氢能专利库

本发明公开了一种基于氢浓度的燃料电池阳极控制方法、介质及设备，属于新能源技术领域。该方法包括：通过控制电堆阳极氢气浓度实现对电堆阳极的控制；根据功率控制请求，设定电堆阳极目标氢气浓度；根据目标氢气浓度和电堆出入口的温度、压力、湿度，以及比例阀氢气流量、循环氢气流量、氮气跨膜渗透流量、尾排阀氮气排出流量，计算电堆阳极入口目标压力和目标计量比，从而对电堆阳极进行控制；在控制过程中，为保持目标氢浓度恒定，根据电堆阳极氢气浓度与电堆阳极入堆压力和计量比之间的关系，调整电堆阳极入堆压力和计量比。本发明以氢浓度为核心控制阳极，能够简化控制逻辑，提升环境适应性，稳定电堆性能，延长寿命、提高效率。

本发明涉及一种甲醇燃料金属支撑固体氧化物燃料电池快速热启动控制方法，实现电堆的PEN温度及其变化率的估计与控制，采用考虑电堆内部结构的分层模型来估计PEN温度及其变化率，采用两输入两输出模型预测控制(MPC)来调节甲醇外重整比和后燃烧器的燃料供给量。该策略可实现甲醇MS‑SOFC系统高效快速热启动，通过灵活控制部分甲醇在电堆外部重整使得电堆内部快速达到热平衡，降低电堆内部温度波动，提高SOFC系统在热循环中的使用寿命。

本申请公开一种基于多智能体协作的燃料电池故障诊断方法及系统，涉及质子交换膜燃料电池故障诊断领域，所述方法包括：通过数据采集Agent获取电堆电压、阻抗谱及环境参数等多源异构传感器数据并标准化；由特征工程Agent提取时频域特征、统计特征及矩阵场特征；异常检测Agent基于样本熵法和自编码器重构误差进行双重异常检测；故障诊断Agent以大语言模型为推理引擎结合燃料电池领域知识图谱进行链式根因推理，输出故障根因与置信度评分；决策执行Agent根据诊断结果执行分级控制策略；知识管理Agent基于检索增强生成架构实现诊断案例的持续学习与模型演化。本申请实现了燃料电池系统从数据感知到知识演化的端到端闭环诊断。

本发明涉及一种基于压力、温度联合监测的燃料电池健康监测方法及装置，方法包括：采集燃料电池电堆中单片电池的多点温度与流道压力，利用所述多点温度与所述流道压力判断是否发生故障,并分析故障类型，同时定位故障位置；根据所述故障类型和所述故障位置判断是否停机维护，若不需要停机维护，则采取调控措施。本发明实现对电堆内部的局部多点温度和关键流道压力进行精准实时采集、无线传输与早期故障定位预警，为燃料电池在长时稳定运行场景中的应用提供技术支撑。

本发明涉及燃料电池监测技术领域，特别是涉及一种嵌入式燃料电池压力和温度检测装置及方法，包括嵌设安装在燃料电池内的温度监测组件和压力监测组件，温度监测组件和压力监测组件分别与设置在燃料电池外的控制模块电性连接；压力监测组件包括若干组压力测量模块，压力测量模块分别设置在燃料电池两侧的第一单电池和第二单电池上；温度监测组件包括若干组温度测量模块，温度测量模块设置在燃料电池的每一单电池的阴极板侧。本发在不改变电堆原有装配方式和流道结构的前提下，实现电堆封装压力的分布监测，并在电堆运行过程中实时感知局部温度异常，为电堆装配质量评估、运行状态监控及故障诊断提供可靠的数据支撑。

通过表面氧化提升二碲化钼催化甲醇重整制氢性能的方法，属于催化化学领域。本发明实现方法为：将化学气相沉积生长的2H相二碲化钼置于氧等离子体清洗机中，进行氧化处理，在表面获得一层氧化掺杂层，氧掺杂二碲化钼用于提升二碲化钼催化甲醇重整制氢性；将甲醇水溶液和氧掺杂二碲化钼加入到石英反应器中；进行光照，产生氢气和甲醛。本发明利用氧等离子体在2H相二碲化钼表面构建一层非均匀的氧化掺杂层，引入丰富的氧物种，从而生成氧掺杂二碲化钼。本发明不仅改变Mo元素的价态，调节电子云密度并下移费米能级，还在表面形成微型p‑n结，从而显著加速甲醇重组反应的动力学过程，实现更优异的吸附与活化位点，提高产氢活性。

本申请公开了一种燃料电池组的温度控制方法、装置、设备、介质及产品，涉及温度控制领域，该方法包括实时获取燃料电池组的实测温度；当实测温度小于或等于温度安全阈值时，利用当前负载工况序列和训练后的预测模型得到预测制冷量需求；根据预测制冷量需求确定液冷阀门的目标开度；当实测温度大于温度安全阈值时，发出报警信号并获取液冷阀门的实际开度反馈信号和冷却剂的流量反馈信号；基于实际开度反馈信号、开度阈值、冷却剂的流量反馈信号和流量安全范围确定液冷阀门的目标开度；基于目标开度对液冷阀门进行控制，实现对燃料电池组的温度控制。本申请扩大了平板型热管的制冷范围，以适应燃料电池在不同负载工况下的动态散热需求。

本发明属于氢气制备技术领域，具体涉及一种超临界水与铝反应制氢的方法和装置。本发明提供了一种超临界水与铝反应制氢的方法，包括以下步骤：将铝源在水中进行电爆炸，产生的铝粉与产生的超临界水反应得到氢气。本发明将铝源(如铝丝)在水中电爆炸产生铝粉和超临界水，利用超临界水与铝粉反应制氢；本发明的制氢方法仅依赖电爆炸装置，装置简单、安全可靠，无需单独的超临界水制备装置；而且本发明采用电爆炸，产生的高温高压加快了反应速率，制氢速率高。本发明制氢原料简单，只需常规水以及铝源。

本发明公开了一种模型与数据混合驱动的PEM燃料电池寿命预测方法，包括：获取耐久试验数据；基于所述耐久试验数据，分别结合等效电路模型和极化曲线模型对PEM燃料电池进行老化特征分析，获取老化特征；对所述老化特征进行处理，结合部件老化模型提取混合老化指标；将所述混合老化指标经过归一化后输入至寿命预测模型，预测PEM燃料电池老化趋势并估计剩余使用寿命，其中，所述寿命预测模型通过对Bi‑LSTM神经网络优化构建。本发明能够预测PEM燃料电池的老化趋势并准确估计剩余使用寿命。

本发明提供了基于强化学习与MPC的燃料电池车安全自适应能量管理方法，设计了一种SAC与MPC协同的分层策略架构，用以解决能量管理中全局最优性与在线安全性的矛盾。其核心在于：上层SAC策略通过离线训练生成近优功率分配序列，作为下层MPC在线优化求解的热启动初始解；MPC则以此为起点，在严格满足车辆物理约束的条件下进行滚动优化，输出最终安全可行的控制指令。本发明还结合了参数级联辨识与工况预测技术，能够为控制策略提供精确先验信息。该方法有效融合了SAC的全局寻优能力与MPC的约束处理优势，显著提升了能量管理的效率、安全性与自适应性，并降低了在线计算负荷。

本发明提供了融合TRANSFORMER与TD3算法的燃料电池汽车能量管理方法，其在建模中综合考虑车辆系统内部的能量流动与消耗特点，建立了包含电池老化、燃料电池耐久性约束、氢气消耗以及车舱温度舒适性的多目标优化控制框架，还利用TRANSFORMER模型与TD3算法对未来多步功率需求进行预测，实现了对未来驾驶条件的兼顾，在此基础上根据车辆实时状态生成最优动作，能够有效降低预测误差并提高能量管理策略的适应性，对实车的驾驶性能、系统耐久性和氢气消耗达到最佳平衡具有重要的现实意义。

本发明公开了一种多级自支撑MOF基电解水催化剂及其制备方法，属于激光应用技术领域。其制备方法包括以下步骤：S1：采用飞秒激光垂直入射基底材料表面，制备具有三维微/纳结构的基底材料；S2：在S1所得具有三维微/纳结构的基底材料表面生长MOF纳米片，制得。本发明的制备方法具有原料不含贵金属、产物形貌可控、制作工艺简便，可大面积高效加工的优点，有一定的工业应用前景；所制得的多级自支撑MOF基电解水催化剂具有无需粘合剂、比表面积高和传质通道高效等特点，展现出优异的催化性能和稳定性，可以有效应用于电催化析氧反应。

本发明涉及一种基于反应、分离耦合的两段式氨分解制氢装置的热、电、机械能、联供系统，属于氨分解制氢能源综合利用技术领域。包括氨气供给单元、水蒸气供给单元、空气供给单元、第一换热器、第二换热器、前段反应器、后段反应器、气液分离器、氢气储存单元、质子交换膜电池、氨氢燃烧器、氢空燃烧器和第三换热器。该系统具有结构完整、紧凑，功能多样的特点；系统能量利用率高，能够实现能源自给；能量利用、输出柔性大，调控方式多样，具有向外输出热、电、机械能、氢的能力；系统成本低、安全性高、适应性强。

本发明提供了一种网联燃料电池客车智能能量管理策略在线更新方法，其在深度强化学习的基础上融合了知识迁移和策略复用的思想，能够在模型训练中充分利用连续站点区间的结果，实现整条公交线路的智能能量管理策略的高效在线更新，提高了策略所执行的能量管理与多元交通信息之间的关联性，从而能够显著提升策略的准确性和长期优化性能。

本发明涉及用于可逆固体氧化物燃料电池应力吸收的密封件，包括燃料电池及两应力件；两所述应力件插装在燃料电池的两端部，且燃料电池的内腔分别与应力件的内腔连通。其优点为减轻电池运行过程中的应力集中，由此提高电池的耐热冲击性能，提高电堆的使用寿命。

本申请公开了一种加氢站氢气泄漏流量预测方法、系统、设备、介质及产品，涉及氢能源安全领域，该方法包括获取目标加氢站待预测位置的氢气浓度值、储氢系统内氢气温度值、环境温度值和目标加氢站内的风向及风速；根据上述参数，利用氢气泄漏流量预测模型，确定目标加氢站待预测位置的氢气泄漏流量；其中，所述氢气泄漏流量预测模型是利用第一训练数据集分别对各基学习器进行训练，利用第二训练数据集对元学习器进行训练得到的；第一训练数据集由仿真模型计算出的监测点氢气浓度、关系数据库及其时间序列关键特征组成，第二训练数据集由验证数据集和训练后的各基学习器所生成的氢气泄漏流量预测结果组成。本申请提高了氢气泄漏流量预测的准确性。

本申请公开一种基于磁场矢量夹角的燃料电池安全管控方法及设备，涉及燃料电池安全领域，方法包括：对电流磁感应强度进行预处理，并将预处理后的第一磁感应强度、第二磁感应强度和第三磁感应强度进行矢量求和，得到总磁感应强度；计算总磁感应强度与预处理后的第三磁感应强度之间的夹角，得到目标磁场矢量夹角；将目标磁场矢量夹角输入训练好的燃料电池安全管控模型，得到目标燃料电池的风险类型和风险分数；当目标燃料电池的风险类型为膜干风险或水淹风险时，根据膜干风险或水淹风险对应的风险分数计算旁通阀开度量，并基于旁通阀开度量控制空气供给系统中旁通阀的节流大小。本申请在不破坏燃料电池原有结构的基础上实现对燃料电池的安全管控。

本申请公开了一种燃料电池健康状态估计方法、装置、设备、介质及产品，涉及燃料电池领域，该方法包括：根据电流衰减数据确定燃料电池在当前时刻的运行工况，并基于运行工况确定速度状态；根据速度状态确定燃料电池在当前时刻的运行时间参数值；根据燃料电池当前时刻的启停状态，采用无迹卡尔曼滤波算法根据当前时刻的运行时间参数值、健康状态向量以及协方差矩阵得到燃料电池在下一时刻的健康状态向量和下一时刻的协方差矩阵；存在启停现象和不存在启停现象时，无迹卡尔曼滤波算法中的观测方程不同；根据燃料电池在下一时刻的健康状态向量中健康指标的值得到燃料电池在下一时刻的健康状态估计值，本申请可提高健康状态估计结果的精度。

本发明涉及一种具有三角管式阳极基体的固体氧化物燃料电池及电堆，属于固体氧化物燃料电池技术领域。所述电池自内而外依次包括三角管式阳极基体和阳极功能层，阳极功能层全包覆在三角管式阳极基体外表面，自两面阳极功能层表面依次设有第一阻挡层、电解质层、第二阻挡层和阴极功能层，阳极功能层的另一表面设有连接层；三角管式阳极基体的中空结构为燃料气通道；三角管式阳极基体、阳极功能层、和阴极功能层均为多孔结构，电解质层、第一阻挡层、第二阻挡层和连接层均为致密结构。本发明结构简单，便于生产和组装，具有较高的质量功率密度和体积功率密度，同时具有结构强度高、体积小以及易于集成的特点。

本申请公开了一种燃料电池用空压机启停耐久性测试方法及装置，涉及空压机测试技术领域，该方法包括：获得空压机的测试参数；所述测试参数包括目标转速；基于所述测试参数，采用循环控制的方式对所述空压机进行多次测试，直到满足结束测试条件时停止测试；每次测试时若所述空压机的电机在启动之后的电机转速实际值与目标转速的误差超出预设范围则控制所述空压机停机，并判定测试失败，每次测试后计算当前失败率并采集所述空压机的当前电机温度，根据当前电机温度调整下次测试时的启动加速度，所述结束测试条件包括启停成功次数达到目标实验次数和当前失败率大于失败率阈值。本申请可提高燃料电池用空压机的测试效率。