一、概述

    本装置将氢气、质子交换膜燃料电池、气体流量压力检测仪表，以及各种负载系统、电量测量仪表等元件，组成一套功能全面、运行安全、可操作性强的燃料电池实验装置。采用功率220W的燃料电池，整套系统无需市电既可正常工作。考虑到氢氧燃料电池主要应用于汽车驱动，本装置增加蓄电池联合供电及控制保护系统。

二、装置特点

1. 输入电源：AC220V±10% 50Hz
2. 工作环境：环境温度-5℃～+40℃  相对湿度20%～85%（25℃）
3. 装置容量：＜200VA
4. 采用工业标准防爆器件，安全可靠

三、基本配置及功能

（一）气源部分

    由氢气罐、减压阀、稳压阀、压力表、气体流量计组成：

1. 氢气罐：装有40L高压高纯氢气可供电池长时间工作，出厂前已经过检漏测试，防止氢气泄漏
2. 稳压阀：为燃料电池专配，具有防爆功能和对燃料电池保护作用
3. 压力表：可检测燃料电池入口处的氢气的压力
4. 流量计：采用高精度小流量气体传感器，具有防爆功能和数码显示。具有测量瞬时流量、累计流量功能

（二）质子交换膜燃料电池

    此部分为气-电转换的核心，将氢气送到负极，经过催化剂的作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）排出，燃料电池就可以不断地提供电能。

    额定功率：220W；额定电压：24V；额定电流：9.2A。

（三）电气部分

    面板配有直流数字电压、电流，方便测量各种电参数，有多个实验模拟负载，各类负载都可单独供电。

1. DC-AC逆变器：可将24V直流电逆变成220V交流电
2. DC-DC变换器：通过斩波控制进行直流调压
3. 装饰灯：额定电压交流220V，采用逆变器供电
4. 直流电机：为24V减速电机，可实现调速和正反转控制
5. LED照明灯：两只24V LED照明灯并联，可直接用燃料电池供电也可用DC-DC变换器变换后的电压供电，可实现调光功能
6. 蓄电池：24V、60AH铅酸蓄电池
7. 可调电阻：由燃料电池供电，用于特性实验

四、实验项目

1. 质子交换膜燃料电池工作原理与特性测试
2. 质子交换膜燃料电池应用
3. 燃料电池与蓄电池联合供电
4. 势能负载反充电
5. 燃料电池供电系统控制与保护（含低气压保护）