碳排放外，与其他方法相比，这些电能产生装置效率高，并且在较低温度下运行。一种主要类型称为质子交换膜燃料电池(PEMFC)。在其中，氢核(只是单个质子)可透过的膜将氧和氢隔开。当质子穿过膜与氧原子结合时，电子流过电线完成一个水分子，这是除了电之外唯一的产物。然而，PEMFC很容易因变干或系统中过多的水而发生故障。为确保最佳性能，需要新的检测器来快速感知何时发生这种情况，尤其是在难以确定问题发生位置的燃料电池堆中。
现在，筑波大学的一组研究人员开发了一种基于燃料电池内部电流产生的磁通量的新系统。当系统正常运行时，所产生的电流将产生可被传感器检测到的特征磁场模式。这允许由于磁通量的变化而立即记录故障状态。“即使在名义上相同的运行条件下，水条件也会使燃料电池的性能不可预测且不可靠，”作者YutaroAkimoto教授说。
该团队使用由五个燃料电池组成的风冷50瓦PEMFC堆栈测试了他们的系统。使用放置在冷却孔内的传感器测量磁通密度。如果检测到故障，则可以实施测量的适当控制。“我们的研究开启了将自动化控制系统集成到未来燃料电池中的可能性，”Akimoto教授说。这可以为更高效、更实用的零排放汽车铺平道路。
这项工作发表在《燃料电池》上，名为“使用磁传感器探针进行稳定PEMFC控制的实验研究”。
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