燃料電池發電教學實訓係統,燃料電（diàn）池發電教學實（shí）訓裝置（zhì）
2022-07-07 10:50
質子交換膜燃料電池（chí）是一種將燃料氫氣作為還（hái）原劑與空（kōng）氣中的（de）氧氣作為氧化劑進行電化反應，並將化學能（néng）直接轉換成電能的高效發電裝置（化學反應式為H2＋1/2O2
H2O）。燃（rán）料（liào）電池可以（yǐ）作為發電（diàn）站或車輛的動力（lì）源（yuán）。燃料電池與內（nèi）燃機相比，最突出的優點是高的能量轉化效（xiào）率和（hé）極低的環境汙染，在現實（shí）生活中電能是一種清潔的能（néng）源，因（yīn）此燃料電池輸出的是清潔的能源。
為響應國家節能減排號召，促進新能源生力軍健康、和諧發展（zhǎn），針對廣（guǎng）大院校需求，我司研製並生產了《燃料電池發電教學實（shí）訓係統》。
應用範圍（wéi）：主要麵向職高、大（dà）學、研究生、以燃料（liào）電池發電為（wéi）主課題的研究和培訓。
係統由自吸式PEM燃料電池堆、金屬氫化物氫（qīng）瓶及其組件燃料電池控（kòng）製器（qì）、直流線性負載，交流線性負載，直流感性負載和（hé）測試（shì）儀表組成。
H2O）。燃（rán）料（liào）電池可以（yǐ）作為發電（diàn）站或車輛的動力（lì）源（yuán）。燃料電池與內（nèi）燃機相比，最突出的優點是高的能量轉化效（xiào）率和（hé）極低的環境汙染，在現實（shí）生活中電能是一種清潔的能（néng）源，因（yīn）此燃料電池輸出的是清潔的能源。為響應國家節能減排號召，促進新能源生力軍健康、和諧發展（zhǎn），針對廣（guǎng）大院校需求，我司研製並生產了《燃料電池發電教學實（shí）訓係統》。
應用範圍（wéi）：主要麵向職高、大（dà）學、研究生、以燃料（liào）電池發電為（wéi）主課題的研究和培訓。
係統由自吸式PEM燃料電池堆、金屬氫化物氫（qīng）瓶及其組件燃料電池控（kòng）製器（qì）、直流線性負載，交流線性負載，直流感性負載和（hé）測試（shì）儀表組成。
| 編號 | 組（zǔ）件（jiàn） | 說明 | |
| 1 | 自吸式PEM燃料電池堆 | 用來作為（wéi）電能的輸出 | |
| 2 | 金屬氫化物氫瓶及其組件 | 用來給燃料電池提供氫燃料 | |
| 3 | 線性（xìng）負載電流表 | 用來測量直流負（fù）載電流 | |
| 4 | 線性負載電壓表 | 用來測量直流負載電壓 | |
| 5 | 交流電壓（yā）表 | 用來測（cè）量交流離（lí）網、並網運行過程中負載電壓 | |
| 6 | 交流電流表 | 用來（lái）測量交流離網、並網運行過（guò）程中負載電流 | |
| 7 | 計（jì）時器 | 用來累計氫瓶使用時（shí）間 | |
| 8 | 溫度表 | 用來反映電（diàn）堆（duī）周（zhōu）圍環境溫度 | |
| 9 | 線性電阻負載箱 | 用來作為（wéi）阻性（xìng）負載 | |
| 10 | 電機/軸流風扇 | 用來作為感性負載 | |
| 編號 | 組件 | 說明 | |
| 1 | DC/DC電源（yuán）模塊（9V） | 儀表供電 | |
| 2 | DC/DC電源模塊（12V） | 將燃料電池輸出波動直流電（diàn）轉（zhuǎn）化為12V直流電 | |
| 3 | 燃（rán）料電池控製器 | 控製燃料電池風扇轉速和定時排氣 | |
◆ 燃料電池
燃料電池是本教學平台的核（hé）心組成部分，將氫瓶供給的氫氣轉換成電能（néng），供負載使用。
產品優勢:具有重量輕，體積（jī）小（xiǎo），便於攜帶；靜音設計；結構簡單，可靠性高：啟動速度快（kuài），響應時間短（duǎn），適合於各種應用環境；環境適應性好，適應各種（zhǒng）天氣變化；
其規格如下：
◆ 電池功率為50w；
◆ 開路電壓為15～30V；
◆ 工作電壓為11V時，電流為4.15A，電池（chí）溫度為41.5℃；
◆ 風機電壓為10.5V；
◆ 尾氣排放閥排（pái）氣間隔為12秒，每（měi）次（cì）排（pái）氣時間為0.3秒。
燃料電池安裝要注意通風，確保空氣順暢流通，有（yǒu）助與反應空氣的（de）吸入和電池（chí）的散熱。安裝時將燃料電池平放，風扇朝上，散熱口朝（cháo）下，尾氣排放口（kǒu）通過排氣管接電（diàn）池閥（fá），接上燃料氣瓶即可發電。
◆ 金屬氫化物（wù）氫瓶
◆ 金屬氫化物氫瓶用來給燃料電池供（gòng）應燃料，其規格為：
◆ 貯氫容量（ 20℃）： 500L
◆ 放（fàng）氫流（liú）速（ 20℃）： >5L/min
◆ 放氫壓力（ 20℃）： ≥0.3MPa
◆ 使用環境溫度：0～60℃
◆ 產品氫純度（dù）：99.99％～99.9999％
◆ 原料氫： ≥98％（普通工業氫）
◆ 充氫壓力：2.0～3.0MPa
◆ 充氫環（huán）境溫度：0～40℃
◆ 熱交換方式（shì）：空氣自然對流或強製對流
◆ 重（chóng）量：4.5kg
◆ 外形尺寸：長420mm，直徑50mm
◆ 金屬氫化物氫瓶具體使用規則見附件B。
鋼瓶（píng）（帶減壓閥門和壓（yā）力表）
用來給金屬氫（qīng）化物充氣，使用使要符合氫氣使用（yòng）安全技術規程(GB 4962-85) 。
本實驗係統可以使用如下規格瓶裝氫氣：
◆ 容積：4L
◆ 壓力：15MPa
◆ 氫氣純度：99.999％高純氫
◆ 減壓器規格：最大輸入壓力（25MPa）
最大輸出（chū）壓力（0.25MPa）
◆ 充氫具體操作（zuò）見附件C。
儀表
電流表：本教學平台（tái）共有2個電流表，量程和誤差分別為AC 5A和DC 20A±0.2％。用來測量燃料電池輸出總電流和交流電參（cān）數。
電壓（yā）表：本教學平台（tái）共有2個電壓表，量程和誤差分別為（wéi）AC 500V和DC 50V±0.2％。用來測量燃料電池輸出電壓、負載電壓（yā）和交流輸出電（diàn）壓。
計（jì）時器：本教學平台共有1個計時器，量程（chéng）為100小時，主要用來累計氫（qīng）瓶使用時間，以便準時充氣。當開啟電堆（duī）時按下計時器的計時按鈕，關閉電堆前按停止按鈕保存數據，清除（chú）累計時間可按清除按鈕。
溫度（dù）表：本教學平台有1個溫（wēn）度表，量程和誤差分別是（shì）-19.9～99.9℃和±1％。用來反映環（huán）境溫度。
負載
線性負載：是一個變阻箱，阻值變換範圍為0～1999歐姆，阻值最小變化值為0.1歐（ōu）姆；最（zuì）大可（kě）承受功率為10W。
感性負載：是一個額定電壓為12V,轉速為1440r/min的軸流風機。
DC/AC
本教學平台共有（yǒu）7個DC/AC電源模塊:
1. DCW300-12S12（1個）：將燃料電池發出的直流19V電能轉換為AC220V±5％的交流電壓，為負載和（hé）其他（tā）供電。技（jì）術參數：輸入電壓範（fàn）圍9～18V，輸出電壓Ac220V，輸出電流1.2A，輸出功率（lǜ）300W。
2. DCN200-12S09（1個）：將10-28V直（zhí）流（liú）電壓轉換為186～260V±5％的交流電壓，向電網進行反向送（sòng）電（並網）。
三、燃料電池發電教學實訓係統,燃料電池發電教（jiāo）學實訓裝置,燃料電池發電教學實訓設備（bèi）技術參數（shù）：
◆ AC標準電壓範圍： 90V-140V/180V-260VAC
◆ AC頻率範圍： 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
◆ 輸出電流總諧波失真： THDIAC <5%
◆ 相（xiàng）位 差： <1%
◆ 島效應保護： VAC;f AC
◆ 輸出短（duǎn）路保護： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機（jī）功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環境溫度範圍： -25 ℃~60℃
◆ 環境濕度： 0~99%(Indoor Type Design)
緊急停止開關和漏電保護器
為了保（bǎo）護（hù）本教學平（píng）台的（de）重要部件，避免一些由於人為的操作失誤而導致的（de）重大事故（gù）的發生，我們在（zài）電源前端重要部件前加入了緊急停止開關和漏電保護開關，
實驗1、燃料電池能（néng）量轉換原理實驗；
實驗2、反應條件對（duì）燃料電池堆性能影響實驗；
實驗3、燃料電池堆負載實驗；
實驗4、燃料電池堆在恒定負載（zǎi）條件下V-I、P-I特性實驗；
實驗5、燃料電池堆在變化負載（zǎi）條件下V-I、P-I特性實驗；
實驗6、電力電子轉換實驗；
實驗7、燃料電池驅動線性負載實驗；
實驗8、燃料電池驅動LED陣（zhèn）列實驗；
實驗9、燃料電池驅動電（diàn）機實驗；
實驗10、燃料電池燃料電池（chí）對移動設（shè）備供（充）電實驗
實驗11、燃料（liào）電池燃料電池驅（qū）動感性負載實驗；
實驗12、燃料電（diàn）池（chí）燃料電池驅動並網模塊並網實驗；
實驗13、線形負載和燈泡負載電堆性能實驗。
實驗14、恒（héng）值負（fù）載電堆性能實驗。
實驗15、不同溫度電堆性能曲線實驗。
實（shí）驗16、不同壓力電堆性（xìng）能曲線實驗。
實（shí）驗17、不同尾氣排放量電堆性能曲線實驗。
實（shí）驗18、最佳電堆性（xìng）能曲線實驗。
實驗19、不同類（lèi）型電堆性能評價實驗。
