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新能源氫燃料電池模型車教學設備

一．新能源氫燃料電池模型車教學設備結構

   燃料電池模型車主要由5部分構成：A為太陽能電池模塊，B為電解電池模塊，C為水、氫氣、氧氣儲罐，D為發電電池模塊，E模型車及遙控操控手柄。

二．簡介

燃料電池模型車是利用光線照射在太陽能電池板上產生電能，然后利用產生的電能作用在電解電池模塊上，使水發生電解產生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進入到發電模塊產生電能，帶動小車運行或對小車內部儲能模塊充電。
    通過該模型車的使用可以使學生對電解水過程和其逆過程——氫氧反應產生電能，電能通過微型電動機產生動能，有一個直觀的認識。
    電解電池模塊是一種把電能轉化為化學能的裝置。化學反應在質子交換膜的兩側發生。通過在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負極側產生氫氣（負極化學反應式為，2H+＋2e-®H2），在正極側產生氧氣（正極化學反應式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產生的氣體被收集在儲罐中。

質子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進行電化反應，并將化學能直接轉換成電能的高效發電裝置（化學反應式為H2＋1/2O2® H2O）。燃料電池可以作為發電站或車輛的動力源。燃料電池與內燃機相比，zui突出的優點是高的能量轉化效率和低的環境污染。

三．技術參數

1. 太陽能電池

◆ 開路電壓：3.6VDC
◆ 短路電流：245 mA
◆ zui大電壓輸出：2.8VDC
◆ zui大電流輸出：200mA
◆ 輸出功率：0.48W

2.可逆PEM燃料電池

◆ 電解器

   需求電壓1.4-1.8VDC 

   氫氣及氧氣儲存15ml
◆ 燃料電池

   功率輸出0.4W

   電壓輸出 0.4-1.2V

1. 小車模型  

◆ 尺寸: 210x110x45mm （尺寸僅供參考）
◆ 馬達電壓:0.5-3.0V
◆ 氫氣消耗率: 3-5ml/min
◆ 小車驅動時程3-5min 

四．安全注意事項

◆ 電解電池模塊注意事項

   1. 只能使用去離子水。
   2. 每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
   3. 當使用直流電壓源與電解電池模塊連接時，要注意電池的正負極不要接反（如接反會造成電解電池模塊損壞），zui大工作電流不要超過0.6A。
   4．當完成試驗后，把水從電池塊中清除。
   5．電解模塊放在自封袋中保存
◆ 發電電池模塊注意事項
   1. 不要在發電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
   2. 當發電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
   3. 不能長時間進行短路操作。可以瞬時進行短路操作。

五．新能源氫燃料電池模型車使用說明

   1．按照圖上的位置，把各個模塊放置在模型車體恰當的位置上。
   2．把電解模塊與儲罐間的接口用透明塑料管進行連接。
   3. 向儲罐中加入水，使電解電池充滿水。
   4．把太陽能電池板的正、負極與電解電池的正、負極分別相連接，用光源照射太陽能電池板或將太陽能電池板放在陽光下，有氣體在電解電池兩側產生。
   5.電解幾分鐘后，把模型車驅動模塊的正負極與發電電池的正負極連接，電池產生電能使模型車驅動電機轉動，推動模型車運動。