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TRYXNY-04燃料电池教学实训台

TRYXNY-04燃料电池教学实训台

燃料电池教学实训台定位及特色:

1、实现燃料电池系统的电压、电流、功率、氢气流量、氢气压力、电堆温度、风扇电压、环境温度的检测与显示。

2、实现电堆温度和尾气排放控制。

3、制定燃料电池性能测试规则,建立电堆性能评价模型。

4、设计制作全检测型燃料电池性能分析实验系统平台。

5、电堆功率100W,仪表由系统独立12V 供电,系统耗氢1.5L/min,Labview 显示界面编程。

6、线性负载60W、可选电子负载300W、阻性负载(LED阵列)50W。

能开展的主要实验:燃料电池教学实训台

1、线形负载和灯泡负载电堆性能实验

2、恒值负载电堆性能实验

3、不同温度电堆性能曲线实验

4、不同压力电堆性能曲线实验

5、不同尾气排放量电堆性能曲线实验

6、最佳电堆性能曲线实验

7、不同类型电堆性能评价实验

系统简要介绍及燃料电池测试与管理:

燃料电池发电系统控制单元是整个实验装置的核心部分,通过控制燃料电池堆的温度、氢气压力、空气风量和尾气排放,实现燃料电池发电系统的热管理和水管理。针对不同负载,可研究恒电流、恒电压、恒功率、恒电  阻等多种方式下的电堆特性,绘制相应的特性曲线。

通过调整和优化控制变量,确定最优操作条件,获得最佳的系统输出性能。针对不同类型电堆,通过比较电堆特性曲线,评价电堆性能。

1、燃料电池发电系统的热管理和水管理

针对风冷型燃料电池堆,通过调节风扇电压,改变风扇转速,控制电堆温度;针对水冷型燃料电池堆,通过调节循环水泵电压,改变冷却水流量,控制电堆温度,实现电堆的热管理。设定电磁阀开闭周期和占空比,调节尾气排放量,控制电堆内部湿度,实现电堆水管理。

2、燃料电池堆的特性研究

应用所提供的线形负载(变阻器)和灯泡负载,通过观察显示仪表,初步了解电堆的电流、电压和功率特性。利用所提供的电子负载,进行恒电流、恒电压、恒功率和恒电阻实验,绘制不同负载变化下的V-I 和P-I 曲线,研究电堆的输出特性。燃料电池堆V-I 曲线绘制,空冷型燃料电池堆V-I 曲线。

3、燃料电池堆的性能优化

调节精密减压阀,控制氢气进气压力;调节风扇电压或冷却水流量,控

制电堆温度;调节尾气排放量。控制电堆湿度。通过比较不同功率变化

下的V-I 曲线,确定最优操作条件,获得相同系列电堆的最佳系统输

出性能曲线

4、燃料电池堆的性能评价

对于不同类型的燃料电池堆,在确定最优操作条件基础上,比较最佳性能输出曲线,划分功率输出段,分析计算极化压降、欧姆压降和浓差压降的形状、斜率和变化幅值,确定各功率段性能曲线的陡降点。检测各曲线陡降点V-I 值,利用所建立的电堆性能评价模型,评价电堆各功率段性能。电堆最佳性能曲线比较结果和性能评价模型

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