新能源实验箱,燃料电池教学实验台

SHYL-XY131 新能源实验箱

一、新能源实验箱简介：

新能源实验箱采用优质铝合金设计，实验箱采用多种CPU控制器，模块化组合设计，完成新能源的控制器、逆变器、显示等多种线路实验。能满足学生创新实践等多环节的教学和提升。

二、新能源实验箱技术参数

（1）整机容量：≤0.5kVA；

（2）工作电源：～220V/50Hz/3A；

（3）尺   寸：1.60m×0.75m×1.50m；

（4）重   量：150kg

三、新能源实验箱系统配置：

1、充电控制模块

本模块采用ARM作为控制器核心部件，能完成蓄电池恒流充电、太阳能光伏MPPT充电等基本实验，配合显示模块，完成太阳能控制器项目化教学需求。能适应12、24V等多种电板电压的参数适配，现场提供模块化样机。

2、升压模块

本模块采用PWM控制，可以完成固定芯片升压线路和DSP控制的升压电路，带多重保护设计，能完成12-28V直流电源升压到300V以上的直流电源输出。输入直流电压10V～24V、电流5A～9A。完成太阳能控制器项目化教学需求，现场提供模块化样机。

3、离网逆变模块

 SPWM正弦波逆变驱动MOS管，然后滤波输出，系统具有短路保护措施，在整个系统中设置有多处信号采集电路，与液晶屏模块配合，显示当前的电压、电流等参数信息。系统核心采用DSP28335模块。完成太阳能控制器项目化教学需求，现场提供模块化样机。

4、并网逆变器模块

 SPWM正弦波逆变驱动MOS管，然后滤波输出，系统具有短路保护措施，在整个系统中设置有多处信号采集电路，与液晶屏模块配合，显示当前的电压、电流等参数信息。并网逆变电路采用输入信号先整形检波电路等措施，DSP进行运算，然后输出的电，具有孤岛效应等功能，自动检测并网电源的电压、频率、相位等，用示波器观察跟踪信号。系统核心采用DSP28335模块或者PIC单片机，完成太阳能控制器项目化教学需求。现场提供模块化样机。

5、显示模块

采用128*64的液晶显示模块，配置背光调节电路等，与其他模块配合完成相关测试。现场提供模块化样机。

6、实验电源模块

5～23V可调直流输出，电流0～8A，具有短路保护措施。现场提供模块化样机。

7、提供实验教材和实验软件源代码。

四、新能源实验箱实验内容（现场提供实验指导书和源代码展示）

1、市电互补切换原理与编程实验

2、AD转换器实验

3、DA转换器实验

4、RS485通信实验

5、升压电路实验

5、DSP28335的PWM编程实验

6、离网逆变电源的原理

7、逆变电源的负载接线实训

8、离网逆变器实验

9、并网逆变器实验

10、2.4G无线温湿度监控实验

11、太阳能控制器实验。

 

 

 

一、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台介绍：

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。

实验台外观尺寸：160cm*75cm*150cm

二、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台特点：

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。

三、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台热管理和水管理：

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。

四、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台特性研究

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。

五、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台性能评价

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。

六、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台性能优化

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

七、SHYL-XY133 燃料电池教学实验台主要实验项目：

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

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