一,概述:氫氧燃料電池實(shí)驗(yàn)設(shè)備將氫氣、質(zhì)子交換膜燃料電池、氣體流量壓力檢測儀表,以及各種負(fù)載系統(tǒng)、電量測量儀表等元件,組成一套功能全面、運(yùn)行安全、可操作性強(qiáng)的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置。采用功率220W的燃料電池,整套系統(tǒng)無需市電既可
二、裝置特點(diǎn)
輸入電源:AC220V±10% 50Hz
工作環(huán)境:環(huán)境溫度-5℃~+40℃ 相對濕度20%~85%(25℃)
裝置容量:<200VA
采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)裝置由氫氣罐、減壓閥、穩(wěn)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(jīng)過檢漏測試,防止氫氣泄漏
穩(wěn)壓閥:為燃料電池專配,具有防爆功能和對燃料電池保護(hù)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(shù)碼顯示。具有測量瞬時流量、累計流量功能
(二)質(zhì)子交換膜燃料電池
此部分為氣-電轉(zhuǎn)換的核心,將氫氣送到負(fù)極,經(jīng)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(jīng)外部電路產(chǎn)生電流,失去電子的氫離子(質(zhì)子)可穿過質(zhì)子交換膜(即固體電解質(zhì)),在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧從空氣中獲得,只要不斷給負(fù)極供應(yīng)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(shù)字電壓、電流,方便測量各種電參數(shù),有多個實(shí)驗(yàn)?zāi)M負(fù)載,各類負(fù)載都可單獨(dú)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(jìn)行直流調(diào)壓
裝飾燈:額定電壓交流220V,采用逆變器供電
直流電機(jī):為24V減速電機(jī),可實(shí)現(xiàn)調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制
LED照明燈:兩只24V LED照明燈并聯(lián),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(shí)現(xiàn)調(diào)光功能
蓄電池:24V、60AH鉛酸蓄電池
可調(diào)電阻:由燃料電池供電,用于特性實(shí)驗(yàn)
四、實(shí)驗(yàn)項目
質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理與特性測試
質(zhì)子交換膜燃料電池應(yīng)用
燃料電池與蓄電池聯(lián)合供電
勢能負(fù)載反充電
燃料電池供電系統(tǒng)控制與保護(hù)(含低氣壓保護(hù))
正常工作??紤]到氫氧燃料電池主要應(yīng)用于汽車驅(qū)動,本裝置增加蓄電池聯(lián)合供電及控制保護(hù)系統(tǒng)。