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燃料電池 燃料電池是本教學平臺的核心組成部分,將氫瓶供給的氫氣轉換成電能,供負載使用。
產品優勢:具有重量輕,體積小,便于攜帶;設計;結構簡單,可靠性高:啟動速度快,響應時間短,適合于各種應用環境;環境適應性好,適應各種天氣變化;
其規格如下: ◆ 電池功率為50W;
◆ 開路電壓為15~30V;
◆ 工作電壓為11V時,電流為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。
燃料電池安裝要注意通風,確保空氣順暢流通,有助與反應空氣的吸入和電池的散熱。安裝時將燃料電池平放,風扇朝上,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。
金屬氫化物氫瓶 ◆ 金屬氫化物氫瓶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( 20℃): >100L/min
◆ 放氫壓力( 20℃): ≥0.3MPa
◆ 使用環境溫度: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℃
◆ 熱交換方式:空氣自然對流或強制對流
◆ 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。
鋼瓶(帶減壓閥門和壓力表) 用來給金屬氫化物充氣,使用使要符合氫氣使用安全技術規程(GB 4962-85) 。
本實驗系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
◆ 減壓器規格:輸入壓力(0-25MPa)
輸出壓力(0-0.16MPa)連續可調
◆ 充氫具體操作見附件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 輸出壓力 0~0.4 MPa
u 電源電壓
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:平臺設有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電流和交流電流。
電壓表:平臺設有2個電壓表,量程和誤差分別為AC 500V和DC 50V±0.2%。用來測量燃料電池輸出電壓、負載電壓和交流輸出電壓。
計時器:本教學平臺共有1個計時器,量程為100小時,主要用來累計氫瓶使用時間,以便準時充氣。當開啟電堆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,清除累計時間可按清除按鈕。
溫度表:本教學平臺有1個溫度表,量程和誤差分別是-19.9~99.9℃和±1%。用來反映環境溫度。
負載 線性負載:是一個變阻箱,阻值變換范圍為0~1999歐姆,阻值最小變化值為0.1歐姆;可承受功率為10W。
感性負載:是一個額定電壓為12-24V,轉速為200r/min的減速電機。
DC/AC 本平臺共有2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,為負載和其他供電。技術參數:輸入電壓范圍9~18V,輸出電壓Ac220V,輸出電流1.2A,輸出功率300W。
2. DCN200-12S09(1個):將10-28V直流電壓轉換為186~260V±5%的交流電壓,向電網進行反向送電(并網)。
并網技術參數: ◆ AC標準電壓范圍: 90V-140V/180V-260VAC
◆ AC頻率范圍: 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
◆ 顯示方式: LED
◆ 待機功耗: <2W
◆ 夜間功耗: <1W
◆ 環境溫度范圍: -25 ℃~60℃
◆ 環境濕度: 0~99%(Indoor Type Design)
離網技術參數 ◆ 直流輸入電壓:11~21VDC
◆ 額定輸出功率:300W
◆ 輸出電壓:110/220VAC根據客戶要求訂制
◆ 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℃)
◆ 保護功能:極性反接、短路、過熱、過載保護
本平臺共有4個DC/DC電源模塊。 1. DC-DC05(4個):將燃料電池發出的直流電能轉換為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
平臺監控及數據分析單元: 本單元為采集燃料電池數據信息而設,配置一臺工控一體主機,通過CAN/485通信端口將燃料電池進氣壓力、進氣流量、氫氣濃度、排氣間隔、燃料電池工作電壓、電流、功率、溫度、風機轉速等相關信息進行采集匯總,并做出有效分析,并生成曲線圖供參考。采集的數據可長期保存在計算機中、隨時可以調取數據信息。
4、安全防護:實驗室環境安全監控裝置(PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常(火警)報警);5、節電功能: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
為了保護本教學平臺的重要部件,避免一些由于人為的操作失誤而導致的重大事故的發生,我們在電源前端重要部件前加入了緊急停止開關和漏電保護開關,
3、實驗項目: 實驗1、燃料電池能量轉換原理實驗;
實驗2、反應條件對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條件下V-I、P-I特性實驗;
實驗5、燃料電池堆在變化負載條件下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陣列實驗;
實驗9、燃料電池驅動電機實驗;
實驗10、燃料電池燃料電池對移動設備供(充)電實驗
實驗11、燃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并網模塊并網實驗;
實驗13、線形負載和燈泡負載電堆性能實驗。
實驗14、恒值負載電堆性能實驗。
實驗15、不同溫度電堆性能曲線實驗。
實驗16、不同壓力電堆性能曲線實驗。
實驗17、不同尾氣排放量電堆性能曲線實驗。
實驗18、電堆性能曲線實驗。
實驗19、不同類型電堆性能評價實驗。
4、基本配置表: 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數 量 | 單 位 |
1 | 教學系統主操作臺(立式或臺式) | | 1 | 臺 |
2 | 自吸式燃料電池堆 | PEM-50w | 1 | 臺 |
3 | 金屬氫化物氫氣瓶 | | 1 | 只 |
4 | 雙級減壓閥 | | 1 | 只 |
5 | 燃料電池控制器 | PEK-50 | 1 | 臺 |
6 | 電源模塊(系統內部) | | 1 | 套 |
7 | 測量儀表(系統面板) | | 1 | 套 |
8 | 附件 | | 1 | 套 |
9 | 使用說明書 | | 1 | 冊 |