新能源氢燃料电池模型车教学设备

一．新能源氢燃料电池模型车教学设备结构

   燃料电池模型车主要由5部分构成：A为太阳能电池模块，B为电解电池模块，C为水、氢气、氧气储罐，D为发电电池模块，E模型车及遥控操控手柄。

二．简介

燃料电池模型车是利用光线照射在太阳能电池板上产生电能，然后利用产生的电能作用在电解电池模块上，使水发生电解产生氢气和氧气。氢气和氧气进入到发电模块产生电能，带动小车运行或对小车内部储能模块充电。
    通过该模型车的使用可以使学生对电解水过程和其逆过程——氢氧反应产生电能，电能通过微型电动机产生动能，有一个直观的认识。
    电解电池模块是一种把电能转化为化学能的装置。化学反应在质子交换膜的两侧发生。通过在电解电池模块两端加直流电压，在负极侧产生氢气（负极化学反应式为，2H+＋2e-®H2），在正极侧产生氧气（正极化学反应式为，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。产生的气体被收集在储罐中。

质子交换膜燃料电池是一种将燃料氢气作为还原剂与空气中的氧气作为氧化剂进行电化反应，并将化学能直接转换成电能的高效发电装置（化学反应式为H2＋1/2O2® H2O）。燃料电池可以作为发电站或车辆的动力源。燃料电池与内燃机相比，zui突出的优点是高的能量转化效率和低的环境污染。

三．技术参数

1. 太阳能电池

◆ 开路电压：3.6VDC
◆ 短路电流：245 mA
◆ zui大电压输出：2.8VDC
◆ zui大电流输出：200mA
◆ 输出功率：0.48W

2.可逆PEM燃料电池

◆ 电解器

   需求电压1.4-1.8VDC 

   氢气及氧气储存15ml
◆ 燃料电池

   功率输出0.4W

   电压输出 0.4-1.2V

1. 小车模型  

◆ 尺寸: 210x110x45mm （尺寸仅供参考）
◆ 马达电压:0.5-3.0V
◆ 氢气消耗率: 3-5ml/min
◆ 小车驱动时程3-5min 

四．安全注意事项

◆ 电解电池模块注意事项

   1. 只能使用去离子水。
   2. 每次使用前先用去离子水浸泡电极10分钟。
   3. 当使用直流电压源与电解电池模块连接时，要注意电池的正负极不要接反（如接反会造成电解电池模块损坏），zui大工作电流不要超过0.6A。
   4．当完成试验后，把水从电池块中清除。
   5．电解模块放在自封袋中保存
◆ 发电电池模块注意事项
   1. 不要在发电电池模块的电压输出端加外电压。
   2. 当发电电池模块使用完后，放在自封袋中保存。
   3. 不能长时间进行短路操作。可以瞬时进行短路操作。

五．新能源氢燃料电池模型车使用说明

   1．按照图上的位置，把各个模块放置在模型车体恰当的位置上。
   2．把电解模块与储罐间的接口用透明塑料管进行连接。
   3. 向储罐中加入水，使电解电池充满水。
   4．把太阳能电池板的正、负极与电解电池的正、负极分别相连接，用光源照射太阳能电池板或将太阳能电池板放在阳光下，有气体在电解电池两侧产生。
   5.电解几分钟后，把模型车驱动模块的正负极与发电电池的正负极连接，电池产生电能使模型车驱动电机转动，推动模型车运动。