CN208126701U - 百瓦级燃料电池教学演示系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种百瓦级燃料电池教学演示系统，本系统的控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载分别设于底板顶面，控制盒侧板设有第一氢气进气口、第一氢气出气口和启停按键，控制盒内设有可充电电池，百瓦级风冷式燃料电池侧板设有第二氢气进气口和第二氢气出气口、背板设有风扇，第一氢气出气口连接所述第二氢气进气口并通过控制盒控制通断，控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载之间电连接，可充电电池驱动风扇运行并且通过启停按键控制。本系统克服传统燃料电池教学演示系统设计存在的不足，且操作简单、结构简洁、外形美观，使用安全且发电能力较强，有效提高学生的学习兴趣并掌握相关知识。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学演示系统，尤其涉及一种百瓦级燃料电池教学演示系统。
背景技术
在全球矿物能源日趋枯竭和环境问题日益严峻的今天，燃料电池技术由于其高效、环境友好的特点而受到广泛的关注，被认为是继水力发电、火力发电、化学发电之后的第四种发电方式，也是最为环保、可靠的发电方式。在燃料电池中，化学能不需要通过燃烧过程即可直接转换为电能，在电池阳极，氢气被氧化，产生质子和电子，电子通过外回路到达阴极，质子穿过电解质膜到达阴极；在电池阴极，氧气被还原，接受电子，并与阳极来的质子发生反应；其反应过程的本质是氢气与氧气发生氧化还原反应最终生成水。
在学校的教学过程中，为了让学生们更加直观地了解燃料电池的相关知识并提高其学习兴趣，掌握燃料电池的工作原理，一种形象直观、操作简便、使用安全的燃料电池教学演示系统是必不可少的。现有技术的燃料电池教学演示系统操作过程较为繁琐、结构复杂、不美观，且发电能力较弱，一般都在5W之内，只能驱动功率较小的负载，这样并不利于提高学生的学习兴趣，进而激发其求知欲望。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种百瓦级燃料电池教学演示系统，本系统克服传统燃料电池教学演示系统设计存在的不足，且操作简单、结构简洁、外形美观，使用安全且发电能力较强，可有效提高学生的学习兴趣并掌握相关知识。
为解决上述技术问题，本实用新型百瓦级燃料电池教学演示系统包括底板、控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载，所述控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载分别设于所述底板顶面，所述控制盒侧板设有第一氢气进气口、第一氢气出气口和启停按键，所述控制盒内设有可充电电池，所述百瓦级风冷式燃料电池侧板设有第二氢气进气口和第二氢气出气口、背板设有风扇，所述第一氢气出气口连接所述第二氢气进气口并通过所述控制盒控制通断，所述控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载之间电连接，所述可充电电池驱动风扇运行并且通过所述启停按键控制。
进一步，所述负载包括风机和照明灯，所述百瓦级风冷式燃料电池的电源输出端连接所述风机和照明灯的电源输入端。
进一步，所述照明灯为两个并且通过底座和支撑轴设于所述底板下方的左右两侧，所述控制盒设于所述两个照明灯之间，所述百瓦级风冷式燃料电池和风机平排设于所述底板上方。
进一步，所述风机通过固定支架设于所述底板顶面，所述固定支架两侧面分别设有进风口，所述进风口由多个六边形小孔组成，所述多个六边形小孔在进风口构成三圈同心圆结构。
进一步，所述固定支架设有所述风机的出风口，所述出风口设有格栅并且正对所述百瓦级风冷式燃料电池的前板。
进一步，所述百瓦级风冷式燃料电池的前板为网状结构，并且所述前板与背板构成空气对流通道。
进一步，所述控制盒顶面设有若干散热孔。
进一步，所述底板的底面四角设有撑脚。
进一步，所述风机的功率为10～30W。
由于本实用新型百瓦级燃料电池教学演示系统采用了上述技术方案，即本系统的控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载分别设于底板顶面，控制盒侧板设有第一氢气进气口、第一氢气出气口和启停按键，控制盒内设有可充电电池，百瓦级风冷式燃料电池侧板设有第二氢气进气口和第二氢气出气口、背板设有风扇，第一氢气出气口连接所述第二氢气进气口并通过控制盒控制通断，控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载之间电连接，可充电电池驱动风扇运行并且通过启停按键控制。本系统克服传统燃料电池教学演示系统设计存在的不足，且操作简单、结构简洁、外形美观，使用安全且发电能力较强，可有效提高学生的学习兴趣并掌握相关知识。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型百瓦级燃料电池教学演示系统结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的后视图；
图4为图1的左视图；
图5为图1的右视图。
具体实施方式
实施例如图1至图5所示，本实用新型百瓦级燃料电池教学演示系统包括底板1、控制盒2、百瓦级风冷式燃料电池3和负载4，所述控制盒2、百瓦级风冷式燃料电池3和负载4分别设于所述底板1顶面，所述控制盒2侧板设有第一氢气进气口21、第一氢气出气口22和启停按键23，所述控制盒2内设有可充电电池，所述百瓦级风冷式燃料电池3侧板设有第二氢气进气口31和第二氢气出气口32、背板设有风扇33，所述第一氢气出气口22连接所述第二氢气进气口31并通过所述控制盒2控制通断，所述控制盒2、百瓦级风冷式燃料电池3和负载4之间电连接，所述可充电电池驱动风扇33运行并且通过所述启停按键23控制。
优选的，所述负载4包括风机41和照明灯42，所述百瓦级风冷式燃料电池3的电源输出端连接所述风机41和照明灯42的电源输入端。
优选的，所述照明灯42为两个并且通过底座43和支撑轴44设于所述底板1下方的左右两侧，所述控制盒2设于所述两个照明灯42之间，所述百瓦级风冷式燃料电池3和风机41平排设于所述底板1上方。本系统各部件的布局有效提高外形的美观性能，各部件可通过底板实现电连接，避免外部零乱的导线连接。
优选的，所述风机41通过固定支架45设于所述底板1顶面，所述固定支架45两侧面分别设有进风口46，所述进风口46由多个六边形小孔47组成，所述多个六边形小孔47在进风口46构成三圈同心圆结构。该进风口结构提高了进风均匀性，并对异物具有一定的阻挡作用，避免风机损坏，确保安全性。
优选的，所述固定支架45设有所述风机的出风口48，所述出风口48设有格栅49并且正对所述百瓦级风冷式燃料电池3的前板。出风口的格栅避免异物落入风机内，并对百瓦级风冷式燃料电池起到一定的冷却作用。
优选的，所述百瓦级风冷式燃料电池3的前板为网状结构33，并且所述前板与背板构成空气对流通道。网状结构有效避免灰尘侵入百瓦级风冷式燃料电池内，且空气对流通道提高百瓦级风冷式燃料电池内空气的流通，提高发电效率。
优选的，所述控制盒2顶面设有若干散热孔24。散热孔用于控制盒内部的散热，确保控制盒正常工作。
优选的，所述底板1的底面四角设有撑脚11。撑脚用于调整底板的水平位置，以保证本系统正常工作。
优选的，所述风机41的功率为10～30W。
在进行燃料电池教学演示时，将外接氢气源接入控制盒的第一氢气进气口，按下启停按键，此时氢气由控制盒控制进入燃料电池，同时控制盒内部的可充电电池驱动燃料电池的风扇工作，将空气吹入燃料电池电堆，从而产生电能驱动负载运行；燃料电池发电后，控制盒自动切断可充电电池与燃料电池风扇的连接，此后燃料电池所产生的部分电能驱动风扇，并为可充电电池充电；演示过程中，作为负载的风机同时冷却燃料电池，以提高燃料电池的发电效率。结束演示时，再次按下启停按键，控制盒将切断燃料电池的氢气供给，燃料电池在用完管路中的残余氢气后工作停止。
本系统可采用启停按键可实现一键智能化启动、停止系统工作，操作非常简洁，使用方便安全，且系统结构简单、整洁、美观，通过负载风机提高燃料电池的发电性能，可驱动多个负载，所产生的电力可直接通过风、光的方式得到直接感受，提高教学系统的学习直观性和趣味性，有利于学生掌握燃料电池的相关知识。
Claims (9)
1.一种百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：本系统包括底板、控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载，所述控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载分别设于所述底板顶面，所述控制盒侧板设有第一氢气进气口、第一氢气出气口和启停按键，所述控制盒内设有可充电电池，所述百瓦级风冷式燃料电池侧板设有第二氢气进气口和第二氢气出气口、背板设有风扇，所述第一氢气出气口连接所述第二氢气进气口并通过所述控制盒控制通断，所述控制盒、百瓦级风冷式燃料电池和负载之间电连接，所述可充电电池驱动风扇运行并且通过所述启停按键控制。
2.根据权利要求1所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述负载包括风机和照明灯，所述百瓦级风冷式燃料电池的电源输出端连接所述风机和照明灯的电源输入端。
3.根据权利要求2所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述照明灯为两个并且通过底座和支撑轴设于所述底板下方的左右两侧，所述控制盒设于所述两个照明灯之间，所述百瓦级风冷式燃料电池和风机平排设于所述底板上方。
4.根据权利要求2或3所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述风机通过固定支架设于所述底板顶面，所述固定支架两侧面分别设有进风口，所述进风口由多个六边形小孔组成，所述多个六边形小孔在进风口构成三圈同心圆结构。
5.根据权利要求4所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述固定支架设有所述风机的出风口，所述出风口设有格栅并且正对所述百瓦级风冷式燃料电池的前板。
6.根据权利要求4所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述百瓦级风冷式燃料电池的前板为网状结构，并且所述前板与背板构成空气对流通道。
7.根据权利要求4所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述控制盒顶面设有若干散热孔。
8.根据权利要求4所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述底板的底面四角设有撑脚。
9.根据权利要求4所述的百瓦级燃料电池教学演示系统，其特征在于：所述风机的功率为10～30W。
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