氢能专利库

本发明公开了一种事故数据与物理知识共融的加氢站风险评估方法，包括以下步骤：获取M份标记样本；对M份标记样本进样本扩充；对扩充后的样本进行统计分析，获得加氢站风险致因统计结果和加氢站事故类型统计结果；基于加氢站风险致因统计结果、加氢站事故类型统计结果和加氢站失效相关物理知识构建加氢站失效致因贝叶斯网络；采用不同的结构学习算法学习加氢站失效致因贝叶斯网络的网络结构，并利用EM算法求解加氢站失效致因贝叶斯网络的网络参数，获得不同的加氢站风险评估模型；利用K折交叉验证法筛选出最优的加氢站风险评估模型；对筛选出的最优加氢站风险评估模型进行敏感性分析和风险优先级排序。本发明可以提高加氢站风险评估的准确性。

本发明涉及一种尾气回收的燃料电池自供氢系统及其工作方法，包括:尾气回收模块、水支路、供氧支路、电解水和甲醇部分氧化重整制氢模块以及燃料电池模块，其中，尾气回收模块包括反应器和冷凝器，利用两次化学反应将尾气生成甲醇和水，分离后通入水箱及甲醇容器循环使用，水支路包含热交换器及液体分离器，热交换器对水预热及梯度加热，通过水管连接实现水循环，供氧支路包括空压机、气体流量计及增湿器，电解水和甲醇部分氧化重整制氢模块利用水和甲醇制取氢气，调整阀口开度控制流量及流速。本发明的核心特点在于使阳极出口难以回收的氢气与甲醇重整制氢产生的CO气体反应，通过尾气回收生成水和甲醇，进一步为燃料电池循环提供氢气和水。

本发明涉及一种在线监测燃料电池CO中毒的系统及性能再生控制方法，该系统包括供气及增湿模块、燃料电池和预警系统；预警系统在线监测阳极入口和阳极出口的CO浓度，并在检测到高CO浓度时报警或通过控制程序关闭输送燃料的电磁阀，并开启与氮气气罐连通的电磁阀，使用氮气进行吹扫，同时开启与空压机连通的电磁阀，使空气进入进行阳极配氧再生。该性能再生控制方法包括：首先用阳极配氧再生法：否则同时启动一氧化碳溶出控制；否则同时启动电堆调控。该系统不仅能实时监控燃料电池的CO浓度，还能根据CO浓度的变化自动调整工作状态，有效地清除催化剂表面的CO，并通过智能控制系统恢复电池性能，保证燃料电池的稳定运行和长期可靠性。

本发明公开了一种便携式燃料电池的甲醇重整制氢装置及工作方法，制氢装置包括上顶板、蒸发腔基板、甲醇催化燃烧腔基板、甲醇水蒸气重整腔基板和下顶板，各层板之间按顺序串联装配在一起；甲醇重整制氢装置内设有甲醇水蒸气重整气路和甲醇催化燃烧气路，且两条气路同时进行反应。该装置利用甲醇重整制氢，即用即制，无需储运，轻巧便携，采用板式结构方便拆卸，各层间串联关系设计，通过结构中不同的气体通道，使甲醇水蒸汽重整和甲醇催化燃烧反应能分别进入不同的反应腔，同时进行反应。该装置改善了重整制氢装置内部压降大、温度分布不均等问题，有效提升重整反应效率。

本发明属于电池领域，具体涉及一种燃料电池动态性能测试系统，包括提供符合预设标准氢气的供氢单元、提供符合预设标准氧气的供氧单元、与燃料电池阳极相连的第一压差传感器、与燃料电池阴极相连的第二压差传感器，所述供氢单元与第一压差传感器相连向燃料电池阳极提供氢气，所述供氧单元与第二压差传感器相连向燃料电池阴极提供氧气；所述测试系统还包括电子负载、交流阻抗测试仪、氢气浓度传感器和数据采集及处理单元，所述电子负载、氢气浓度传感器均与燃料电池相连。本发明的有益效果是：本发明能及时发现并调节燃料电池的水平衡问题，提高燃料电池效率，延长燃料电池的使用寿命，并使燃料电池测试运行更加安全可靠。

本发明属于电池领域，具体涉及一种用于严寒气候下车用质子交换膜燃料电池系统，包括提供符合预设标准氢气的供氢单元、提供符合预设标准氧气的供氧单元、为燃料电池供热的加热单元、为燃料电池冷却降温的制冷单元、以及PC控制及显示单元；所述供氢单元与燃料电池阳极相连，所述供氧单元与燃料电池阴极相连，所述加热单元、制冷单元均与燃料电池相连，所述PC控制及显示单元分别与加热单元、制冷单元电连接。本发明的有益效果是：本发明的质子交换膜燃料电池能够在严寒的环境下平稳运行，分别采用冷启动系统、冷却剂循环系统、高压氮气扫气系统来保证燃料电池在严寒条件下正常运行，提高车用质子交换膜燃料电池在低温下的性能。

本发明公开了一种燃料电池水管理监测系统，包括：氢气支路、空气支路、氮气支路、燃料电池模块、数据采集及处理模块、以及余热废水回收模块，其中，所述燃料电池模块内包含燃料电池以及用于测量燃料电池内部水量的交流阻抗测试仪，所述余热废水回收模块包括与燃料电池连接的气液分离装置、以及与气液分离装置连接的余热废水回收水路，所述余热废水回收水路内的废水能够用作气体加湿。本发明还公开了上述监测系统的工作方法。本发明的燃料电池水管理监测系统及其工作方法可以监测燃料电池内部水量以预防排除燃料电池产生水淹或脱水故障，同时可以根据燃料电池实验台所需工作环境进行实时调节，并充分利用燃料电池反应区所排出的带余热的废水。

本发明公开了一种带有废热回收装置的燃料电池测试系统，包括：氢气支路、空气支路、氮气支路、质子交换膜燃料电池模块、数据采集及处理模块、以及废热回收模块，其中，所述质子交换膜燃料电池模块内包含质子交换膜燃料电池堆，所述废热回收模块包括水箱、离心泵、以及与所述质子交换膜燃料电池堆连接的循环水路。本发明还公开了上述测试系统的工作方法。本发明在实现全面高效测试质子交换膜燃料电池动态性能的基础上，针对质子交换膜燃料电池在反应时会产生废热而设计的废热回收模块，实现了水冷循环，带有废热的循环水能够用作气体加湿，充分利用了废热产生的热能，不仅提高了效率，还减少了能量损耗，节能环保。

本发明公开了一种带阳极尾气回收装置的燃料电池测试系统，包括氢气瓶，氮气瓶，空气压缩机，燃料电池堆，测量传感器，调节阀，喷淋及鼓泡加湿装置，干燥塔，氢气加压泵，缓冲罐，水槽，数据采集及显示系统；本发明还公开了一种带阳极尾气回收装置的燃料电池测试系统的工作方法，能比较稳定测得燃料电池在单一变量下的性能参数。本发明提供的测试系统包含了阳极尾气回收装置，在测试燃料电池性能同时回收未反应完全的氢气，使回收的氢气重新进入燃料电池堆的阳极，在测试燃料电池性能的同时节约氢气用量，并且反应后只生成水，没有其他污染物，实现了测试系统的能源高效利用及污染零排放。

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池动态性能测试系统，包括氢气瓶，过滤器，三通阀，流量控制阀，截止阀，温度传感器，湿度传感器，压力传感器，流量传感器，喷淋装置，质子交换膜燃料电池堆，空压机，减压阀，PC控制器及显示装置。本发明还公开了一种质子交换膜燃料电池测试系统的工作方法，对质子交换膜燃料电池进气气体进行单一参数的控制，同时保持其他参数不变，在此情况下对质子交换膜燃料电池进行多次测试，探究燃料电池的最优参数；同时针对质子交换膜燃料电池在反应时会产生废热而设计的水循环散热系统，并充分利用循环水中的热能，既提高了效率又减少了能量损耗，质子交换膜燃料电池反应只生成水，也不会对环境造成污染。

本发明公开了一种燃料电池交叉加湿控制系统，包括分别与燃料电池堆连通的阳极气体供给通道和阴极气体供给通道；所述阳极气体供给通道和所述阴极气体供给通道上均有一段岔分成两条相互并联的支管路，且所述阳极气体供给通道的其中一条支管路和所述阴极气体供给通道的其中一条支管路上均设有加湿机构和第一闸阀，所述阳极气体供给通道的另一条支管路和所述阴极气体供给通道的另一条支管路上均设有第二闸阀。本发明通过对阴阳极气体交叉加湿，实现阴阳极气体在各自设定的其他变量相同的环境下，测出阴阳极气体的相对湿度的交叉变换对质子交换膜燃料电池的性能所产生的影响。

本发明公开了一种车用燃料电池水冷散热系统，主要包括水箱罐(3个液位)(1)、水泵(2)、电导率检测仪(3)、涡轮流量计(4)、风冷散热器(5)、压力传感器(6)、温度传感器(7)、PEM燃料电池电堆(8)、压力传感器(9)、温度传感器(10)。本发明还公开了上述一种车用燃料电池水冷散热系统的工作方法。在实验过程中，当电堆需要散热时，水泵(2)会从水箱罐(1)中汲水自动进行补水，依次经过电导率检测仪(3)、涡轮流量计(4)、风冷散热器(5)等的检测处理，进入电堆帮助散热，然后从电堆(8)出来的水再次进入水箱罐，从而实现了一个简单的水冷散热循环；这样，燃料电池电堆便可快速散热，既提高了实验效率，又实现了水的循环利用。

本发明公开了一种燃料电池参数控制系统，主要包括空压机、减压阀、压力表、过滤器、供气控制阀、流量计、加湿路线控制阀、加湿器、补水控制阀、补水器、手动阀、干气路线控制阀、压力传感器、温度传感器、燃料电池堆、压力传感器、背压阀、水罐，PC端控制与显示装置、氢气瓶、氮气瓶；采用本发明可以对燃料电池堆系统的单一参数进行测试，方法安全，性能稳定，在单一变量下测得燃料电池的性能参数，可以更精确、更全面地了解电堆性能。并且此燃料电池的测试反应后只生成水，不含有任何污染物，实现了污染物的零排放。本发明还提供了上述控制系统的工作方法。

本发明公开了一种燃料电池多参数优化测试系统，主要包括：气瓶(空气或氢气)(1)、减压阀(2)、压力表(3)、过滤器(4)、供气电磁阀(5)、流量计(6)、干气控制阀(7)、加湿控制阀(8)、加湿器(9)、压力传感器(10)、温度传感器(11)、PEM燃料电池电堆(12)、压力传感器(13)、背压阀(14)、水罐(15)、手动阀(16)、手动阀(17)、去离子水瓶(18)、补水电磁阀(19)。此外，本发明还公开了上述燃料电池多参数优化测试系统的工作方法。采用本发明，燃料电池系统流量控制能力、供气压力跟随能力、温度响应能力和湿度跟随能力等多参数动态性能的测试便可高效有序进行。

本发明公开了一种燃料电池实验台安全控制系统，主要包括氢气罐、空气瓶、燃料电池、测量仪表、数据采集及处理系统等。还公开了上述系统的工作方法。本发明对燃料电池进气气体的某单一参数进行改变，同时保持其余参数不变的情况下对燃料电池性能多次进行测试，从而得出被测燃料电池堆的最优工作参数。通过本发明的燃料电池实验台安全控制系统及其工作方法，可以进行燃料电池的单一参数变化测试，安全稳定地测得燃料电池在改变某单一变量的情况下的性能参数，借以更全面了解被测燃料电池的性能。并且此测试反应后只生成水，不含有任何污染物，实现了污染物零排放。

本发明公开了一种燃料电池实验台反馈调节系统，主要包括氢气罐、空气瓶、燃料电池、测量仪表、数据采集及处理系统等。还公开了上述系统的工作方法。本发明对燃料电池进气气体的某单一参数进行改变，同时保持其余参数不变的情况下对燃料电池性能多次进行测试，从而得出被测燃料电池堆的最优工作参数。通过本发明的燃料电池实验台反馈调节系统及其工作方法，可以进行燃料电池的单一参数变化测试，安全稳定地测得燃料电池在改变某单一变量的情况下的性能参数，借以更全面了解被测燃料电池的性能。并且此测试反应后只生成水，不含有任何污染物，实现了污染物零排放。

本发明公开了一种车用燃料电池动态性能测试系统，主要包括空压机(1)、空气减压阀(2)、空气质量流量计(3)、空气压力传感器(7)、空气温度传感器(8)、质子交换膜燃料电池(10)、压力传感器一(11)、手动阀一(12)、氢气瓶(13)、氢气减压阀(14)、氢气质量流量计(15)、氢气压力传感器(19)、氢气温度传感器(20)、压力传感器二(22)、手动阀二(23)。本发明还提供了前述测试系统的工作方法，使空气和氢气在一定温度和压力下，以一定流量分别从各自管路进入燃料电池内部反应，测试其加湿与不加湿情况下电堆的动态性能曲线，通过比较，得出电堆最佳工作性能时的条件。本发明可以全面系统地测试质子交换膜燃料电池的动态性能，保护电堆寿命，燃料电池反应后只生成水，不含有任何污染物，减少了环境污染。

本发明公开了一种车用燃料电池热电联产系统，它主要包括，天然气罐(1)、天然气压缩机(2)、空气压缩机(3)、空气预热器(4)、天然气重整器(5)、固体氧化物燃料电池堆(6)、燃烧器(9)、水蒸发器(10)、水箱(11)。本发明还提供了一种基于该车用燃料电池热电联产系统的工作方法，采用天然气重整器(5)将天然气中氢离子分离出来形成氢气，与经过空气预热器(4)的高温空气在固体氧化物燃料电池堆(6)中产生电化学反应，未产生电化学反应的氢气和氧气经过燃烧器(9)产生热气。这样天然气不仅能用于天然气发动机给车辆提供动力，而且在天然气发动机不工作时也能产生电能和热能，满足某些特殊用途。

本发明公开了一种燃料电池混合动力系统，主要包括太阳能发电板(1)、负载控制器(2)、电流转化器(3)、水箱(5)、电解器(6)、储氢罐(7)、燃料电池堆(8)、吸收式制冷器(9)。本发明还提供了一种燃料电池混合动力系统的工作方法，通过利用太阳能发电并电解水后产生氢气，与空气一道进入燃料电池堆发生电化学反应，反应产生的电能弥补了太阳能发电功率小或规模大的缺陷，充分利用了太阳能和燃料电池堆，提高了燃料使用效率和电能的做功能力，实现了汽车的零排放。

本发明公开了一种车用甲醇燃料电池系统，主要包括油箱(1)、重整器(2)、水箱(3)、气体处理器(4)、调节器(5)、催化燃烧器(6)、储气罐(7)、燃料电池堆(8)、变频器(10)。本发明还提供了前述一种车用甲醇燃料电池系统的工作方法，通过利用甲醇水蒸气重整产生氢气，经过气体处理、调压后，得到浓度和压力适当的氢气，为燃料电池堆提供氢燃料，燃料电池堆生成的水循环使用，生成的电能经过变频器调整，驱动马达输出给齿轮箱，未反应的甲醇和氢气经过催化燃烧后的热能可用来控制调节燃料电池堆的工作温度，达到节水超低排放的目的。