氢能专利库

本发明公开了一种MW级离网光伏制氢系统电解自适应调节方法。本发明运用动态规划算法开发的电解自适应控制，可根据当前光伏发电量合理匹配制氢系统的预热、运行及热备情况，提高光伏利用效率与制氢产量。相比电解装置统一控制，本发明分组控制方式实现了制氢工况与光伏发电的跟随，提高了电解装置的波动适应性。

本发明公开了一种燃料电池低气压性能预测模型的构建及性能分析的方法，应用于质子交换膜氢空燃料电池技术领域，包括：基于经验公式建立随海拔高度变化的空气压力和密度模型；根据能斯特方程和燃料电池极化方程得到燃料电池单体电压；利用质量守恒原理、电化学特性建立电堆阴极、阳极反应模型；建立基于MAP图的空压机模型和基于非线性喷嘴方程阴极出口管路模型。基于上述模型利用Simulink完成仿真环境，得到仿真结果数据，用于低气压环境下燃料电池性能的预测。本发明避免了盲目开展低气压试验造成的人力物力浪费以及对燃料电池系统可能造成的不可逆的损伤，为后续试验研究提供理论指导和预测分析依据，为燃料电池的低气压性能分析和设计提供有力支持。

本发明公开了一种液氢电加热气化系统，包括液氢储罐、电加热装置和排气管路。液氢储罐内部设置竖直放置的隔离板，将储液罐内腔分为储液区和沸腾气化区；隔离板顶部和底部设有开有孔洞或槽道，使得储液区和沸腾气化区的液相联通、气相联通。电加热装置设置于沸腾气化区，自动跟随沸腾气化区内液氢液面升降，上表面始终低于液面。排气管路设置于液氢储罐内腔，用于将氢气排出液氢储罐。本发明可实现液氢局部快速升温、沸腾气化，达到快速供应气氢目的。

本申请公开了一种PEM燃料电池双极板流道内嵌渐变引导块，涉及燃料电池领域，引导块，燃料电池包括极板和位于极板一侧的扩散层，极板朝向扩散层的一侧设置有流道，引导块设置于流道底部，沿着垂直于扩散层的方向为流道和引导块的高度方向，引导块的高度低于流道的高度；引导块迎着反应气体流入方向一侧为入口侧，入口侧为弧形面，沿着反应气体在流道内的流动方向，入口侧朝向扩散层的上边缘位于入口侧与流道底部连接的底边的后方。达到了引导反应气体向扩散层传输的作用，解决电化学反应区的传质不足的问题。

本发明公开了一种空间用被动氢氧燃料电池系统及主动加湿方法，该系统包括氢氧燃料电池电堆、氢气供应子系统、氧气供应子系统、水管理子系统。所述氢氧燃料电池电堆包括氢气腔、膜电极组件、氧气腔、排水腔，氢气腔内的氢气与氧气腔内的氧气产生氢氧化学反应后生成的水流入排水腔中，所述排水腔内放置高分子亲水膜。所述水管理子系统用于在航天器开机前将存储的水压至排水腔，湿润高分子亲水膜，并在开机后排出所述排水腔内氢氧化学反应生成的水。本发明实现空间被动氢氧燃料电池系统在干燥状态下长期保存、充分润湿后开始运行，提高了被动氢氧燃料电池空间应用的工程可实现性。

本发明公开了一种燃料电池氢空压力自动跟随的控制系统，包括：氢空燃料电池电堆、氢气供应子系统、空气供应子系统和尾气处理子系统；氢气供应子系统通过氢气进口与氢空燃料电池电堆联通，空气供应子系统通过空气进口与氢空燃料电池电堆联通；氢空燃料电池电堆，用于基于氢气供应子系统提供的氢气和空气供应子系统提供的空气进行电化学反应；尾气处理子系统通过空气出口和氢气出口与氢空燃料电池电堆联通，用于对氢空燃料电池电堆反应后产生的尾气进行处理。通过本发明实现了燃料电池系统氢空压力的自动跟随控制，解决了传统的燃料电池系统因缺乏机械结构保障、当电控系统一旦失效或故障就可能导致氢空压差失衡、电堆损毁的问题。

本发明公开了一种阴极开式风冷燃料电池的恒压补氧系统，氧气瓶与燃料电池的阴极入口连接，风道一端连接燃料电池的阴极入口，另一端连接燃料电池的阴极出口；风道的最低点设有排水装置。本发明还公开了一种基于上述系统的恒压补氧方法，氧气瓶中的氧气通入燃料电池的阴极入口；剩余气体和水蒸气经燃料电池的阴极出口排入风道；剩余气体和水蒸气在风道中与风道外部的空气进行热交换；热交换后的水蒸气在风道中冷凝，通过排水装置排出冷凝水，剩余气体重新返回阴极入口循环利用。本发明为风冷燃料电池在高空领域应用提供了一种新思路，为其在高空领域使用提供可能性。

本发明实施例公开了一种风冷燃料电池方舱及其开启方法。所述方舱包括：舱体、储氢模块、风冷燃料电池系统、散热风扇、储能模块和通风装置，在低温启动所述风冷燃料电池方舱时，控制所述通风装置处于开启状态，以由所述散热风扇的出口的气体通过所述通风装置流向所述储能模块，并回传至所述风冷燃料电池系统的入口处，以使所述风冷燃料电池系统升温至目标温度。本发明实施例可以在低温启动过程时利用热风循环的方式有效提升风冷燃料电池低温启动效率。

本发明涉及阀门领域，具体涉及一种可适用于氢能手持火炬的轻量化减压供氢装置。本发明提供的适用于氢能手持火炬的轻量化减压供氢装置包括瓶口阀、减压阀、开关组件、顶针、小弹簧、气瓶帽。轻量化减压供氢装置将氢能手持火炬燃烧系统中的气瓶和燃烧器串联起来，负责气瓶启闭、高压氢气减压、氢气密封，解决大减压比减压、高可靠密封、低启闭力矩等问题，具有宽温度范围、微型化、轻量化的优点。

本发明涉及一种适用于氢能手持火炬的单向瓶口阀，包括阀体、阀芯组件、弹簧、弹簧腔、密封环；所述弹簧腔与阀体连接，阀芯组件、弹簧置于所述弹簧腔内，所述的阀体上设置阀体密封唇，该密封唇与所述阀芯组件之间通过压紧非金属材料，达到材料密封比压的原理实现密封，由所述弹簧为阀芯组件提供密封力；所述阀体外侧设有密封环，保证与气瓶之间的密封；所述的弹簧腔上设置通孔作为氢气进口，阀芯组件上设置氢气进气孔以及阀芯中心流道；当开启瓶口阀时，克服弹簧为阀芯组件提供的密封力以及带压状态下阀芯组件受到的向上介质力，氢气沿上述氢气进口，弹簧腔、氢气进气孔、阀芯中心流道进入阀体上的中心通孔流出，实现放氢。

本发明涉及阀门领域，具体涉及一种可用于氢能手持火炬的单弹簧高压减压器，包括阀体、活塞组件、阀盖和弹簧，弹簧安装于阀体上端台阶上，活塞组件小端安装于阀体上端圆筒内，阀体与阀盖通过螺纹连接，使活塞组件大端处于阀盖内，活塞组件设有双密封环。单弹簧高压减压器设置两级减压结构，压力合理分配后输出所需出口压力和氢气流量，结构简单，零件精密、小巧，集减压、控流、降噪功能于一体，具有可靠性高、微型化、轻量化的特点，满足氢能手持火炬对减压器的需求。

本发明提供了一种燃料电池单片电压检测装置及方法，包括电压采集电路、无线上传电路、MCU电路和供电接口电路，电压采集电路通过扁平电缆连接电池单片电压测量探针，用于采集电池单片电压模拟信号，通过模数转换后，将电池单片电压数字信号发送至MCU电路；MCU电路读取电压采集电路发送的电池单片电压数字信号，滤波后发送至无线上传电路；无线上传电路板载射频天线，接收MCU电路发送的电池单片电压数字信号，通过RFID通讯技术上传电压信息到集控设备；供电接口电路用于向电压采集电路、无线上传电路和供电接口电路供电。本发明提供的检测装置，解决了电压检测装置及线网布局不合理、占用空间大、线网质量较重、故障率较高等问题。

本发明提供了一种燃料电池单片电压检测接口的信号测点对接装置，所述燃料电池单片串联形成燃料电池，电压检测接口为片槽接口形式，该对接装置包括电压信号接口电路板(1)、限位板(2)和探针(3)，电压信号接口电路板(1)上设有探针焊盘和牛角座，探针焊盘用于焊接探针(3)的套管，牛角座与扁平电缆连接，用于将燃料电池单片的电压信息传输至电压检测装置；限位板(2)上开设有探针导向孔，探针导向孔与探针焊盘相对应，导向和定位探针；探针(3)穿过限位板(2)的探针导向孔后插入电池单片电压检测接口(4)。本发明中对接装置定位准确，固定牢固，减小了线缆占用空间，级联方式可灵活匹配测量通道数量，故障率低。

本发明涉及一种侧面进气的燃料电池电堆。该燃料电池电堆为依次堆叠在一起的首端板、首端缓冲板、首端绝缘板、首端导电板、多个并列放置的燃料电池单体、末端导电板、末端绝缘板、末端缓冲板和末端板；燃料电池单体包括依次堆叠放置在一起的：水空流场板、膜电极和氢气流场板，膜电极位于水空流场板和氢气流场板之间。本发明在膜电极质子交换膜的阴极面表面还涂覆有Pt‑Ni合金催化剂。

一种燃料电池堆用多功能端板，包括前端板和后端板，前端板与燃料电池堆前绝缘板贴合，后端板与后绝缘板贴合。前端板前端面上方有空气入口和氢气入口，下方设置有冷却液入口，前端板后端面上设置有与空气入口连通的第一空气导流腔、与氢气入口连通的第一氢气导流腔和与冷却液入口连通的第一冷却液导流腔。后端板后端面下方有空气出口和氢气出口，上方设置有冷却液出口，后端板前端面上设置有与空气出口连通的第二空气导流腔、与氢气出口连通的第二氢气导流腔和与冷却液出口连通的第二冷却液导流腔。本发明给出了多功能端板的工作方式。本发明能够满足大功率燃料电池堆使用需求，降低气体流量变化对电堆产生的冲击，简化了燃料电池系统构造。

一种Z字形的燃料电池流场板，包括：水空流场板和氢气流场板；水空流场板包括空气进气通道、空气排气通道、冷却液进入通道、冷却液排出通道；氢气流场板包括氢气进气通道和氢气排气通道；水空流场板的一侧设置有冷却液流动通道、冷却液导流槽和空气导流槽，另一侧设置有空气流动通道，氢气流场板的一侧为氢气流动通道，另一侧设置有氢气导流槽。气体的进出口位于流场板两侧，进出口间的流道呈“Z”字形，由于“Z”字型流道结构的流阻较小，可以降低配套冷却泵及空气压缩机的成本。

本发明公开了一种燃料电池组装装置，包括下压装板、上压装板、内定位工装和施压装置，下压装板放置于施压装置上，燃料电池组装时，燃料电池电堆各个组成部件置于上压装板和下压装板之间，上压装板、燃料电池电堆各个组成部件以及下压装板通过内定位工装实现定位和固定。本发明同时提供了一种燃料电池组装方法。本发明利用内定位工装实现对角定位，保证电堆各组成部件对正的同时，提升了电堆组成部件的堆叠效率，精度高，密封配合偏差小，只需简单操作即可实现单体数很多的燃料电池电堆的组装和在线检测，同时当密封测试不合格时，直接在组装台上即可进行测试替换，可显著缩短电堆的组装和测试周期。