汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板-不可或缺的教學(xué)輔助工具
2024-08-14 07:17一、引言
本汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板旨在通過直觀展示和互動操作，使學(xué)習(xí)者深入了解燃料電池汽車的核心技術(shù)——氫氣燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、運行特性及安全控制等方面的知識。該示教板融合了教學(xué)、實訓(xùn)及科研功能，是汽車工程、新能源技術(shù)等相關(guān)專業(yè)不可或缺的教學(xué)輔助工具。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理
1. 系統(tǒng)概述：詳細(xì)介紹氫氣燃料電池系統(tǒng)的基本組成，包括燃料電池堆、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)（氫氣罐、減壓閥、氫氣循環(huán)泵等）、空氣供應(yīng)系統(tǒng)（空氣濾清器、增濕器、空壓機(jī)等）、冷卻系統(tǒng)、電力電子轉(zhuǎn)換裝置及輔助電池等。
2. 工作原理：闡述氫氣在燃料電池中與氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能和水的過程，以及電能如何通過電力電子裝置轉(zhuǎn)換為適合驅(qū)動電機(jī)的直流電或交流電。
三、模擬運行與工況
工況模擬：通過內(nèi)置的控制程序，模擬不同運行工況下的燃料電池系統(tǒng)工作狀態(tài)，如啟動、加速、勻速行駛、減速、停車及再生制動等，展示系統(tǒng)在不同負(fù)載條件下的響應(yīng)特性和效率變化。
運行參數(shù)調(diào)整：允許用戶通過控制面板調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，如氫氣流量、空氣壓力、電池溫度等，觀察這些參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響。
四、動態(tài)指示與顯示
LED或液晶屏顯示：實時顯示燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，如電流、電壓、功率、氫氣壓力、電池溫度等，以及系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障信息。
動態(tài)圖表：利用圖表形式展示系統(tǒng)性能曲線，如效率曲線、功率曲線等，幫助學(xué)習(xí)者更直觀地理解系統(tǒng)性能特性。
五、控制與操作部件
控制面板：配備觸摸屏或物理按鈕，用于控制系統(tǒng)的啟動、停止、參數(shù)設(shè)置及故障復(fù)位等操作。
傳感器與執(zhí)行器接口：展示與燃料電池系統(tǒng)相連的各種傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器）和執(zhí)行器（如閥門、泵）的接線方式和作用。
六、電源與安全性
12V直流電源：為示教板上的控制電路、指示燈及部分傳感器提供穩(wěn)定的12V直流電源。
安全性設(shè)計：采用多重安全防護(hù)措施，包括氫氣泄漏檢測與報警、過溫保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)等，確保在操作過程中的人員安全及設(shè)備安全。
七、教學(xué)與應(yīng)用功能
教學(xué)演示：通過預(yù)設(shè)的教學(xué)案例和互動演示，幫助學(xué)生理解燃料電池系統(tǒng)的基本知識和工作原理。
實訓(xùn)操作：提供實際操作平臺，讓學(xué)生動手調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)、觀察系統(tǒng)響應(yīng)、排查系統(tǒng)故障，提升實踐能力和問題解決能力。
科研探索：支持科研人員進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)性能優(yōu)化、新型材料測試及控制系統(tǒng)開發(fā)等方面的研究。
八、技術(shù)規(guī)格與配置
系統(tǒng)尺寸：根據(jù)實際需求定制，通常包含足夠的空間以展示整個燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。
材質(zhì)與工藝：采用耐腐蝕、耐高溫的優(yōu)質(zhì)材料，結(jié)合精密的加工工藝，確保示教板的長期穩(wěn)定運行。
電源要求：需外接220V交流電源，內(nèi)部轉(zhuǎn)換為12V直流電源供系統(tǒng)使用。
控制方式：支持手動控制和自動控制模式，可根據(jù)教學(xué)或?qū)嶒炐枨箪`活切換。
DB-5004 汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板
一、功能特點
1.1汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板完整展示汽車燃料電池動力系統(tǒng)，可以動態(tài)模擬燃料電池系統(tǒng)的啟動、低速行駛、一般行駛、全速行駛、減速行駛和停車六種工況下的能量流動方向以及電動機(jī)的運行狀態(tài)。
1.2 汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板面板采用4mm厚耐腐蝕、耐創(chuàng)擊、耐污染、防火、防潮的高級鋁塑板，表面經(jīng)特殊工藝噴涂底漆處理；面板打印有永不褪色的彩色電路圖與工作原理示意圖；學(xué)員可直觀對照汽車燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖和實物，認(rèn)識和分析汽車燃料電池系統(tǒng)的工作原理。
1.3 汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板一體化全鋁合金型材搭建的移動臺架，面板上安裝有點火開關(guān)、工況開關(guān)、油門踏板、擋位開關(guān)、制動開關(guān)、轉(zhuǎn)速表、電流指示表等，并輔以發(fā)光二極管進(jìn)行系統(tǒng)流向的動態(tài)指示，還設(shè)有一臺模擬電機(jī)用來演示電動機(jī)的工作狀態(tài)。
1.4汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板采用普通220V交流電源，經(jīng)內(nèi)部電路變壓整流轉(zhuǎn)換成12V直流電源，無需蓄電池，減少充電的麻煩，12V直流電源有防短路功能。
二、結(jié)構(gòu)組成
汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板由啟動開關(guān)、油門踏板、擋位開關(guān)、制動開關(guān)、數(shù)字轉(zhuǎn)速表、電流指示表等，并輔以發(fā)光二極管進(jìn)行系統(tǒng)流向的動態(tài)指示，加速度傳感器、12V開關(guān)電源、大型彩色噴繪電路原理圖、控制面板、可移動臺架、使用操作手冊等。
三、技術(shù)規(guī)格
1、外接電源：交流220V±10% 50Hz
2、工作電壓：直流12V
3、工作溫度：-40℃～+50℃
4、外形尺寸：1240*600*1700mm(長×寬×高)
四、實訓(xùn)項目
1．可模擬運行汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)，展示汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及原理。安裝發(fā)光二極管進(jìn)行系統(tǒng)流向的動態(tài)指示。
2．操縱點火開關(guān)與調(diào)節(jié)開關(guān)，可模擬演示汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)的各工況工作過程。
3. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)啟動工作過程
4. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)低速行駛工作過程
5. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)一般行駛工作過程
6. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)全速行駛工作過程
7. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)減速行駛工作過程
8. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)停車行駛工作過程
9. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)制動回收工作過程
本汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板旨在通過直觀展示和互動操作，使學(xué)習(xí)者深入了解燃料電池汽車的核心技術(shù)——氫氣燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、運行特性及安全控制等方面的知識。該示教板融合了教學(xué)、實訓(xùn)及科研功能，是汽車工程、新能源技術(shù)等相關(guān)專業(yè)不可或缺的教學(xué)輔助工具。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理
1. 系統(tǒng)概述：詳細(xì)介紹氫氣燃料電池系統(tǒng)的基本組成，包括燃料電池堆、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)（氫氣罐、減壓閥、氫氣循環(huán)泵等）、空氣供應(yīng)系統(tǒng)（空氣濾清器、增濕器、空壓機(jī)等）、冷卻系統(tǒng)、電力電子轉(zhuǎn)換裝置及輔助電池等。
2. 工作原理：闡述氫氣在燃料電池中與氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能和水的過程，以及電能如何通過電力電子裝置轉(zhuǎn)換為適合驅(qū)動電機(jī)的直流電或交流電。
三、模擬運行與工況
工況模擬：通過內(nèi)置的控制程序，模擬不同運行工況下的燃料電池系統(tǒng)工作狀態(tài)，如啟動、加速、勻速行駛、減速、停車及再生制動等，展示系統(tǒng)在不同負(fù)載條件下的響應(yīng)特性和效率變化。
運行參數(shù)調(diào)整：允許用戶通過控制面板調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，如氫氣流量、空氣壓力、電池溫度等，觀察這些參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響。
四、動態(tài)指示與顯示
LED或液晶屏顯示：實時顯示燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，如電流、電壓、功率、氫氣壓力、電池溫度等，以及系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障信息。
動態(tài)圖表：利用圖表形式展示系統(tǒng)性能曲線，如效率曲線、功率曲線等，幫助學(xué)習(xí)者更直觀地理解系統(tǒng)性能特性。
五、控制與操作部件
控制面板：配備觸摸屏或物理按鈕，用于控制系統(tǒng)的啟動、停止、參數(shù)設(shè)置及故障復(fù)位等操作。
傳感器與執(zhí)行器接口：展示與燃料電池系統(tǒng)相連的各種傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器）和執(zhí)行器（如閥門、泵）的接線方式和作用。
六、電源與安全性
12V直流電源：為示教板上的控制電路、指示燈及部分傳感器提供穩(wěn)定的12V直流電源。
安全性設(shè)計：采用多重安全防護(hù)措施，包括氫氣泄漏檢測與報警、過溫保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)等，確保在操作過程中的人員安全及設(shè)備安全。
七、教學(xué)與應(yīng)用功能
教學(xué)演示：通過預(yù)設(shè)的教學(xué)案例和互動演示，幫助學(xué)生理解燃料電池系統(tǒng)的基本知識和工作原理。
實訓(xùn)操作：提供實際操作平臺，讓學(xué)生動手調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)、觀察系統(tǒng)響應(yīng)、排查系統(tǒng)故障，提升實踐能力和問題解決能力。
科研探索：支持科研人員進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)性能優(yōu)化、新型材料測試及控制系統(tǒng)開發(fā)等方面的研究。
八、技術(shù)規(guī)格與配置
系統(tǒng)尺寸：根據(jù)實際需求定制，通常包含足夠的空間以展示整個燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。
材質(zhì)與工藝：采用耐腐蝕、耐高溫的優(yōu)質(zhì)材料，結(jié)合精密的加工工藝，確保示教板的長期穩(wěn)定運行。
電源要求：需外接220V交流電源，內(nèi)部轉(zhuǎn)換為12V直流電源供系統(tǒng)使用。
控制方式：支持手動控制和自動控制模式，可根據(jù)教學(xué)或?qū)嶒炐枨箪`活切換。
DB-5004 汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板
1.1汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板完整展示汽車燃料電池動力系統(tǒng)，可以動態(tài)模擬燃料電池系統(tǒng)的啟動、低速行駛、一般行駛、全速行駛、減速行駛和停車六種工況下的能量流動方向以及電動機(jī)的運行狀態(tài)。
1.2 汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板面板采用4mm厚耐腐蝕、耐創(chuàng)擊、耐污染、防火、防潮的高級鋁塑板，表面經(jīng)特殊工藝噴涂底漆處理；面板打印有永不褪色的彩色電路圖與工作原理示意圖；學(xué)員可直觀對照汽車燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖和實物，認(rèn)識和分析汽車燃料電池系統(tǒng)的工作原理。
1.3 汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板一體化全鋁合金型材搭建的移動臺架，面板上安裝有點火開關(guān)、工況開關(guān)、油門踏板、擋位開關(guān)、制動開關(guān)、轉(zhuǎn)速表、電流指示表等，并輔以發(fā)光二極管進(jìn)行系統(tǒng)流向的動態(tài)指示，還設(shè)有一臺模擬電機(jī)用來演示電動機(jī)的工作狀態(tài)。
1.4汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板采用普通220V交流電源，經(jīng)內(nèi)部電路變壓整流轉(zhuǎn)換成12V直流電源，無需蓄電池，減少充電的麻煩，12V直流電源有防短路功能。
二、結(jié)構(gòu)組成
汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)示教板由啟動開關(guān)、油門踏板、擋位開關(guān)、制動開關(guān)、數(shù)字轉(zhuǎn)速表、電流指示表等，并輔以發(fā)光二極管進(jìn)行系統(tǒng)流向的動態(tài)指示，加速度傳感器、12V開關(guān)電源、大型彩色噴繪電路原理圖、控制面板、可移動臺架、使用操作手冊等。
三、技術(shù)規(guī)格
1、外接電源：交流220V±10% 50Hz
2、工作電壓：直流12V
3、工作溫度：-40℃～+50℃
4、外形尺寸：1240*600*1700mm(長×寬×高)
四、實訓(xùn)項目
1．可模擬運行汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)，展示汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及原理。安裝發(fā)光二極管進(jìn)行系統(tǒng)流向的動態(tài)指示。
2．操縱點火開關(guān)與調(diào)節(jié)開關(guān)，可模擬演示汽車燃料電池（氫氣）系統(tǒng)的各工況工作過程。
3. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)啟動工作過程
4. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)低速行駛工作過程
5. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)一般行駛工作過程
6. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)全速行駛工作過程
7. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)減速行駛工作過程
8. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)停車行駛工作過程
9. 模擬燃料電池（氫氣）系統(tǒng)制動回收工作過程