（2）PEMFC发电机冷态启动时的负载能力有限，即使启动空气供应系统向电堆供给充足的空气，负载能力也不大。（3）PEMFC发电机热态启动后可以立即投入负载运行。

　　因此，在PEMFC发电机系统集成研制中，应进一步研究电堆残存空气的合理利用和发电机冷却散热系统的优化设计问题，增强发电机自启动能力并缩短发电机冷态启动时间。

　　发电机停机特性测试关闭发电机氢气供应，发电机输出电压波形。关闭氢气阀门和空气供应系统后，只带4盏白炽灯，电压略有下降，增加16（共20）盏白炽灯后，电压迅速降低，但切除白炽灯后，残压长时间存在。

　　0510152025020406080100电压（V）时间（s）发电机停机时输出电压波形可以看出，发电机具有强烈的储能效应，停机后必须采取适当的方式进行放电。事实上，发电机的储能效应是由于反应气体在电极的扩散过程，发电机停机后，电堆阳极和阴极都还残存着部分尚未反应的氢气和空气，这些气体需要经过一定的时间才能完全渗入电极进行电化学反应，若立即切除所有负载，它们无释放通道，将造成氢气的剩余积累而不利于安全，电化学反应产生的空载高电压也不安全。因此，停机关闭氢气阀门后应继续运行空气供应系统并带上少量负载进行放电，将电堆内部残余的氢气消耗完，确保发电机和电站的安全。

　　PEMFC氢能发电机效率测试置PEMFC发电机于稳定运行状态，测试发电机氢能-电能转换效率，实测数据如示。表中效率计算方法如下：由氢气终止压力P2和起始压力P1（MPa），根据气态方程可计算得到消耗氢气在标准状态的体积为：V2＝10×（P2-P1）×V（L）其中：V为氢气瓶的水容积，单位为升（L）。

　　已知氢能通过电化学反应转化为电能的热力学参数G＝237.3kJ/mol；理想气体在标准状态下的摩尔体积Vm=22.4L/mol.所以，消耗氢气的电化学能量为：E1=△G×V2/Vm（kJ）发电机发出的电能：E2=3600×P×t（kJ）其中：P为电堆或发电机功率，单位为千瓦（kW）；t为时间，单位为秒（s）。

　　因此，发电机氢能-电能转换效率为：η＝E2/E15PEMFC氢能发电机静态特性测试按照上述试验步骤，分别在不同的白炽灯负载情况下，测得发电机输出电压U和输出电流I，如示。

　　从所测得的动态电压波形可以看出，负载发生变化时，PEMFC发电机输出电压也随之改变。当负载变化不超过发电机额定功率50%时，从一个稳定运行状态过渡到另一个稳定运行状态所用的调整时间都较短，且调整所用时间差别不大。减小负载时电压升高的速度较快，增大负载时电压先降低后升高且有波动，造成这一结果主要与发电机内部的工作机理和外围系统工作状态有关，原因如下：（1）发电机稳定运行时，发电机内部建立了多个平衡关系，燃料和氧化剂供应速度与消耗速度的平衡，电化学反应速度与能量转换速度之间的平衡，发电量与输出电量的平衡等等。

　　（2）当平衡被打破时，在重新建立新平衡的过程中，如果负载增大，就意味着要求电化学反应速度加快，供应燃料和氧化剂的速度要加快；而负载减小时，则要求电化学反应速度减慢，燃料和氧化剂供应速度减慢。

　　（3）显然，在原来稳定运行的条件下，实现电化学反应速度减慢，燃料和氧化剂供应速度减慢，与电化学反应速度加快、燃料特别是氧化剂供应速度加快相比更容易实现（多余的燃料可以不参加反应），因而达到新的平衡会更快、更容易一些。