Bộ thí nghiệm mô phỏng xe hydro sử dụng pin nhiên liệu hydro

Bộ thí nghiệm xe mô hình chạy bằng pin nhiên liệu  (Dr. FuelCell® Model Car ) hãng Heliocentris  được thiết kế ứng dụng trong giáo dục năng lượng sạch hiện đại, tiên tiến, mô phỏng trực quan nguyên lý hoạt động của xe chạy bằng pin nhiên liệu hydrogen ứng dụng cho xe điện.

Bộ thiết bị giúp học viên nắm bắt kiến thức từ cơ bản đến nâng cao về quá trình sản xuất – lưu trữ – chuyển đổi năng lượng hydrogen, ứng dụng vào giao thông bền vững và công nghệ năng lượng sạch.

Hệ thống còn hỗ trợ dữ liệu thời gian thực, cho phép sinh viên trực quan hóa tác động của tải trọng, tốc độ xe, ánh sáng mặt trời, và các điều kiện môi trường khác đến hiệu suất hệ thống.

Ứng dụng trong giáo dục và nghiên cứu

Dr FuelCell® Model Car là công cụ lý tưởng cho việc giảng dạy các chủ đề về năng lượng tái tạo, hóa học và vật lý, bao gồm:

• Phản ứng hóa học và điện phân nước.
• Chuyển đổi và lưu trữ năng lượng.
• Nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu và năng lượng mặt trời.
• Khái niệm về xe điện và công nghệ lai.

Sản phẩm lý tưởng cho đào tạo trong các lĩnh vực:

• Năng lượng tái tạo và kỹ thuật môi trường
• Cơ điện tử và kỹ thuật giao thông hiện đại
• STEM trung học phổ thông và đại học

Ưu điểm kỹ thuật & lợi ích đào tạo

✅  Trực quan – Dễ tiếp cận – An toàn: thiết kế phù hợp với mọi cấp độ học viên từ phổ thông đến đại học kỹ thuật.

✅  Tích hợp lý thuyết với thực hành: chuyển hóa kiến thức khô khan thành trải nghiệm tương tác sinh động.

✅  Khơi dậy đam mê nghiên cứu và sáng tạo: học viên có thể mở rộng, cải tiến, hoặc lập trình điều khiển mô hình xe.

✅  Gắn với xu hướng công nghệ toàn cầu: học về hydro và pin nhiên liệu

Ứng dụng trong giáo dục

• Trung học phổ thông chuyên – STEM
• Cao đẳng – Đại học các ngành: Năng lượng, Cơ khí, Cơ điện tử, Giao thông
• Các trung tâm hướng nghiệp kỹ thuật
• Phòng thí nghiệm giáo dục & trình diễn công nghệ xanh

Thành phần chính của bộ thiết bị

• Xe mô hình chạy bằng pin nhiên liệu PEM

• Pin nhiên liệu PEM (Polymer Electrolyte Membrane): chuyển đổi hydro và oxy thành điện năng và nước – minh họa rõ ràng cho phản ứng hóa học thân thiện môi trường.
• Bình điện (Buffer Battery): lưu trữ năng lượng điện dư, hỗ trợ tăng tốc và cân bằng tải tức thời cho mô hình xe.
• Bộ điện phân nước: cho phép sinh viên hiểu được cách tạo ra hy dro từ nước bằng nguồn điện – hoàn thiện chu trình năng lượng sạch.
• Bảng năng lượng mặt trời tùy chọn: mở rộng mô hình sang lĩnh vực hybrid giữa năng lượng tái tạo và hydro.

• Module đo lường và phân tích dữ liệu: kết nối với phần mềm PC, giúp sinh viên quan sát và ghi lại các thông số như điện áp, dòng điện, hiệu suất chuyển đổi, và tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực.

Phần mềm đi kèm: Dr. FuelCell® Software, Phần mềm chuyên dụng cho phép:

• Giao tiếp thời gian thực với thiết bị
• Ghi nhận và phân tích dữ liệu đo
• Vẽ biểu đồ dòng điện, điện áp, tiêu thụ năng lượng
• So sánh hiệu suất từng giai đoạn (từ điện phân đến vận hành xe)
• Tùy chỉnh tham số mô phỏng và bài học

Nội dung thí nghiệm

Bộ thí nghiệm cho phép triển khai các bài thực hành theo chuỗi năng lượng hoàn chỉnh:

1. Sản xuất hydrogen từ điện phân nước

• Sử dụng năng lượng mặt trời (PV) cấp điện
• Theo dõi hiệu suất điện phân

2. Lưu trữ và đo lường khí hydrogen

• Ghi nhận áp suất, lưu lượng và thể tích
• Tính toán hiệu suất lưu trữ

3. Cấp khí và vận hành xe mô hình

• Nạp khí hydrogen vào pin nhiên liệu
• Xe tự di chuyển bằng năng lượng sạch (zero-emission)

4. Phân tích dữ liệu & hiệu suất

• So sánh năng lượng đầu vào và đầu ra
• Tính toán hiệu suất chuyển đổi và tiêu hao nhiên liệu