燃料電池(修)(編輯修改稿)
2025-08-31 17:33 本頁面
【文章內容簡介】 格的直線。圖2 儀器面板圖儀器說明：燃料電池測試主機面板如圖2 所示，主要在兩種模式下工作：“電解制氫”和“電池放電”（見儀器面板右下角選擇開關）。在“電解制氫”模式下有兩種電解電源：“恒流電解”和“太陽電池”（見儀器面板下面中間選擇開關）。其中，恒流電解時電解電流可調（“電解電流”旋鈕，電源為恒流源或稱穩(wěn)流電源）。電壓表和電流表：在“電解制氫”模式下，顯示電解電壓和電流；“電池放電”模式下，顯示電池放電工作電壓和電流。電壓單位：V 伏特；電流單位：mA 毫安（忽略小數點）。實驗內容：（1）將儲氣罐排空；（2）電解水制取氫氣和氧氣（電解電流控制在200 毫安左右）A. 燃料電池的陽極接穩(wěn)流電源的負極，陰極接穩(wěn)流電源的正極，打開開關，調節(jié)穩(wěn)流電源輸出（轉動“電解電流”旋鈕），記錄具體電流值，進行水的電解。B. 由液槽上直接讀到的是氫氣和氧氣氣體毫升數刻度，記錄初始刻度后開始計時，直至產生到15毫升氫氣時止，停止電解，同時也讀取產生氧氣量。（3）燃料電池的性能測試A. 負載兩端接電阻箱最邊緣兩端子。B. 以儲槽中的氫氣和氧氣作為氣源，首先記錄下燃料電池的開路電壓（即電阻無窮大）。然后，接通電路讓燃料電池工作。調整負載電阻，記錄不同負載電阻條件下的路端電壓和負載電流。電阻變化范圍為5～95 歐姆，共測量10 點的電流電壓值。C. 繪制燃料電池放電的伏安特性曲線，計算輸出功率，繪制功率電流曲線，確定最大輸出功率對應的電流值。（4）回到“電解制氫”模式下，選“太陽電池”供電，點亮鹵素燈，觀察主機面板電流表，調節(jié)其照射距離、角度及高度， 電流值最大即最佳照射。記下電流值，及起始終止氣體刻度。最佳照射下電解3min。（如時間允許，有興趣同學可參看擴展內容：光電池伏安特性的測量）。（5）燃料電池驅動實際負載把直流電動機和電流表串聯，作為燃料電池的負載。記錄下儲槽的水位和開路電壓后，接通電路，記錄燃料電池通過直流電動機負載放電過程中的路端電壓和負載電流，每隔半分鐘記錄一次數據，連續(xù)進行實10min的實驗，然后記錄下氣體儲槽的水位。計算在放電過程中消耗的氫氣和氧氣的量，結合所記錄的電壓、電流數據，進而計算燃料利用效率。擴展內容：1．光電池伏安特性的測量光電池也稱為太陽電池，是將太陽光輻射能直接轉換為電能的器件。由這種器件封裝成太陽電池組件，再按需要將一塊以上的組件組合成一定功率的太陽電池方陣，經與儲能裝置、測量控制裝置及直流交流變換裝置等相配套，即構成太陽電池發(fā)電系統，也稱為之光伏發(fā)電系統。它具有不消耗常規(guī)能源、無轉動部件、壽命長、維護簡單、使用方便、功率大小可任意組合、無噪音、無污染等優(yōu)點。世界上第一塊實用型半導體太陽電池是美國貝爾實驗室于1954年研制的。經過人們40多年的努力，太陽電池的研究、開發(fā)與產業(yè)化已取得巨大進步
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