一,概述:氫氧燃料電池實驗設備將氫氣、質子交換膜燃料電池、氣體流量壓力檢測儀表,以及各種負載系統、電量測量儀表等元件,組成一套功能全面、運行安全、可操作性強的燃料電池實驗裝置。采用功率220W的燃料電池,整套系統無需市電既可
二、裝置特點
輸入電源:AC220V±10% 50Hz
工作環境:環境溫度-5℃~+40℃ 相對濕度20%~85%(25℃)
裝置容量:<200VA
采用工業標準防爆器件,安全可靠
三、基本配置及功能
(一)氣源部分
氫氧燃料電池實驗裝置由氫氣罐、減壓閥、穩壓閥、壓力表、氣體流量計組成。
氫氣罐:裝有40L高壓高純氫氣可供電池長時間工作,出廠前已經過檢漏測試,防止氫氣泄漏
穩壓閥:為燃料電池專配,具有防爆功能和對燃料電池保護作用
壓力表:可檢測燃料電池入口處的氫氣的壓力
流量計:采用高精度小流量氣體傳感器,具有防爆功能和數碼顯示。具有測量瞬時流量、累計流量功能
(二)質子交換膜燃料電池
此部分為氣-電轉換的核心,將氫氣送到負極,經過催化劑的作用,氫原子中兩個電子被分離出來,這兩個電子在正極的吸引下,經外部電路產生電流,失去電子的氫離子(質子)可穿過質子交換膜(即固體電解質),在正極與氧原子和電子重新結合為水。由于氧從空氣中獲得,只要不斷給負極供應氫,并及時把水(蒸汽)排出,燃料電池就可以不斷地提供電能。
額定功率:220W;額定電壓:24V;額定電流:9.2A。
(三)電氣部分
面板配有直流數字電壓、電流,方便測量各種電參數,有多個實驗模擬負載,各類負載都可單獨供電。
DC-AC逆變器:可將24V直流電逆變成220V交流電
DC-DC變換器:通過斬波控制進行直流調壓
裝飾燈:額定電壓交流220V,采用逆變器供電
直流電機:為24V減速電機,可實現調速和正反轉控制
LED照明燈:兩只24V LED照明燈并聯,可直接用燃料電池供電也可用DC-DC變換器變換后的電壓供電,可實現調光功能
蓄電池:24V、60AH鉛酸蓄電池
可調電阻:由燃料電池供電,用于特性實驗
四、實驗項目
質子交換膜燃料電池工作原理與特性測試
質子交換膜燃料電池應用
燃料電池與蓄電池聯合供電
勢能負載反充電
燃料電池供電系統控制與保護(含低氣壓保護)
正常工作。考慮到氫氧燃料電池主要應用于汽車驅動,本裝置增加蓄電池聯合供電及控制保護系統。