氢能专利库

本发明属于碳中和领域，公开了一种有机固废气化焦油制氢镍基催化剂及其制备方法，将模板剂、铝源、镍源与有机溶剂混合均匀后加入硝酸调节pH至2～5，得到溶胶状物质；将所得溶胶状物质于45～105℃中进行蒸发诱导自组装反应，反应后得到粉末状物质；然后将所得粉末状物质于500～900℃煅烧获得催化剂前驱体；最后将所得催化剂前驱体在含有氢气的还原气氛下进行还原，得到催化剂。本发明制得的催化剂具备比表面积高、活性金属分散性高且分布均匀，高温下活性金属颗粒不易团聚等优势。本发明还公开了所制备的催化剂在有机固废热解气化焦油蒸汽重整制氢中的应用。

本发明属于碳中和技术领域，具体涉及一种有机固废气化焦油制氢钙钛矿基催化剂及其制备方法和应用；该催化剂包括85％～99.9％Fe2TiO5粉末和0.1％～15％活性组分；活性组分负载于Fe2TiO5粉末上；活性组分包括第VIII族和镧系中的一种或两种以上的金属。本发明所提供的催化剂具有抗压强度高、稳定性强等优点，对焦油的转化率最高接近100％，主要产物为H2、CO等，H2选择性高达73％，能够有效克服传统催化剂强度低、效率低、易失活等问题。

本发明公开了一种燃料电池启动系统及方法。其中，该燃料电池启动系统包括：入堆空气加热器，电池堆和控制器，其中，入堆空气加热器，用于对入堆空气进行加热；电池堆，用于被加热后的入堆空气进行加热后，进行发电；控制器，用于根据电池堆的温度，通过对入堆空气加热器进行控制，完成燃料电池的启动。本发明解决了燃料电池启动过程中蓄电池未得到合理使用的技术问题。

本发明公开了一种燃料电池启动系统及方法。其中，该燃料电池启动系统包括：入堆空气加热器，电池堆和换热装置，其中，入堆空气加热器，用于对入堆空气进行加热；电池堆，用于被加热后的入堆空气进行加热后，进行发电；换热装置，用于将从电池堆排出的出堆空气与电池堆的冷却液进行换热，通过冷却液为电池堆供热，完成燃料电池的启动。本发明解决了低温环境下燃料电池启动过程中能量利用率低的技术问题。

本申请提供了一种燃料电池的动力系统与交通工具。该动力系统包括：电堆，包括冷却液入口与冷却液出口；散热装置，一端与电堆的冷却液入口连通，另一端与电堆的冷却液出口连通，散热装置包括冷却液输送动力设备以及与冷却液输送动力设备连通的换热单元，换热单元包括多个并联的换热通道，各换热通道用于对电堆输出的冷却液进行降温，各换热通道的冷却液出口上设置有开关。该动力系统可以降低电堆的温度惯性波动，可以实时地对电堆的温度以及温差进行调节。

本申请提供了一种膜电极与包含其的燃料电池。该膜电极包括依次叠置的阴极扩散层、阴极催化层、质子膜、阳极催化层和阳极扩散层，阴极催化层中设置有阴极催化剂，阳极催化层中设置有阳极催化剂，其中，以叠置的方向为第一方向，与第一方向垂直的方向为第二方向，阴极催化层中阴极催化剂的含量在第二方向的分布与阴极电流密度在第二方向的分布正相关；和/或阳极催化层中阳极催化剂的含量在第二方向的分布与阳极电流密度在第二方向的分布正相关。该膜电极能够解决由催化剂均匀分布导致的燃料电池的性能变差的问题。

本发明提供了一种燃料电池设备及燃料电池能源系统，燃料电池设备包括：电堆；反应物输入管，与电堆连接以输入反应物；换热管，与反应物输入管的至少一部分并行设置，且换热管内的流通通道与反应物输入管内的流通通道通过一隔壁相间隔；第一导热部，连接电堆和换热管，以将电堆产生的废热传递到换热管。该燃料电池设备的换热管用于与反应物输入管进行换热而第一导热部则将电堆产生的废热传递到换热管，因此换热管将电堆产生的废热传递给反应物输入管以保持反应物输入管及其内的反应物的温度，避免由于温度过低造成水分冷凝而影响反应物顺畅输送，或造成电堆水淹，此外，该燃料电池设备耗能少，起到了节能环保的效果。

本申请提供了一种燃料电池系统与利用其供电的方法。该燃料电池系统包括：加湿电池单元、供电电池单元与辅助电池单元，其中，加湿电池单元包括第一阳极出口与第一阴极出口；供电电池单元包括第二阳极入口、第二阴极入口、第二阳极出口和第二阴极出口，第一阳极出口与第二阳极入口相连，第一阴极出口与第二阴极入口相连；辅助电池单元包括第三阳极入口与第三阴极入口，第三阴极入口与第二阴极出口相连，第三阳极入口与第二阳极出口相连。该燃料电池系统提高了供电电池单元的发电效率的同时对反应气进行了有效利用，避免了资源的浪费，降低了燃料电池系统的成本。

本申请提供了一种燃料电池系统与利用其供电的方法。该燃料电池系统包括：燃料供应单元、供电电池单元与辅助电池单元，其中，燃料供应单元具有氢气出口和空气出口；供电电池单元包括第一阴极入口、第一阳极入口、第一阴极出口与第一阳极出口，氢气出口与第一阳极入口相连，空气出口与第一阴极入口相连；辅助电池单元包括第二阴极入口与第二阳极入口，第二阴极入口与第一阴极出口相连，第二阳极入口与第一阳极出口相连。该系统增强了供电电池单元的排水能力，且避免了多余反应气直接排出带来的资源浪费。

本申请提供了一种燃料电池系统与利用其供电的方法。该燃料电池系统包括加湿电池单元与供电电池单元，其中，加湿电池单元包括第一阴极出口与第一阳极出口；供电电池单元包括第二阴极入口与第二阳极入口，第一阳极出口与第二阳极入口相连，第一阴极出口与第二阴极入口相连。该燃料电池系统中的供电电池单元的效率较好，并且，加湿电池单元生成水的同时，生成了电能，这部分电能则可应用于燃料电池系统附属部件的供能，甚至可以在外部需求较高时，与供电电池单元进行联合供能。因此，加湿电池单元可以大大提高整个燃料电池系统的效率。

本发明公开了一种燃料电池的尾气处理方法和系统。其中，该系统包括：燃料电池、风扇以及分别与该燃料电池和该风扇连接的控制器，其中，该燃料电池，用于消耗输入的燃料气并排出尾气；该控制器，用于获取该尾气的第一流量，根据该第一流量得到稀释该尾气所需的第一风量，并根据该第一风量按照预设策略生成控制信号；该风扇，用于根据该控制信号产生吹向该尾气的风力。本发明解决了尾气处理成本高、实现复杂的技术问题。

本发明提供了一种燃料电池装置。包括依次贴合连接的阴极集流板、阴极冷却板、阴极流场板、膜电极组件、阳极流场板、阳极冷却板和阳极导电平板，其中，膜电极组件包括交换膜，多个阴极催化剂层和多个阴极气体扩散层，以及多个阳极催化剂层和多个阳极气体扩散层；阴极集流板包括绝缘基体，多个导电层，每个导电层通过导线与集流端子连接，且每个导电层与集流端子之间的导线上串联有电流传感器；阴极流场板靠近膜电极组件的表面上以及阳极流场板靠近膜电极组件的表面上设置有多条并行的气体流道。本发明提供的燃料电池装置可实时监测电池内部各局部区域的实际反应性能分布及反应条件分布等，从而大幅提高燃料电池研发效率。

本发明提供了一种燃料电池装置。该装置包括依次贴合连接的阴极集流板、阴极组合式流场冷却板、膜电极组件、阳极组合式流场冷却板和阳极导电平板，其中，膜电极组件包括交换膜，多个阴极催化剂层和多个阴极气体扩散层，以及多个阳极催化剂层和多个阳极气体扩散层；阴极集流板包括绝缘基体多个导电层，每个导电层通过导线与集流端子连接，且每个导电层与集流端子之间的导线上串联有电流传感器；阴极组合式流场冷却板和阳极组合式流场冷却板均由多个依次排列的导电区域模块和设置于相邻导电区域模块之间的绝缘区域模块组成。该装置能实时监测电池内部各局部区域的实际反应性能分布及反应条件分布。

本发明提供了一种燃料电池的吹扫系统及其吹扫方法，包括：传感器组，包括电池堆温度传感器和环境温度传感器，电池堆温度传感器设置于燃料电池堆的内部，且环境温度传感器设置于燃料电池堆的外部；空气泵，连接于燃料电池堆的进气管道；系统控制器，用于接收传感器组传来的测量信号，并根据测量信号控制空气泵的开启和关闭。上述吹扫系统能够有效地带出电池堆内部的水，降低燃料电池堆内部温度，并对燃料电池堆内部温度和系统环境温度进行测量，以判断是否已对燃料电池堆进行有效地吹扫，通过判断结果停止对燃料电池堆的吹扫，有效地降低了对燃料电池堆的吹扫时间，减少了吹扫系统的能量消耗，提高了吹扫系统的可靠性和稳定性。

本发明提供了一种燃料电池装置。该装置包括依次贴合连接的阴极冷却板、阴极电流分区收集板、膜电极组件、阳极电流分区收集板、阳极冷却板，其中，阴极电流分区收集板和阳极电流分区收集板靠近膜电极组件的表面上均设置有多个流道覆盖区，每个流道覆盖区包括多条并行的气体流道，相邻气体流道之间设置有导电层，阴极组合式流场集流板远离膜电极组件的表面上设置有多个集流导电层，导电层与集流导电层电导通连接，每个集流导电层通过导线与集流端子连接，且每个导电层与集流端子之间的导线上串联有电流传感器。该装置可实时监测电池内部各局部区域的实际反应性能分布及反应条件分布等，从而大幅提高燃料电池研发效率。

本发明提供了一种燃料电池的金属极板、燃料电池的金属双极板、燃料电池。该燃料电池的金属极板，具有第一表面和第二表面，第一表面上具有冲压形成有并行的第一流道，第二表面上的第一流道的底部位置处冲压形成的并行的第二流道，在第二表面上，相邻两个第一流道之间具有冷却流场流道，冷却流场流道与第一流道的延伸方向一致，第二流道与第一流道交叉设置，第二流道连通相邻两个冷却流场流道，且第二流道的深度小于第一流道的深度，相邻两个第一流道的底部的第二流道在第一流道的延伸方向上错开设置。应用本发明的技术方案可以解决现有技术中燃料电池的电池堆功率密度低及由于电池堆温度分布不均而造成电池局部衰减严重的问题。

本发明提供了一种燃料电池的金属双极板、燃料电池。该燃料电池的金属双极板包括阳极金属板与阴极金属板，阳极金属板与阴极金属板为结构相同的金属极板；金属极板具有第一表面和第二表面，第一表面上具有冲压形成的并行设置的第一流道，第二表面上具有冲压形成的并行设置的第二流道；阴极金属板与阳极金属板叠置，阴极金属板的第二表面上的第二流道与阳极金属板的第二表面上的第二流道扣合形成冷却液流道；阳极金属板上的第一流道为燃料气体流道，阴极金属板上的第一流道为氧化气体流道。应用本发明的技术方案可以解决现有技术中燃料电池的电池堆功率密度低及由于电池堆温度分布不均而造成电池局部衰减严重的问题。

本发明提供了一种燃料电池的金属极板、燃料电池的金属双极板、燃料电池。该燃料电池的金属极板具有第一表面和第二表面，第一表面上具有冲压形成的并行设置的第一流道，第二表面上具有冲压形成的并行设置的第二流道，第二流道为直线流道，第二流道与第一流道交叉设置，且第二流道的深度小于第一流道的深度。应用本发明的技术方案可以解决现有技术中燃料电池的电池堆功率密度低及由于电池堆温度分布不均而造成电池局部衰减严重的问题。

本发明提供了一种燃料电池动力系统。燃料电池动力系统包括主燃料电池堆、控制装置，用于为主燃料电池堆提供反应气的第一反应气供应装置，用于为主燃料电池堆提供氧化剂的氧化剂供应装置，主燃料电池堆具有与第一反应气供应装置连通的第一进气口，第一反应气供应装置与控制装置电连接，燃料电池动力系统还包括：第二反应气供应装置，第二反应气供应装置与第一反应气供应装置彼此独立设置，第二反应气供应装置与控制装置电连接，第二反应气供应装置的第一出气口与主燃料电池堆的第一进气口连通。根据本发明的燃料电池动力系统，可以解决现有技术中燃料电池系统的启动速度较慢的问题。

本发明涉及燃料电池逆变器技术领域，特别涉及一种燃料电池逆变器实时监控系统。本发明公开了一种燃料电池逆变器实时监控系统，所述系统包括采样电路、检测电路、逆变器功率模块、控制模块、通信模块、通信电缆、管理设备和上位机软件。本发明专利提高了燃料电池逆变器的可维护性，避免了燃料电池功率突变时系统运行不稳定的问题，解决了多系统串并联结构中的均压、均流和同步性问题，提高了燃料电池系统的运行可靠性。