一种氢能源驱动小车模型教具制造技术

本发明专利技术公开了一种氢能源驱动小车模型教具，具体涉及实验教具技术领域，包括：可拆卸模块化架构：包括载体组件、燃料电池组件、储氢模块及智能控制模块，各模块通过标准化卡扣接口快速连接；集成化燃料电池组件：采用超声波焊接技术将质子交换膜、铂碳催化层与复合石墨双极板一体化封装，取消传统螺栓固定结构。本发明专利技术通过模块化卡扣连接大幅简化组装，超声波焊接提升稳定性，以及多级缓冲装置提高氢气利用率，智能闭环控制实现精准供氢；安全上，三重防护快速响应泄漏风险；教学功能上，OLED屏实时可视化数据，无线传输便于管理，且支持多模块更换与梯度实验，覆盖多学科知识，满足不同教学需求，兼具实用性与教学价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实验教具，具体涉及一种氢能源驱动小车模型教具。

技术介绍

1、在中学化学教学体系里，氢氧燃料电池作为新能源电池的典型代表，被引入课本旨在助力学生洞悉化学能高效转化为电能的原理与进程，培育学生对新能源领域的认知与探索热情，然而，当前常规的氢氧燃料电池装置在实际教学应用中暴露出诸多亟待解决的问题：

2、现有专利缺陷分析

3、结构复杂性与维护难度高：电池组件包含进氢端外板、内板、导电布等15个以上部件，需通过螺栓和螺母逐层锁定，组装步骤多达23步，非专业人员易出错。

4、氢气利用率低：储氢罐直接通过输气管连接电池组件，缺乏缓冲和流量优化设计，氢气反应不充分，利用率不足50％。

5、控制精度不足：仅依赖流速调节阀控制氢气供应，缺乏对电压、电流、温度等参数的实时监测与反馈机制，难以精准调控小车运行状态。

6、安全性隐患：输气管与阀门密封性不足，存在氢气泄漏风险；未配置泄漏检测或过压保护装置；

7、教学功能单一：仅演示能量转换过程，缺乏实验数据可视化、多场景拓展功能，难以满足梯度化教本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于：所述多级缓冲装置的涡旋导流腔采用螺旋渐扩流道设计，截面面积沿气流方向按斐波那契数列比例扩展，扩散膜为氮化硅-碳化硅复合多孔陶瓷，孔隙率梯度分布(入口端50μm→出口端20μm)。

3.根据权利要求1所述的一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于：所述燃料电池组件支持PEMFC与SOFC两种类型模块化更换，各模块配备磁吸式接口及专用实验手册，手册包含“基础能量转换实验”“氢气流量优化实验”等15项梯度化实验项目。

4.根据权利要求1所述的一种...

【技术特征摘要】

1.一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于：所述多级缓冲装置的涡旋导流腔采用螺旋渐扩流道设计，截面面积沿气流方向按斐波那契数列比例扩展，扩散膜为氮化硅-碳化硅复合多孔陶瓷，孔隙率梯度分布(入口端50μm→出口端20μm)。

3.根据权利要求1所述的一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于：所述燃料电池组件支持pemfc与sofc两种类型模块化更换，各模块配备磁吸式接口及专用实验手册，手册包含“基础能量转换实验”“氢气流量优化实验”等15项梯度化实验项目。

4.根据权利要求1所述的一种氢能源驱动小车模型教具，其特征在于：所述储氢模块提供高压金属储氢、低压合金储氢及化学制氢三种可替换方案，各模块接口符合iso13940标...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑晓，
申请(专利权)人：苑晓，
类型：发明
国别省市：