CN107731070A - 燃料电池教学仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料电池教学仪器，特点是包括壳体、燃料装置、流量调节器、压力表、控制板、电堆、负载、电子负载卡、温感器、电流表、电压表、功率表、温度控制器、显示面板及声音警示器；燃料装置与压力表及流量调节器连通；控制板分别与燃料装置、流量调节器、温感器、功率表、电子负载卡及显示面板电连接；流量调节器与电堆连通，电堆的输出端与负载、电子负载卡及控制板电连接，温感器设在电堆中；电流表串联在电堆的输出电路上，电压表并联在电堆的输出电路上。其优点为：可直观的了解燃料电池的工作原理及优点，该仪器将温度的变化、功率的变化及气量的变化记录下来，并可传送至外界进行分析比对。

Description

燃料电池教学仪器

技术领域

本发明涉及一种燃料电池教学仪器。

背景技术

目前，燃料电池作为一种新型能源，受到市场的高度关注，但人们对燃料电池的认识有限，不能充分的了解燃料电池的工作原理及优点，影响了燃料电池的普及速度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种可直观的了解燃料电池的工作原理及优点，该仪器将温度的变化、功率的变化及气量的变化记录下来，并可传送至外界进行分析比对，使用户对燃料电池的认识更加清晰，提升了燃料电池的普及速度的燃料电池教学仪器。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种燃料电池教学仪器包括：

壳体；所述壳体包括上箱体、中间隔离层及下箱体；所述上箱体、中间隔离层及下箱体由上至下依次排列，所述中间隔离层设在上箱体与下箱体之间，从而将上箱体与下箱体隔离，在所述下箱体上设有工作平台；

燃料装置、流量调节器、压力表及控制板；所述燃料装置设在下箱体中，所述流量调节器、压力表及控制板设在上箱体中，所述燃料装置的出气口分别与压力表及流量调节器的进气口连通；所述控制板上具有a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、h端、i端、j端及k端，控制板的a端与燃料装置电连接，从而监测燃料装置的工作状态，控制板的c端与流量调节器电连接，从而监测流量调节器的工作状态；

电堆、负载、电子负载卡、及温感器；所述负载设在上箱体中，所述电堆设在工作平台上，所述流量调节器的出气口与电堆的进气口连通，所述电堆的输出端分别与负载、电子负载卡及控制板电连接，所述温感器设在电堆中，温感器与控制板的d端电连接，控制板通过温感器监测电堆的温度；

电流表、电压表及功率表；所述电流表串联在电堆与负载之间的电路上或串联在电堆与电子负载卡之间的电路上；所述电压表并联在电堆与负载之间的电路上或并联在电堆与电子负载卡之间的电路上；所述功率表与控制板的f端电连接，控制板将电堆的实时输出功率显示在功率表上；所述电子负载卡及控制板的g端与外界连通，从而将数据储存在外界储存器中；以及

温度控制器、显示面板及声音警示器；所述显示面板设在上箱体的正面，所述温度控制器及电子负载卡设在显示面板上，所述温度控制器与电堆电连接，从而可加热电堆，所述控制板的e端与温度控制器电连接，从而监测温度控制器的工作状态；在所述显示面板上设有燃料装置的图标、流量调节器的图标及电堆的图标；在所述燃料装置的图标及流量调节器的图标之间设有第一LED模组，所述第一LED模组与控制板的h端电连接，控制板根据流量调节器的工作状态，从而调整第一LED模组的工作状态；在所述流量调节器的图标及电堆的图标之间设有第二LED模组，所述第二LED模组与控制板的i端电连接，控制板根据电堆的工作状态，从而调整第二LED模组的工作状态；在所述电堆的图标及电子负载卡之间设有第三LED模组，所述第三LED模组与控制板的j端电连接，控制板根据电子负载卡的工作状态，从而调整第三LED模组的工作状态；在所述电堆的图标及温度控制器之间设有第四LED模组，所述第四LED模组与控制板的k端电连接，控制板根据温度控制器的工作状态，从而调整第四LED模组的工作状态；所述声音警示器设在显示面板上，声音警示器与控制板的b端电连接。

在本技术方案中，在所述上箱体中设有隔板，所述隔板将上箱体分隔为气管安置区及仪器安置区，所述气管安置区位于仪器安置区的上方，所述压力表及流量调节器位于气管安置区中，所述控制板及负载位于仪器安置区中。

在本技术方案中，在所述上箱体上壁上设有通风及散热用的百叶窗。

在本技术方案中，在所述控制板上还设有l端及m端，在所述显示面板上还设有氧气图标及数据通讯图标；在所述氧气图标与电堆图标之间设有第五LED模组，所述第五LED模组与控制板的l端电连接，控制板根据电堆的工作状态，从而调整第五LED模组的工作状态；在所述数据通讯图标与电子负载卡之间设有第六LED模组，所述第六LED模组与控制板的m端电连接，控制板根据电子负载卡的工作状态，从而调整第六LED模组的工作状态。

在本技术方案中，所述负载是LED负载。

本发明与现有技术相比的优点为：可直观的了解燃料电池的工作原理及优点，该仪器将温度的变化、功率的变化及气量的变化记录下来，并可传送至外界进行分析比对，使用户对燃料电池的认识更加清晰，提升了燃料电池的普及速度。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的壳体的立体图；

图3是图2的俯视图；

图4是图3的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1至4所示，其是燃料电池教学仪器，包括：

壳体8；所述壳体8包括上箱体81、隔离层82及下箱体83；所述上箱体81、隔离层82及下箱体83由上至下依次排列，所述隔离层82设在上箱体81与下箱体83之间，从而将上箱体81与下箱体83隔离，在所述下箱体83上设有工作平台831；

燃料装置1、流量调节器2、压力表11及控制板7；所述燃料装置1设在下箱体83中，所述流量调节器2、压力表11及控制板7设在上箱体81中，所述燃料装置1的出气口分别与压力表16及流量调节器2的进气口连通；所述控制板7上具有a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、h端、i端、j端及k端，控制板7的a端与燃料装置1电连接，从而监测燃料装置1的工作状态，控制板7的c端与流量调节器2电连接，从而监测流量调节器2的工作状态；

电堆3、负载4、电子负载卡5、及温感器15；所述负载4设在上箱体81中，所述电堆3设在工作平台831上，所述流量调节器2的出气口与电堆3的进气口连通，所述电堆3的输出端分别与负载4、电子负载卡5及控制板7电连接，所述温感器15设在电堆3中，温感器15与控制板7的d端电连接，控制板7通过温感器15监测电堆3的温度；

电流表12、电压表13及功率表14；所述电流表12串联在电堆3与负载4之间的电路上或串联在电堆3与电子负载卡5之间的电路上；所述电压表13并联在电堆3与负载4之间的电路上或并联在电堆3与电子负载卡5之间的电路上；所述功率表14与控制板7的f端电连接，控制板7将电堆3的实时输出功率显示在功率表14上；所述电子负载卡5及控制板7的g端与外界连通，从而将数据储存在外界储存器中；以及

温度控制器6、显示面板9及声音警示器10；所述显示面板9设在上箱体81的正面，所述温度控制器6及电子负载卡5设在显示面板9上，所述温度控制器6与电堆3电连接，从而可加热电堆3，所述控制板7的e端与温度控制器6电连接，从而监测温度控制器6的工作状态；在所述显示面板9上设有燃料装置1的图标、流量调节器2的图标及电堆3的图标；在所述燃料装置1的图标及流量调节器2的图标之间设有第一LED模组91，所述第一LED模组91与控制板7的h端电连接，控制板7根据流量调节器2的工作状态，从而调整第一LED模组91的工作状态；在所述流量调节器2的图标及电堆3的图标之间设有第二LED模组92，所述第二LED模组92与控制板7的i端电连接，控制板7根据电堆3的工作状态，从而调整第二LED模组92的工作状态；在所述电堆3的图标及电子负载卡5之间设有第三LED模组93，所述第三LED模组93与控制板7的j端电连接，控制板7根据电子负载卡5的工作状态，从而调整第三LED模组93的工作状态；在所述电堆3的图标及温度控制器6之间设有第四LED模组94，所述第四LED模组94与控制板7的k端电连接，控制板7根据温度控制器6的工作状态，从而调整第四LED模组94的工作状态；所述声音警示器10设在显示面板9上，声音警示器10与控制板7的b端电连接；所述控制板7的型号为STM32F100C8T6。

工作时，第一步，先在气管中通入氮气，从而清洗电堆3及气管；第二步，开启温度控制器6，温度控制器6控制电堆3的温度，此时第四LED模组94常亮，当电堆3的温度达到350℃±20℃时，声音警示器10发出提示音响，第四LED模组闪烁；当电堆3的温度高于450℃±20℃时，电堆3停止升温；第三步，开启燃料装置1，当压力表11的气压数值为0.05MP±0.01MP，开启流量调节器2，从而使燃料装置1中的燃料进入电堆3中，此时第一LED模组91常亮；第四步，启动电子负载卡5，电压表13检测电堆3的开路电压，当电堆3的电压升至设定电压时，开启负载4，电流表12检测工作电流，控制板7根据电压及电流的数值算出工作时的电功率并在功率表14中显示，此时第三LED模组常亮；第五步，如果当电堆3的温度达到700度时，电堆3的开路电压低于设定电压值，发出警示音响，全部LED模组91、92、93、94闪烁；所述控制板7将通过温度控制器6将温度的变化及通过功率表14将功率的变化及通过流量调节器1将气量的变化记录下来，并可传送至外界进行分析比对。

在本实施例中，在所述上箱体81中设有隔板815，所述隔板815将上箱体81分隔为气管安置区814及仪器安置区813，所述气管安置区814位于仪器安置区813的上方，所述压力表11及流量调节器2位于气管安置区813中，所述控制板7、负载4、电子负载卡5及温度控制器6位于仪器安置区813中。

在本实施例中，在所述上箱体81上壁上设有百叶窗811。

在本实施例中，在所述控制板7上还设有l端及m端，在所述显示面板9上还设有氧气图标及数据通讯图标；在所述氧气图标与电堆3图标之间设有第五LED模组95，所述第五LED模组95与控制板7的l端电连接，控制板7根据电堆3的工作状态，从而调整第五LED模组95的工作状态；在所述数据通讯图标与电子负载卡5之间设有第六LED模组96，所述第六LED模组96与控制板7的m端电连接，控制板7根据电子负载卡5的工作状态，从而调整第六LED模组96的工作状态。工作时，当电堆3开始工作时，第五LED模组95常亮；当电子负载卡5将数据传输至外界数据通讯器时，第六LED模组96亮起。

在本实施例中，所述负载4是LED负载。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种燃料电池教学仪器，其特征在于包括：

壳体（8）；所述壳体（8）包括上箱体（81）、中间隔离层（82）及下箱体（83）；所述上箱体（81）、中间隔离层（82）及下箱体（83）由上至下依次排列，所述中间隔离层（82）设在上箱体（81）与下箱体（83）之间，从而将上箱体（81）与下箱体（83）隔离，在所述下箱体（83）上设有工作平台（831）；

燃料装置（1）、流量调节器（2）、压力表（11）及控制板（7）；所述燃料装置（1）设在下箱体（83）中，所述流量调节器（2）、压力表（11）及控制板（7）设在上箱体（81）中，所述燃料装置（1）的出气口分别与压力表（11）及流量调节器（2）的进气口连通；所述控制板（7）上具有a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、h端、i端、j端及k端，控制板（7）的a端与燃料装置（1）电连接，从而监测燃料装置（1）的工作状态，控制板（7）的c端与流量调节器（2）电连接，从而监测流量调节器（2）的工作状态；

电堆（3）、负载（4）、电子负载卡（5）、及温感器（15）；所述负载（4）设在上箱体（81）中，所述电堆（3）设在工作平台（831）上，所述流量调节器（2）的出气口与电堆（3）的进气口连通，所述电堆（3）的输出端分别与负载（4）、电子负载卡（5）及控制板（7）电连接，所述温感器（15）设在电堆（3）中，温感器（15）与控制板（7）的d端电连接，控制板（7）通过温感器（15）监测电堆（3）的温度；

电流表（12）、电压表（13）及功率表（14）；所述电流表（12）串联在电堆（3）的输出电路上；所述电压表（13）并联在电堆（3）的输出电路上；所述功率表（14）与控制板（7）的f端电连接，控制板（7）将电堆（3）的实时输出功率显示在功率表（14）上；所述电子负载卡（5）及控制板（7）的g端与外界连通，从而将数据储存在外界储存器中；以及

温度控制器（6）、显示面板（9）及声音警示器（10）；所述显示面板（9）设在上箱体（81）的正面，所述温度控制器（6）及电子负载卡（5）设在显示面板（9）上，所述温度控制器（6）与电堆（3）电连接，从而可加热电堆（3），所述控制板（7）的e端与温度控制器（6）电连接，从而监测温度控制器（6）的工作状态；在所述显示面板（9）上设有燃料装置（1）的图标、流量调节器（2）的图标及电堆（3）的图标；在所述燃料装置（1）的图标及流量调节器（2）的图标之间设有第一LED模组（91），所述第一LED模组（91）与控制板（7）的h端电连接，控制板（7）根据流量调节器（2）的工作状态，从而调整第一LED模组（91）的工作状态；在所述流量调节器（2）的图标及电堆（3）的图标之间设有第二LED模组（92），所述第二LED模组（92）与控制板（7）的i端电连接，控制板（7）根据电堆（3）的工作状态，从而调整第二LED模组（92）的工作状态；在所述电堆（3）的图标及电子负载卡（5）之间设有第三LED模组（93），所述第三LED模组（93）与控制板（7）的j端电连接，控制板（7）根据电子负载卡（5）的工作状态，从而调整第三LED模组（93）的工作状态；在所述电堆（3）的图标及温度控制器（6）之间设有第四LED模组（94），所述第四LED模组（94）与控制板（7）的k端电连接，控制板（7）根据温度控制器（6）的工作状态，从而调整第四LED模组（94）的工作状态；所述声音警示器（10）设在显示面板（9）上，声音警示器（10）与控制板（7）的b端电连接。

2.根据权利要求1所述的燃料电池教学仪器，其特征在于在所述上箱体（81）中设有隔板（815），所述隔板（815）将上箱体（81）分隔为气管安置区（814）及仪器安置区（813），所述气管安置区（814）位于仪器安置区（813）的上方，所述压力表（11）及流量调节器（2）位于气管安置区（813）中，所述控制板（7）及负载（4）位于仪器安置区（813）中。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池教学仪器，其特征在于在所述上箱体（81）上壁上设有通风及散热用的百叶窗（811）。

4.根据权利要求1所述的燃料电池教学仪器，其特征在于在所述控制板（7）上还设有l端及m端，在所述显示面板（9）上还设有氧气图标及数据通讯图标；在所述氧气图标与电堆（3）图标之间设有第五LED模组（95），所述第五LED模组（95）与控制板（7）的l端电连接，控制板（7）根据电堆（3）的工作状态，从而调整第五LED模组（95）的工作状态；在所述数据通讯图标与电子负载卡（5）之间设有第六LED模组（96），所述第六LED模组（96）与控制板（7）的m端电连接，控制板（7）根据电子负载卡（5）的工作状态，从而调整第六LED模组（96）的工作状态。

5.根据权利要求1所述的燃料电池教学仪器，其特征在于所述负载（4）是LED负载。