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TRYXNY-04燃料電池教學實訓臺

TRYXNY-04燃料電池教學實訓臺

燃料電池教學實訓臺定位及特色:

1、實現燃料電池系統的電壓、電流、功率、氫氣流量、氫氣壓力、電堆溫度、風扇電壓、環境溫度的檢測與顯示。

2、實現電堆溫度和尾氣排放控制。

3、制定燃料電池性能測試規則,建立電堆性能評價模型。

4、設計制作全檢測型燃料電池性能分析實驗系統平臺。

5、電堆功率100W,儀表由系統獨立12V 供電,系統耗氫1.5L/min,Labview 顯示界面編程。

6、線性負載60W、可選電子負載300W、阻性負載(LED陣列)50W。

能開展的主要實驗:燃料電池教學實訓臺

1、線形負載和燈泡負載電堆性能實驗

2、恒值負載電堆性能實驗

3、不同溫度電堆性能曲線實驗

4、不同壓力電堆性能曲線實驗

5、不同尾氣排放量電堆性能曲線實驗

6、最佳電堆性能曲線實驗

7、不同類型電堆性能評價實驗

系統簡要介紹及燃料電池測試與管理:

燃料電池發電系統控制單元是整個實驗裝置的核心部分,通過控制燃料電池堆的溫度、氫氣壓力、空氣風量和尾氣排放,實現燃料電池發電系統的熱管理和水管理。針對不同負載,可研究恒電流、恒電壓、恒功率、恒電  阻等多種方式下的電堆特性,繪制相應的特性曲線。

通過調整和優化控制變量,確定最優操作條件,獲得最佳的系統輸出性能。針對不同類型電堆,通過比較電堆特性曲線,評價電堆性能。

1、燃料電池發電系統的熱管理和水管理

針對風冷型燃料電池堆,通過調節風扇電壓,改變風扇轉速,控制電堆溫度;針對水冷型燃料電池堆,通過調節循環水泵電壓,改變冷卻水流量,控制電堆溫度,實現電堆的熱管理。設定電磁閥開閉周期和占空比,調節尾氣排放量,控制電堆內部濕度,實現電堆水管理。

2、燃料電池堆的特性研究

應用所提供的線形負載(變阻器)和燈泡負載,通過觀察顯示儀表,初步了解電堆的電流、電壓和功率特性。利用所提供的電子負載,進行恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實驗,繪制不同負載變化下的V-I 和P-I 曲線,研究電堆的輸出特性。燃料電池堆V-I 曲線繪制,空冷型燃料電池堆V-I 曲線。

3、燃料電池堆的性能優化

調節精密減壓閥,控制氫氣進氣壓力;調節風扇電壓或冷卻水流量,控

制電堆溫度;調節尾氣排放量。控制電堆濕度。通過比較不同功率變化

下的V-I 曲線,確定最優操作條件,獲得相同系列電堆的最佳系統輸

出性能曲線

4、燃料電池堆的性能評價

對于不同類型的燃料電池堆,在確定最優操作條件基礎上,比較最佳性能輸出曲線,劃分功率輸出段,分析計算極化壓降、歐姆壓降和濃差壓降的形狀、斜率和變化幅值,確定各功率段性能曲線的陡降點。檢測各曲線陡降點V-I 值,利用所建立的電堆性能評價模型,評價電堆各功率段性能。電堆最佳性能曲線比較結果和性能評價模型

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