氫氧燃料電池裝置，氫氧燃料電池發(fā)電實訓平臺
2025-04-06 13:37 氫氧燃料電池發(fā)電實訓平臺是一種集教學、實驗、科研與技能培訓為一體的綜合性系統，旨在通過模擬氫氧燃料電池的實際發(fā)電過程，幫助用戶深入理解其工作原理、性能特點及應用技術。
發(fā)電原理模擬
平臺通過電解水制氫、氫氧反應發(fā)電等過程，直觀展示氫氧燃料電池的能量轉換機制。用戶可觀察氫氣與氧氣在催化劑作用下的電化學反應，理解質子交換膜（PEM）或固體氧化物（SOFC）等不同類型電池的工作模式。
性能測試與分析
配備數據采集系統，可實時監(jiān)測電壓、電流、功率、效率等參數，支持不同負載條件下的性能測試（如恒功率、變功率模式），并生成I-V特性曲線、功率密度圖等分析結果。
一、系統簡介
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統是氫能產業(yè)鏈中的制氫、氫氣儲存、氫能管理利用這幾個關鍵環(huán)節(jié)的有機組合和展現。制氫的能源采用清潔的光伏發(fā)電，這不僅解決了部分光伏發(fā)電就地消納的問題，還使資源得到有效的利用。
制氫裝置由電解裝置、電功率測量、產氫流量測量等幾個部分組成，可監(jiān)測產氫流量、電解裝置輸入的電功率等參數。
儲氫系統由奧氏體材料儲氫罐、氣體輸送管路、控制閥等組成，該儲氫系統可監(jiān)測儲氫壓力、溫度，并可智能化設定和控制儲氫壓力上下限。
上述過程，光伏發(fā)電經過DC/DC變流，經直流母線儲存于蓄電池組中（蓄電池僅做穩(wěn)定調控功能），然后蓄電池經DC/AC逆變成交流電，給電解裝置供電以產生氫氣，氫氣儲存在儲氫系統中，需要時供給氫氧燃料電池裝置，產生電能，電池堆反應后的尾氣進入尾氣分析裝置，可進行氣體成分分析。
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統表面繪制了制儲氫原理結構，各測試節(jié)點原理清晰直觀，采用安全接插座，操作安全。
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統內置了模擬氫氣泄露的仿真系統，可進一步模擬貼近真實的工業(yè)現場氣體泄露情況。
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統還內置了氫能管理軟件，通過本系統還可以進一步對工業(yè)組態(tài)軟件和可編程邏輯控制器在氫產業(yè)中的應用做進深入的學習和延伸。制氫、儲氫、氫能利用過程的各項數據可通過上位機軟件實時監(jiān)測和記錄。通過該系統所驗證的方法原理、工藝標準可直接或稍加改動后移植到應用現場。大大提高氫氣利用領域的安全性和數據可驗證性。
二、主要單元參數
2.1光伏組件
輸出功率：100W；
開路電壓：23.5V；
工作電壓：17.9V；
短路電流：6.78A；
工作電流：5.57A；
2.2光伏控制裝置
額定系統電壓：24V；
空載損耗：≤1.2W；
光伏最大輸入電壓：150V；
最大充電電流：30A；
轉換效率：≤98%；
MPPT追蹤效率：>99%；
保護功能：接反保護，欠壓保護，過壓保護，過充保護，過載保護，短路保護，反充保護等；
2.3穩(wěn)壓逆變系統
電池類型：鉛酸免維護；
電池容量：12V45AH；(用2節(jié)55AH代替) 227*137*207mm
電池連接方式：串聯；
電池保護：末端接保險絲；
2.4離網逆變器
額定輸出容量：1000VA；1500W逆變外加1000VA隔離變壓器
額定輸入電壓：DC24V；
輸入電壓保護：DC34V；
輸入電壓恢復：DC33V；
輸入欠壓保護：DC21.6V；
輸入欠壓恢復：DC24V；
空載電流：≦0.5A；
額定輸出電壓：AC220V；
額定輸出頻率:50/60HZ±0.5HZ；
輸出波形：純正弦波；
波形畸變率：≦4%；
動態(tài)響應：5%；
功率因素：≧0.8；
過載能力：120%/1分鐘,150%/10秒鐘；
逆變效率：90%；
絕緣強度：1500VAC,1分鐘；
逆變器結構：工頻隔離；
設備保護：逆變器輸入過壓保護、蓄電池過放電保護、蓄電池反接保護、輸出過載保護、輸出短路保護、過熱保護等；
工作溫度：-25℃～60℃；
2.5電解制氫系統
輸入220V/50Hz，120W，AK-H500
氫氣發(fā)生器采用去離子水（即純水）電解，流量可控；
氫氣純度：不低于99.99%；
輸出流量：不低于300ml/min；
輸出壓力：≤0.4MPa；
最大功率達160W；
2.6 氫緩沖穩(wěn)定系統（儲氫罐）
采用奧氏體不銹鋼材料，耐壓不低于1.25MPa，使用壽命不低于10年，可緩沖、穩(wěn)定氫氣流量；
配置精密壓力表，精密壓力傳感器，modbusRTU/RS485或模擬量4-20mA輸出；
獨特的氫能管理系統，可實現自動監(jiān)測管理氫氣壓力，氫氣輸出，氫氣關斷等，增強氫氣使用的安全性和提高氫氣使用的效率。
2.7氫氣泄露仿真系統
系統耐壓：不低于1MPa；
氣體控制閥：最小開合時間50ms；
氣體泄露仿真模型：可隨機設定組合不低于9種；
包括點泄露，長泄露，過壓泄露等
燃料電池堆
額定輸出：100W，14V/7.2A；
單電池數：24片；
反應物質：氫氣、空氣；
供氫品質：干燥，純度99.99%；
供氫壓力：5.8-6.5psi；
供氫流量：滿負荷運轉時1.4L/min；
起動時間：<30S；
輸出電壓：DC13-23V；
增濕類型：自增濕；
冷卻類型：空冷；
環(huán)境溫度：5-35℃；
電堆工作溫度：<65℃；
2.8自動控制及監(jiān)測系統
環(huán)境檢測傳感器：
溫度檢測范圍：-40℃～85℃；
溫度檢測精度：±0.5℃；
壓力監(jiān)測范圍：0-1MPA；
傳感器供電：DC24V；
傳感器通訊接口：隔離RS485或模擬量輸出；
2.9人機界面
1）內置氫能管理軟件現場端
觸摸屏尺寸：7″；MCGS
屏幕類型：TFT液晶顯示屏；
分辨率：800×480；
內存：128M；
串行接口：RS232/RS485；
供電電壓：24±20%VDC；
自動控制系統：
2）主控模塊
AC220V/50HZ輸入；
14數字量輸入，10數量輸出；
支持TCP/IP標準通信方式，可實現高速運算和復雜邏輯控制；
發(fā)電原理模擬
平臺通過電解水制氫、氫氧反應發(fā)電等過程，直觀展示氫氧燃料電池的能量轉換機制。用戶可觀察氫氣與氧氣在催化劑作用下的電化學反應，理解質子交換膜（PEM）或固體氧化物（SOFC）等不同類型電池的工作模式。
性能測試與分析
配備數據采集系統，可實時監(jiān)測電壓、電流、功率、效率等參數，支持不同負載條件下的性能測試（如恒功率、變功率模式），并生成I-V特性曲線、功率密度圖等分析結果。
DB-TYN25 制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統
一、系統簡介
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統是氫能產業(yè)鏈中的制氫、氫氣儲存、氫能管理利用這幾個關鍵環(huán)節(jié)的有機組合和展現。制氫的能源采用清潔的光伏發(fā)電，這不僅解決了部分光伏發(fā)電就地消納的問題，還使資源得到有效的利用。
制氫裝置由電解裝置、電功率測量、產氫流量測量等幾個部分組成，可監(jiān)測產氫流量、電解裝置輸入的電功率等參數。
儲氫系統由奧氏體材料儲氫罐、氣體輸送管路、控制閥等組成，該儲氫系統可監(jiān)測儲氫壓力、溫度，并可智能化設定和控制儲氫壓力上下限。
上述過程，光伏發(fā)電經過DC/DC變流，經直流母線儲存于蓄電池組中（蓄電池僅做穩(wěn)定調控功能），然后蓄電池經DC/AC逆變成交流電，給電解裝置供電以產生氫氣，氫氣儲存在儲氫系統中，需要時供給氫氧燃料電池裝置，產生電能，電池堆反應后的尾氣進入尾氣分析裝置，可進行氣體成分分析。
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統表面繪制了制儲氫原理結構，各測試節(jié)點原理清晰直觀，采用安全接插座，操作安全。
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統內置了模擬氫氣泄露的仿真系統，可進一步模擬貼近真實的工業(yè)現場氣體泄露情況。
制儲氫及氫氧燃料電池發(fā)電創(chuàng)新實訓系統還內置了氫能管理軟件，通過本系統還可以進一步對工業(yè)組態(tài)軟件和可編程邏輯控制器在氫產業(yè)中的應用做進深入的學習和延伸。制氫、儲氫、氫能利用過程的各項數據可通過上位機軟件實時監(jiān)測和記錄。通過該系統所驗證的方法原理、工藝標準可直接或稍加改動后移植到應用現場。大大提高氫氣利用領域的安全性和數據可驗證性。
二、主要單元參數
2.1光伏組件
輸出功率：100W；
開路電壓：23.5V；
工作電壓：17.9V；
短路電流：6.78A；
工作電流：5.57A；
2.2光伏控制裝置
額定系統電壓：24V；
空載損耗：≤1.2W；
光伏最大輸入電壓：150V；
最大充電電流：30A；
轉換效率：≤98%；
MPPT追蹤效率：>99%；
保護功能：接反保護，欠壓保護，過壓保護，過充保護，過載保護，短路保護，反充保護等；
2.3穩(wěn)壓逆變系統
電池類型：鉛酸免維護；
電池容量：12V45AH；(用2節(jié)55AH代替) 227*137*207mm
電池連接方式：串聯；
電池保護：末端接保險絲；
2.4離網逆變器
額定輸出容量：1000VA；1500W逆變外加1000VA隔離變壓器
額定輸入電壓：DC24V；
輸入電壓保護：DC34V；
輸入電壓恢復：DC33V；
輸入欠壓保護：DC21.6V；
輸入欠壓恢復：DC24V；
空載電流：≦0.5A；
額定輸出電壓：AC220V；
額定輸出頻率:50/60HZ±0.5HZ；
輸出波形：純正弦波；
波形畸變率：≦4%；
動態(tài)響應：5%；
功率因素：≧0.8；
過載能力：120%/1分鐘,150%/10秒鐘；
逆變效率：90%；
絕緣強度：1500VAC,1分鐘；
逆變器結構：工頻隔離；
設備保護：逆變器輸入過壓保護、蓄電池過放電保護、蓄電池反接保護、輸出過載保護、輸出短路保護、過熱保護等；
工作溫度：-25℃～60℃；
2.5電解制氫系統
輸入220V/50Hz，120W，AK-H500
氫氣發(fā)生器采用去離子水（即純水）電解，流量可控；
氫氣純度：不低于99.99%；
輸出流量：不低于300ml/min；
輸出壓力：≤0.4MPa；
最大功率達160W；
2.6 氫緩沖穩(wěn)定系統（儲氫罐）
采用奧氏體不銹鋼材料，耐壓不低于1.25MPa，使用壽命不低于10年，可緩沖、穩(wěn)定氫氣流量；
配置精密壓力表，精密壓力傳感器，modbusRTU/RS485或模擬量4-20mA輸出；
獨特的氫能管理系統，可實現自動監(jiān)測管理氫氣壓力，氫氣輸出，氫氣關斷等，增強氫氣使用的安全性和提高氫氣使用的效率。
2.7氫氣泄露仿真系統
系統耐壓：不低于1MPa；
氣體控制閥：最小開合時間50ms；
氣體泄露仿真模型：可隨機設定組合不低于9種；
包括點泄露，長泄露，過壓泄露等
燃料電池堆
額定輸出：100W，14V/7.2A；
單電池數：24片；
反應物質：氫氣、空氣；
供氫品質：干燥，純度99.99%；
供氫壓力：5.8-6.5psi；
供氫流量：滿負荷運轉時1.4L/min；
起動時間：<30S；
輸出電壓：DC13-23V；
增濕類型：自增濕；
冷卻類型：空冷；
環(huán)境溫度：5-35℃；
電堆工作溫度：<65℃；
2.8自動控制及監(jiān)測系統
環(huán)境檢測傳感器：
溫度檢測范圍：-40℃～85℃；
溫度檢測精度：±0.5℃；
壓力監(jiān)測范圍：0-1MPA；
傳感器供電：DC24V；
傳感器通訊接口：隔離RS485或模擬量輸出；
2.9人機界面
1）內置氫能管理軟件現場端
觸摸屏尺寸：7″；MCGS
屏幕類型：TFT液晶顯示屏；
分辨率：800×480；
內存：128M；
串行接口：RS232/RS485；
供電電壓：24±20%VDC；
自動控制系統：
2）主控模塊
AC220V/50HZ輸入；
14數字量輸入，10數量輸出；
支持TCP/IP標準通信方式，可實現高速運算和復雜邏輯控制；