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1、燃料电池性能与效能测试 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望燃料電池之特點燃料電池之特點zz能源效率高能源效率高能源效率高能源效率高zz污染性低污染性低污染性低污染性低zz甲醇為燃料的燃料电池甲醇為燃料的燃料电池甲醇為燃料的燃料电池甲醇為燃料的燃料电池 zz鎳氫電鎳氫電鎳氫電鎳氫電池做為充電電池池做為充電電池池做為充電電池池做為充電電池 zzMazda Premacy-FC-EVMazda Premacy-FC-EVMazda Premacy-FC-EV
2、Mazda Premacy-FC-EV引擎引擎引擎引擎的輸出功率為的輸出功率為的輸出功率為的輸出功率為65kW65kW65kW65kW燃料電池之類型燃料電池之類型依使用的依使用的依使用的依使用的電解質電解質電解質電解質來分類來分類來分類來分類zz質子交換膜質子交換膜質子交換膜質子交換膜(高分子膜高分子膜高分子膜高分子膜)燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池(PEMFC)(PEMFC)(PEMFC)(PEMFC)zz鹼性燃料電池鹼性燃料電池鹼性燃料電池鹼性燃料電池(AFC)(AFC)(AFC)(AFC)zz磷酸燃料電池磷酸燃料電池磷酸燃料電池磷酸燃料電池(PAFC)(PAFC)(PAFC)(PAFC
3、)zz熔融碳酸鹽燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)(MCFC)(MCFC)(MCFC)zz固態氧化物燃料電池固態氧化物燃料電池固態氧化物燃料電池固態氧化物燃料電池(SOFC)(SOFC)(SOFC)(SOFC)電解質電解質 電荷載體電荷載體 PEM 燃料電池之基本構造燃料電池之基本構造陽極陽極陰極陰極電極電極多孔性碳電極多孔性碳電極多孔性碳電極多孔性碳電極傳導電流及氣體傳導電流及氣體傳導電流及氣體傳導電流及氣體 質子交換膜質子交換膜高分子聚合物薄膜高分子聚合物薄膜高分子聚合物薄膜高分子聚合物薄膜電解質電解質電解質電解質網狀結構網狀結構網狀結構網狀結構 觸
4、媒材料觸媒材料(催化劑催化劑)氫觸媒與氧觸媒氫觸媒與氧觸媒PEMPEM燃料電池之原理燃料電池之原理陽極陽極陽極陽極 陰極陰極陰極陰極 (氧化反應氧化反應氧化反應氧化反應)(還原反應還原反應還原反應還原反應)實驗設備實驗設備實驗部分實驗部分zz電解部分電解部分電解部分電解部分 zz燃料電池部分燃料電池部分(逆向電解過程逆向電解過程)陽極陽極:陰極陰極:陰極陰極:陽極陽極:總反應總反應:總反應總反應:實驗目的實驗目的zz了解燃料電池如何產生電力提供至負載了解燃料電池如何產生電力提供至負載zz計算計算PEMEL之電解效率之電解效率zz計算計算PEMFC之供電效率與功率之供電效率與功率zz建立建立PE
5、MFC之之I-V曲線曲線圖圖,I-P曲線曲線圖圖,輸出電流輸出電流-總效率總效率曲線圖曲線圖zz探討影響探討影響PEMFU效率之因素效率之因素實驗步驟實驗步驟zz開始加水開始加水:1.1.底部四個瓶加滿水底部四個瓶加滿水 2.2.上部三個瓶加滿三分之一上部三個瓶加滿三分之一zz開始電解開始電解:1.1.電壓電壓1.8 V1.8 V以下以下 電流電流0.9 A0.9 A以下以下 2.2.氫氣集滿氫氣集滿 80cc(80cc(計時計時),),關閉電源關閉電源 3.3.記錄電解生成的氫記錄電解生成的氫,氧容量氧容量 時間時間 zz開始以燃料電池發電開始以燃料電池發電 1.1.以以氫氧氣體氫氧氣體清洗
6、燃料電池的清洗燃料電池的陰陽極流道陰陽極流道 (使水氣排出使水氣排出)2.2.記錄氫記錄氫,氧瓶內的氧瓶內的體積體積 3.3.由電子負載計由電子負載計,提供負載電壓提供負載電壓(12(12組內定值組內定值),),4.4.在不同的負載電壓下在不同的負載電壓下,記錄燃料電池所供給記錄燃料電池所供給 的的負載電流負載電流(計時計時3 min,10 sec3 min,10 sec記一次電記一次電 流值取平均流值取平均)5.5.每次記錄氫每次記錄氫,氧在產生電流過程中的氧在產生電流過程中的消耗量消耗量 6.6.記錄新的數據前記錄新的數據前,必須再次清洗流道必須再次清洗流道燃料電池總效率的計算燃料電池總效
7、率的計算z電解之效率電解之效率z燃料電池發電之效率燃料電池發電之效率生成物生成物(氫氫)的能量的能量/輸入的輸入的(電解電解)功率功率輸出的功率輸出的功率/消耗氫氣的能量消耗氫氣的能量實驗安全注意事項實驗安全注意事項zz打開抽風櫃打開抽風櫃 氫氣偵測計氫氣偵測計 嚴禁煙火嚴禁煙火zz每次電解完每次電解完,電壓電流須關小才可關閉電源電壓電流須關小才可關閉電源zzDC Power Supply DC Power Supply 之之電壓不可超過電壓不可超過1.86V1.86V 電流不可超過電流不可超過 1 A 1 Azz實驗結束後實驗結束後 將將DC Power Supply,DC Power Supply,電子負電子負載電源關閉載電源關閉 所有瓶內蒸餾水釋放所有瓶內蒸餾水釋放ENDING
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