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燃料(liào)電池實驗台,燃料電池實驗裝置,燃料電池實驗設備

2022-07-08 10:03


一、燃料(liào)電池實驗(yàn)台,燃料電池實驗裝(zhuāng)置,燃料電池實驗設備產品概述:
質子交換膜(mó)燃料電(diàn)池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣(qì)中的氧氣(qì)作為氧化劑進行電化反應,並將化學能直接轉換成電能的高效(xiào)發電裝置(化學反應式為(wéi)H2+1/2O2 H2O)。燃料電池可以作為發電站或車輛的動力源。燃(rán)料電(diàn)池與(yǔ)內(nèi)燃機相比,最(zuì)突出的優點是高的能(néng)量轉化效率和極低的環境汙染,在現實生活中(zhōng)電能是一種清潔的能源,因此燃料電池輸出的是清潔的能源(yuán)。
為響應國家節能減排號召,促進新能源生力軍(jun1)健康、和諧發展,針對廣大(dà)院校需求,研製了燃料電池發電實驗裝置,應用範圍:主要麵向職高、大學、研究生、以燃料電池發電為主課題的(de)研究和培訓。
係統由自吸式PEM燃(rán)料電池堆、金屬氫化(huà)物(wù)氫(qīng)瓶及(jí)其組件燃料電池控製器、高純度(dù)氫(qīng)氣發生(shēng)器,直流線性負載,交流線性負載,直流感性負載和測試儀表組成。 
編號 組件 說明
1 自吸式PEM燃料電池堆 用來作為電能(néng)的輸出
2 金屬氫化物氫(qīng)瓶及其組件 用來給燃料電池提(tí)供氫燃料
3 線(xiàn)性負載電流表 用來測量直流負載電流(liú)
4 線性負載電壓表(biǎo) 用來測量直流負載電壓
5 交流電壓表 用來測量交流離網、並網運行過程中負載電(diàn)壓
6 交流(liú)電流表 用來測量交流(liú)離網、並網運行過程中負(fù)載電流
7 計時器 用來累計氫瓶使用時間
8 溫度表 用來反映電堆(duī)周圍環境溫度
9 線性電阻負載箱 用來作為阻性(xìng)負載
10 電機/軸流風扇 用來作為感性(xìng)負載
編號 組件 說明
1 DC/DC電源模塊(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轉化為12V直流電
3 燃料電池控製器 控製燃料電池風扇轉速和定時排氣
◆ 燃料電(diàn)池
燃料電池是本教學平(píng)台的核心(xīn)組(zǔ)成部分,將氫瓶供給的氫氣轉換成(chéng)電能,供負載(zǎi)使用(yòng)。
產品優勢:具(jù)有(yǒu)重(chóng)量輕,體積小,便於攜帶;靜(jìng)音設計(jì);結構簡單,可靠性高(gāo):啟動速度(dù)快,響應時間短,適合於各(gè)種應用環境;環境適應性好,適(shì)應各種天氣變化;
其規格如下:
◆ 電池功率為50W;
◆ 開路電壓為15~30V;
◆ 工作(zuò)電壓為11V時,電流(liú)為4.15A,電池溫度為41.5℃;
◆ 風機電壓為10.5V;
◆ 尾氣排放閥排氣間隔為12秒,每次排氣時間為0.3秒。
燃(rán)料電池安裝要注意通風,確保空氣順暢流通,有助與(yǔ)反應空氣的吸入和電池的散熱。安裝時將燃料電池平放,風(fēng)扇朝上,散熱口朝下,尾氣排放口通過排氣管接電池閥,接上燃料氣瓶即可發電。  
金(jīn)屬氫化物氫瓶
◆ 金屬氫化物氫(qīng)瓶(píng)用來給燃料電池供應燃料,其規格為:
◆ 貯氫容量( 20℃):  100L
◆ 放氫流速(sù)( 20℃):  >100L/min
◆ 放氫壓力( 20℃):  ≥0.3MPa
◆ 使用環境溫(wēn)度:0~60℃
◆ 產品氫純度:99.99%~99.9999%
◆ 原料氫: ≥98%(普通工業氫)
◆ 充氫壓力:2.0~3.0MPa
◆ 充氫環境溫度:0~40℃
◆ 熱交換(huàn)方式:空氣自然對流(liú)或強製對(duì)流
◆ 重量:2.5kg
◆ 外形尺寸:長350mm,直徑90mm
◆ 金屬氫化物氫瓶具體使用規則見附件B。
鋼(gāng)瓶(帶減壓閥門和壓力表)
用來給金屬氫化物(wù)充氣,使用使要符合氫氣使用安全技術規程(GB 4962-85) 。
本實驗係(xì)統可以使用如下規格瓶裝氫氣:
◆ 容積:1L
◆ 壓力:15MPa
◆ 氫氣純度:99.999%高純氫(qīng)
◆ 減壓器規格:輸入壓力(0-25MPa)
                    輸出壓力(0-0.16MPa)連續可調
◆ 充(chōng)氫具體操作見附件C。
高純氫氣發生器
u 輸出流量 ZH-300(0~300ml/min)
u 功率 SY-300(150W)
u 輸出壓(yā)力(lì) 0~0.4 MPa
u 電源電壓(yā)
u 交流220V±10%; 50Hz±5%
u 工作條件
u 溫度:5~42℃
u 相對濕度:≤85%;
儀表 
電流表:平台設(shè)有2個電流(liú)表,量程和誤差分(fèn)別為AC 5A和DC 20A±0.2%。用來測量燃料電池輸出電流和交流電流。
電(diàn)壓表:平(píng)台設有2個電壓表,量程和誤差分別為AC 500V和DC 50V±0.2%。用來測量(liàng)燃料電(diàn)池輸出電壓、負載電壓和交流輸出電壓。
計(jì)時器(qì):本教學平台共有1個計時器,量程為100小時,主要用來累(lèi)計氫瓶使用時間,以便準時充氣(qì)。當(dāng)開啟電堆時按下計時器的計時按鈕,關閉(bì)電(diàn)堆前按停(tíng)止按鈕保存數據,清除累計時間可按清(qīng)除按鈕。
溫度表:本教(jiāo)學平台有1個溫度表,量程和誤差分別是-19.9~99.9℃和±1%。用來反(fǎn)映(yìng)環境溫度。
負載
線性負(fù)載:是一個變阻箱,阻值變換範圍(wéi)為0~1999歐姆,阻值最小變化值為0.1歐姆;最大可承受功率為10W。
感性(xìng)負載:是一個額定電壓為12-24V,轉速為200r/min的減速電機。
DC/AC
本平(píng)台共有2個DC/AC電源模塊。
1. DCW300-12S12(1個):將燃料電(diàn)池發出的直流19V電能轉換為AC220V±5%的(de)交流電壓,為負載和其他供電。技術參數(shù):輸入電壓範圍9~18V,輸出電壓Ac220V,輸出電流1.2A,輸出功(gōng)率300W。
2. DCN200-12S09(1個):將10-28V直流電壓轉換為186~260V±5%的交(jiāo)流電壓,向電網進行反向送電(diàn)(並網)。
並網技術(shù)參數(shù):
◆ AC標準電(diàn)壓範圍: 90V-140V/180V-260VAC
◆ AC頻率範圍(wéi): 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
◆ 輸出電流總諧波失真: THDIAC <5%
◆ 相 位 差: <1%
◆ 島效應保護: VAC;f AC
◆ 輸出短路保護: 限流
◆ 顯示(shì)方式: LED
◆ 待機功(gōng)耗(hào): <2W
◆ 夜間功耗: <1W
◆ 環境溫度範圍: -25 ℃~60℃
◆ 環境濕度: 0~99%(Indoor Type Design)
離網技術參(cān)數
◆ 直流(liú)輸入電壓:11~21VDC
◆ 額定輸出(chū)功率:300W
◆ 輸出電壓:110/220VAC根據客戶要求訂製
◆ 輸出波形:純正弦波
◆ 輸出頻率:50Hz
◆ 工作效率:85%
◆ 功率因數:>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環境:溫度-20℃~50℃
◆ 相對濕度:﹤90﹪(25℃)
◆ 保(bǎo)護(hù)功能:極(jí)性(xìng)反接、短路、過熱、過載保護(hù)
本平台共有(yǒu)4個DC/DC電源模塊。
1. DC-DC05(4個):將燃料(liào)電池發出(chū)的直流電能轉換為DC3.3V、5.0V、9.0V、12V的直流電。
◆ 輸入電壓:DC1.5-32V
◆ 輸出電壓:DC1.25-30V連續可調
平台監控及數據(jù)分析單元:
本單元為采集燃料電池數據信息而(ér)設,配置一台工控一體主機,通過CAN/485通信端口將燃料電池進氣壓力、進氣流量(liàng)、氫氣濃度、排氣間隔、燃料電池工作電(diàn)壓、電流、功(gōng)率、溫度、風機轉速等相關(guān)信息進行采集匯總,並做出有(yǒu)效分析,並(bìng)生(shēng)成曲(qǔ)線(xiàn)圖供參考(kǎo)。采集的數據可長(zhǎng)期保存在計算(suàn)機中、隨時可以調取(qǔ)數據信(xìn)息。
安全(quán)防(fáng)護:實驗室環境安全監控裝置(PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及(jí)CO2濃度異常(火警)報(bào)警);
節(jiē)電功能:長期無人實驗時,自動關閉總閘開關,實現安全和節電效果;
緊急停止開關和漏電保護器:
為了保護本教學平台的重要部件,避免一些由於人為的操作失誤而導致的重大(dà)事故(gù)的發生,我們在電源前端重要部件前加入了緊急停止開關和漏(lòu)電保護開關,
實驗1、燃料電池能量轉換原理實驗;
實驗2、反應條件對燃(rán)料電(diàn)池(chí)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條件下V-I、P-I特性實驗;
實驗5、燃料電池(chí)堆在變化負載條件(jiàn)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(liào)電池驅動線性負載實驗;
實驗8、燃料電(diàn)池驅動(dòng)LED陣列實(shí)驗;
實驗(yàn)9、燃料(liào)電池驅動電機實驗(yàn);
實驗10、燃料電池燃料電池對(duì)移動設備供(充)電實驗
實驗11、燃(rán)料電池燃料電池驅動感性負載實驗;
實驗12、燃料電池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(shí)驗。
實驗14、恒值(zhí)負載電堆性能實驗。
實驗15、不同溫度電堆(duī)性能曲線實(shí)驗。
實驗16、不同壓力電堆(duī)性能曲線實驗。
實驗17、不同尾氣排放量電堆性能曲(qǔ)線實驗。
實驗18、最佳電堆性能曲線實驗。
實驗19、不同類型電堆性能評價實驗。

上一(yī)篇:風光(guāng)互補發(fā)電實訓平台,風光(guāng)互補發電實訓裝置(zhì) 下一篇:模擬型直驅風電實驗係統,模擬型(xíng)直驅風電實驗裝置

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