質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（PEM Fuel Cell System, PEMFCsys）是將燃料電池堆（Fuel Cell Stack, FC Stack）為主要以電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，結(jié)合系統(tǒng)周邊元件（Balance of Plant, BOP）提供給燃料電池堆的外部氫氣壓力調(diào)節(jié)、空氣輸送供給、燃料電池堆散熱、輸出與供給電力控制…等模塊化整合，并組裝成為一套氣轉(zhuǎn)電（Gas to Power）的獨(dú)立發(fā)電單元。然而，燃料電池堆的輸出功率能決定燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的總輸出功率，間接影響系統(tǒng)周邊元件硬體規(guī)格范疇與元件成本，整體系統(tǒng)從開發(fā)到生產(chǎn)的階段，系統(tǒng)測(cè)試范疇會(huì)依照各周邊元件的開發(fā)進(jìn)度下有所不同，因此系統(tǒng)測(cè)臺(tái)配置彈性的需求設(shè)計(jì)亦為重要的考量因素。
Chroma燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)試整合系統(tǒng)（PEM Fuel Cell System ATS 8000）的設(shè)計(jì)上分成電力測(cè)試子系統(tǒng)與水氣測(cè)試子系統(tǒng)兩大部分。
前者Chroma能提供燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)所需的電源與負(fù)載，有多樣單機(jī)種類可供客戶選擇。如燃料電池堆負(fù)載所需的直流電子負(fù)載（DC Load）與系統(tǒng)周邊元件供電所需的直流電源供應(yīng)器（DC Source）的設(shè)計(jì)配置；后者由Chroma與協(xié)力廠商合作開發(fā)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)用的水氣臺(tái)架（Gas-Cooling Test Bed），并以分成氣體供應(yīng)模塊（Gas Supply Module）、尾氣排放模塊（Vent/Drain Module）和燃料電池堆散熱模塊（Cooling Supply Module for FC Stack）滿足燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)外部的氣體監(jiān)控與控制、氫氣空氣混合排放氣體處理與燃料電池堆內(nèi)部散熱與溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)化水氣測(cè)試需求外，可整合環(huán)境倉(cāng)、BOP散熱模塊...等硬體功能達(dá)成客制化測(cè)試整合需求。
兩大子系統(tǒng)會(huì)由Power Pro 5 with UI整合測(cè)試軟件提供可編程負(fù)載控制、自動(dòng)/手動(dòng)測(cè)試、待測(cè)物狀態(tài)控制與監(jiān)控、遠(yuǎn)端控制單機(jī)...等功能外，透過(guò)Gateway以Real-Time的方式擷取多單機(jī)的原始數(shù)據(jù)（Raw Data）存取，以利于系統(tǒng)的分析試驗(yàn)結(jié)果。
水氣測(cè)試子系統(tǒng) Fuel & Cooling Test Solutions
氣體供應(yīng)模塊（Gas Supply Module）
尾氣排放模塊（Vent&Drain Module）
燃料電池堆散熱模塊（Cooling Supply Module for FC Stack）
電力測(cè)試子系統(tǒng) Power Electronics Test Solutions
ATS 8000測(cè)試整合平臺(tái)（Power Pro 5 with UI）
直流電子負(fù)載（DC Electronic Load/ DC Regen. Load）
直流電源供應(yīng)器（DC Power Source）
基礎(chǔ)測(cè)試架構(gòu)
以Chroma的軟件平臺(tái)為核心，透過(guò)Gateway以標(biāo)準(zhǔn)配置或客制化的單機(jī)進(jìn)行控制與監(jiān)控外，并納入燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（Fuel Cell Control Unit, FCCU）與多電壓巡檢單元（Cell Voltage Monitor, CVM）進(jìn)行通訊整合，顯示燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)顯示資訊且下達(dá)已撰寫好操作狀態(tài)值進(jìn)行基礎(chǔ)功能控制。
標(biāo)準(zhǔn)化單機(jī)：直流電子負(fù)載、直流電源供應(yīng)器、氣體供應(yīng)模塊、燃料電池堆散熱模塊、測(cè)臺(tái)控制系統(tǒng)。
客制化單機(jī)：資料擷取模塊、環(huán)境倉(cāng)、系統(tǒng)周邊元件散熱模塊...等。
法規(guī)測(cè)試情境
- 啟動(dòng)/停止特性試驗(yàn)：當(dāng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，從「冷機(jī)/熱機(jī)狀態(tài)?待機(jī)狀態(tài)」開關(guān)機(jī)流程的電力測(cè)試。
- I-V curve 特性試驗(yàn)：從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的待機(jī)狀態(tài)為起始，燃料電池堆的電力負(fù)載階梯式拉載或降載，以確認(rèn)燃料電池堆的基礎(chǔ)電性功能。
- 額定功率與穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)：從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的待機(jī)狀態(tài)為起始至固定負(fù)載時(shí)，電力負(fù)載達(dá)燃料電池堆的額定功率，并維持1hr以上的測(cè)試試驗(yàn)。
- 峰值功率特性試驗(yàn)：從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的待機(jī)狀態(tài)為起始至固定負(fù)載時(shí)，當(dāng)電力負(fù)載達(dá)燃料電池堆的峰值功率（約90%的電力出力）的試驗(yàn)。
- 低載功率穩(wěn)定特性試驗(yàn)：從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的待機(jī)狀態(tài)為起始至固定負(fù)載時(shí)，當(dāng)電力負(fù)載低至燃料電池堆額定功率（約20%的電力出力）的試驗(yàn)。
- 動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)：從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的待機(jī)狀態(tài)為起始至動(dòng)態(tài)負(fù)載時(shí)，當(dāng)電力負(fù)載達(dá)燃料電池堆的動(dòng)態(tài)變動(dòng)（約20~90%的電力出力）的試驗(yàn)。
- 絕緣阻抗特性試驗(yàn)：當(dāng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)測(cè)試前后且于冷機(jī)/熱機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，進(jìn)行負(fù)載端對(duì)殼體的絕緣阻抗測(cè)試。
滿足多樣電力測(cè)試情境
適用范圍：
- FC System（Unit） 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)單體
- FC System（with Power Unit） 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（含PDU與DC/DC Booster）
- FC System（with Battery） 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（含輔助電池與BUS）
- FC System in Hybrid Electric Vehicle 燃料電池電動(dòng)車
| ATS 8000 with IPC 控制平臺(tái)單機(jī) | |
| Power Pro 5 with UI 整合測(cè)試軟件 | |
| 直流電子負(fù)載 DC Power/Regen. Load | |
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Chroma 63000A Chroma 63000E |
一般可編程的電子負(fù)載 |
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Chroma 62000D Chroma 17040* Chroma 17040E* |
雙向直流電源供應(yīng)器 *能源回收式電子負(fù)載 |
| 直流電源供應(yīng)器 DC Power Source | |
| Chroma 62000H | 單向直流電源供應(yīng)器 |
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Chroma 62000D Chroma 17040** Chroma17040E** |
雙向直流電源供應(yīng)器 **電池模擬器 |
| 水氣測(cè)試平臺(tái) Gas-Cooling Test Bed | |
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氣體供應(yīng)模塊 （Gas Supply Module） 尾氣排放模塊 （Vent&Drain Module） 燃料電池堆散熱模塊 （Cooling Supply Module for FC Stack） |
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