摘要：世界正处于一个飞速发展的时期，对电能为主的能源需求越来越大，传统化石能源的枯竭使得人们开发出各种替代能源，燃料电池就是其中最重要的替代品之一。燃料电池技术本身发展飞快，但与之相关的教学设备并不完善。本课题设计了一种光电氢电一体化实验教学设备来展示燃料电池及相关发电技术的原理，包含了太阳能发电模块、电解水制氢模块和燃料电池模块。该教学设备的特点是三个模块集成与一张实验装配平台上。另外还设计了与之配套的实验桌。

关键词：燃料电池；太阳能发电；电解水制氢；教学设备

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1 课题背景-1

1.2 研究现状-1

1.3 课题内容-2

第二章 教具原理分析-3

2.1 太阳能发电-3

2.1.1 太阳能发电原理-3

2.1.2 太阳能发电特点-3

2.2 电解水-3

2.1.1 电解水原理-3

2.1.2 PEM电解水特点-5

2.3 燃料电池原理-5

2.1.1 燃料电池原理-5

2.1.2 PEM燃料电池特点-6

第三章 光电氢电一体化教具设计-7

3.1 光电氢电一体化教具组成-7

3.2 太阳能光伏发电模块-7

3.3 电解水制氢模块-8

3.4 燃料电池模块-11

3.5 负载-13

3.6 装配平台及实验桌-14

第四章 光电氢电一体化实验教学设备虚拟样机的构建-16

4.1 太阳能发电模块的构建-16

4.1.1 导轨的构建-16

4.1.2 滑块的构建-18

4.1.3 太阳能电池板固定器的构建-19

4.1.4 太阳能发电模块装配-19

4.2 电解水模块及燃料电池电池模块的构建-19

4.2.1 储气罐的构建-19

4.2.2 储气罐固定器的构建-21

4.2.3 电解水模块和燃料电池模块装配图-23

4.3 负载的构建-23

4.3.1 风扇的构建-23

4.3.2 电机固定器的构建-25

4.3.3 负载装配图-26

4.4 装配平台的构建-26

4.5 整体教具装配-29

4.6 实验桌的构建与装配-29

第五章 总结与展望-30

5.1 总结-30

5.2 展望-30

参考文献-31

致  谢-33

附  录-34