一、概述

YG-JXST32型 燃料电池教学实验台/燃料电池教学实训装置，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，确定操作条件，获得的系统输出性能。针对不同类型电堆，通过比较电堆特性曲线，评价电堆性能。

二、定位及特色

  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、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、电堆性能曲线实验；

  7、不同类型电堆性能评价实验。

四、燃料电池测试与管理

  1、燃料电池发电系统的热管理和水管理

     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。

  2、燃料电池堆的特性研究

     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。

  3、燃料电池堆的性能优化

     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，确定操作条件，获得相同系列电堆的系统输出性能曲线。

  4、燃料电池堆的性能评价

     对于不同类型的燃料电池堆，在确定操作条件基础上，比较性能输出曲线，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。电堆性能曲线比较结果和性能评价模型。