氢能专利库

本发明公开了一种燃料电池端部结构，包括由上而下顺次设置的固定端板、浮动端板以及石墨端板，所述固定端板与所述浮动端板之间通过缓冲件连接，所述石墨端板设置在双极板上，所述石墨端板上设置有集电板，所述集电板与所述浮动端板之间还具有绝缘板；其中，所述绝缘板与所述浮动端板之间至少设置有一层由弹性模量小于100Mpa的材料制成的第一模量结构层。本发明使得缓冲件的力能够均匀的传递至端部的双极板上，即提高端部应力分布均匀性，同时对燃料电池的质量以及安装难度影响较小。

本发明公开了一种燃料电池系统停机吹扫方法、装置、设备及存储介质，其中吹扫方法包括：第一阶段吹扫：燃料电池系统停机时，加载电流至第一预设电流进行运行，控制电堆温度大于预设温度，对电堆进行带载运行吹扫；当平均节电压或最小节电压小于第一预设电压时，减小运行电流；第二阶段吹扫：当实际电流降至第二预设电流时，保持电堆持续放电，快速停止阴极侧风量供应并静止一段时间；当最小节电压小于第二预设电压时，快速恢复阴极侧风量供应并加大风量，同时降低温度继续吹扫；当平均节电压或最小节电压小于第三预设电压时，停机结束。本发明可解决阳极侧多孔电极难以吹干等问题，提升燃料电池系统零度以下低温储存和低温无损启动性能。

本发明公开了一种燃料电池串联系统及调节方法，其中系统包括空气或氧气供应站、主加湿器、主电堆、副加湿器、副电堆、进气压力监测传感器、副电堆湿空气或氧气流量调节阀、尾气单向阀和疏水阀，主电堆旁增设有一路旁路，旁路的入口连接干燥燃料气的供气端，出口连接主电堆的尾气排放管和副电堆的进气管，旁路上设置有燃料气流量调节阀，通过旁路及燃料气流量调节阀从干燥燃料气的供气端引入干燥燃料气后，干燥燃料气与主电堆的尾气按比例混合从而得到不同湿度的混合燃料气。副电堆的燃料气进口处设置有燃料侧湿度传感器，用于对混合燃料气的湿度进行实时监测。本发明可实现燃料电池串联系统各电堆燃料气温湿度的实时独立调节。

本发明公开了一种燃料电池膜电极催化层耐久性快速测试方法，包括预设次数的启停循环过程，在每次启停循环过程中监测膜电极相关参数变化情况，启停循环过程包括以下步骤：开路吹扫：向膜电极吹扫氢气及空气，吹扫时间达到第一预设值后停止；电流加载：开路吹扫完成后加载电流至预设电流值；稳态运行：电流加载完成后燃料电池保持稳态运行状态；减载：稳态运行时间达到第二预设值后进行减载；空气吹扫阳极：减载完成后关闭负载，停止氢气及空气供应，对膜电极阳极侧进行空气吹扫处理，使每次测试前置条件一致且保证氢空界面的构建；停机：空气吹扫阳极时间达到第三预设值后进行停机处理。本发明可提升膜电极催化层耐久性测试的准确性。

本发明公开了一种燃料电池系统冷热冷却液混合温度控制方法，涉及燃料电池系统温度控制技术领域。本发明提供的燃料电池系统冷热冷却液混合温度控制方法，采用反馈线性化方法对控制系统进行线性化，解决了系统的非线性特性，然后进一步利用燃料电池系统运行工况进行理论前馈，提高了系统应对燃料电池运行工况变化的响应速度，最后基于温度控制误差进行闭环反馈控制。得益于反馈线性化解决了此阶段控制系统的非线性特性，相较没有进行反馈线性化的情况，本控制方法在保证系统控制稳定性的前提下，可以使用更强的闭环反馈校正系数，获得更强的闭环校正能力，从而解决了系统抗干扰能力弱等问题。

本发明公开了一种燃料电池温度复合控制参数调节方法，涉及燃料电池冷却系统控制技术领域，本发明提供的燃料电池温度复合控制参数调节方法，基于“理论前馈+PID”的复合控制系统结构，根据极点配置定理，提供一种燃料电池温度复合控制参数调节方法，通过本发明提供的控制参数调节方法，不仅解决了散热设备和水泵之间的耦合问题，消除了水泵转速变化对系统温度变化特性的影响，同时也消除了控制目标温度或环境温度变化对散热设备散热特性的影响，保证了在上述条件变化时系统温度控制效果的一致性，增强了温度控制系统的鲁棒性。此外，上述系统控制结构经典简单、参数调试容易，有利于实际工程应用。

本发明公开了一种低温工况下燃料电池发电应用方法及系统、设备及介质，其中方法包括以下步骤：主控制器接收外部负载功率请求，在室温低于0℃时，优先启动钛酸锂系统的双向直流变换器工作，将高压电通过高压箱分别供应到储能电池的加热模块和燃料电池系统的单向直流变换器，从而对储能电池和燃料电池系统进行预热；当储能电池温度高于0℃时，其通过直流母线向外部负载输送电能，再根据外部负载请求功率的大小判断是否启动燃料电池系统进行供电；当外部负载请求功率为0时，燃料电池系统响应储能电池和钛酸锂系统BMS的可充电电流，给电池充电。本发明可保证燃料电池系统和储能系统在低温工况下的正常运行。

本发明公开了一种控制燃料电池系统水含量的方法及系统，涉及燃料电池领域，本发明提供的控制燃料电池系统水含量的方法及系统，尤其适合在较低温度环境中使用。此系统通过采用主动防护法，在燃料电池系统氢气路设置冷凝旁路L2，通过冷凝路L2产生的压差，使管路内不同区域的湿氢气可在压力差的作用下被抽吸到压力较低的冷凝路L2中，水汽不会停滞、存留在电堆内的膜电极表面以及氢气循环回路部件中，不会在系统电池堆、管路、部件随环境降温后冷凝到不期望冷凝产水的区域，从而保障低温储存膜电极的水含量在合理范围内，也保障水汽不会过多的在氢气循环回路部件中冷凝导致部件结冰无法动作，也可以避免氢气湿度过低减弱质子膜的质子传导特性。

本发明公开了一种燃料电池用氢空水集成式换热装置、系统及方法，涉及燃料电池技术领域，包括设于壳体内的冷却液换热部和氢气换热部，压缩空气进口和压缩空气出口分别设置于壳体长度方向的两端，进水口和出水口均连通于冷却液换热部，进氢口和出氢口均连通于氢气换热部，所述压缩空气进口和压缩空气出口之间形成有可供压缩气体通过的气体流动区域，所述气体流动区域经过冷却液换热部和氢气换热部。本发明提供的燃料电池用氢空水集成式换热装置、系统及方法，提供了一种集成度高的换热装置，利用高温压缩空气和发动机运行时产生的热量来加热氢气，降低高温压缩空气的温度，降低发动机性能受外界环境的影响，提高发动机的宽环境温度适应性。

本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域，公开了一种质子交换膜燃料电池堆膜电阻的测量方法，去除待测电池堆中膜电极中的质子交换膜，使用剩余的待测电池堆部件组装电堆，测量组装的电堆的电阻。本发明解决了现有技术存在的实施难度大、误差大、耗时长等问题。

本发明公开了一种燃料电池可移动式可视化测试装置及其使用方法，涉及燃料电池技术领域，包括测试装置本体，所述测试装置本体包括依次层叠的可视化端板、石墨流场板和底板，还包括加强条和限位框架，所述限位框架与可视化端板匹配，所述限位框架中部设有镂空的观测区域，所述加强条横贯所述观测区域并可活动设于限位框架与可视化端板之间。本发明提供的燃料电池可移动式可视化测试装置及其使用方法，通过设置可移动的加强条，在压紧可视化端板的同时，便于可视化反应中清楚观察到各流道设计下的水移动情况，有效消除测试盲区。可通过测试气路测试流场的排水能力。

本发明公开了一种用于测试燃料电池运行状态封装力的方法及装置，其中方法包括以下步骤：将燃料电池两侧端板分别固定安装在燃料电池系统底板上，与外围装置组成燃料电池系统，其中燃料电池包括依次连接的端板a、弹性元件、绝缘板a、集流板a、多节单电池、集流板b、绝缘板b和端板b；将测距仪器的底座固定安装在燃料电池系统底板上或端板a上，将测距定位块的一端固定安装在绝缘板a上靠近弹性元件的位置，另一端从端板a中间引出并与测距仪器的探头对准或接触；测距定位块随着弹性元件的变形而移动，测距仪器跟随采集变形的数据，从而得到燃料电池运行状态的封装力。本发明可以精准测试燃料电池运行状态下的实时封装力。

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池单边框膜电极组件贴合装置及方法。本发明的装置包括边框定位组合件和质子交换膜定位组合件；所述边框定位组合件上固定有底膜，质子交换膜定位组合件上设置有边界结构。本发明的方法包括：将底膜以边界结构进行定位，再将底膜转移并粘到边框定位组合件上；取边框以压敏胶胶面朝上放置到边框定位组合件上，用底膜对边框上的压敏胶进行定位；取质子交换膜置于质子交换膜定位组合件上，用边界结构对质子交换膜进行定位；将质子交换膜定位组合件与边框定位组合件合上，边框与质子交换膜贴合。本发明提供了一种定位精准、密封效果更好且制备工艺简单的燃料电池单边框膜电极组件贴合装置及方法。

本发明涉及一种燃料电池双边框膜电极组件贴合装置及方法。本发明的贴合装置，包括下边框定位组合件，下边框定位组件上铰接有质子交换膜定位组合件，下边框定位组件上滑动连接有上边框定位组合件；所述下边框定位组合件上设置有下边框定位标记，质子交换膜定位组合件上设置有边界结构，下边框定位标记以边界结构定位，上边框定位组合件上设置有上边框定位标记；所述下边框定位组合件上设置有用于对上边框定位组合件进行限位的定位元件，下边框定位组合件上还滑动连接有用于将上边框从上边框定位组合件上剥离并贴合到质子交换膜上的辊压机构。本发明提供了一种定位准确、密封效果更好且工作工艺简单的燃料电池双边框膜电极组件贴合装置及方法。

本发明公开了一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法、系统及其控制器，其中温度过冲方法包括以下步骤：采集燃料电池的电堆冷却液出口实时温度值等数据，读取调度电流值；计算冷却液升温速率，查表读取该调度电流值对应的冷却液出口目标温度值及温差设定值、升温速率设定值和初始风扇个数；判断目标温度值与实时温度值之差是否小于温差设定值，若小于则判断升温速率计算值是否大于升温速率设定值；若是则计算风扇占空比，否则判断风扇是否启动；若是则计算风扇占空比，否则根据风扇启动延迟时间提前启动风扇，再计算风扇占空比；最后输出风扇占空比控制风扇转速。本发明可解决冷却液温度过冲情况，从而满足燃料电池水热平衡及寿命需求。

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统停机吹扫方法。其技术方案为：一种燃料电池系统停机吹扫方法，包括以下步骤：第一阶段吹扫：设定第一阶段预设温度，使燃料电池入口或出口冷却介质温度维持在大于等于第一阶段预设温度；加载电流，对燃料电池进行吹扫，直至监测到电压小于预设电压值；第二阶段吹扫：对电堆进行强制降温，向电堆通入气体进行吹扫；设定第二阶段预设温度，当燃料电池入口或出口流体介质温度低于第二阶段设定温度时，或达到设定的吹扫时间，或达到设定的电压均值或最小值，则停止降温和吹扫。本发明提供了一种吹扫效率高且避免冷凝水残留在电堆内的燃料电池系统停机吹扫方法。

本发明公开了一种燃料电池冷却液温度控制方法、系统及其控制器，其中温度控制方法包括：采集燃料电池电堆冷却液出口实时温度值等数据，根据调度电流查找冷却液出口目标值温度、温差设定值和初始风扇个数；判断冷却液出口目标温度值与实时温度值之差是否小于温差设定值，若是，则启动风扇控制策略，计算风扇占空比，再判断风扇占空比是否大于等于最小设定占空比，且小于等于最大设定占空比，若是，则直接输出风扇占空比控制风扇转速；若小于最小设定占空比，则减少风扇个数，计算风扇占空比用于控制风扇转速；若大于最大设定占空比，则增加风扇个数，并考虑风扇启动延时，计算风扇占空比用于控制风扇转速。本发明可满足燃料电池效率及寿命。

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统排水装置及方法。其技术方案为：一种燃料电池系统排水装置，包括气水分离器，气水分离器包括相互连通的气水分离腔和储水腔，储水腔的底部设置有出水口，储水腔的出水口处连接有排水阀，排水阀的另一端连接有孔板，孔板的另一端连接有排水管。一种燃料电池系统排水方法，包括以下步骤：S1：用气水分离器对电堆阳极出口流体中的氢气和水进行分离；S2：燃料电池高功率时，将排水阀常开；燃料电池低功率时，将排水阀置于常闭状态且周期性地开启；S3：经过排水阀的水由孔板排出到排水管。本发明提供了一种可将分离出的水及时有效地排出且防止氢气排出的燃料电池系统排水装置及方法。

本发明公开了一种燃料电池膜电极浆料制备方法，属于燃料电池技术领域，包括以下步骤：S1.依次加入催化剂、水、醇类溶剂及离聚物，通过磁力搅拌形成预混物，所述醇类溶剂为2‑3个碳的醇溶剂；S2.将所述预混物放入水浴中，采用超声波分散；S3.超声分散后的浆料中加入醇类溶剂，再采用密封式高速剪切进行分散，分散完成后即制得所需浆料。

本发明公开了一种燃料电池膜电极离聚物预处理方法，属于燃料电池技术领域，包括以下步骤：S1.称取离聚物分散液1份置于烧杯中,称取纯水10份和醇类溶剂2‑4份加入离聚物分散液并搅拌混合均匀，所述醇类溶剂为2‑3个碳的醇溶剂；S2.将预混后的离聚物分散液置于密闭式高速剪切机中，开启冷却系统，进行剪切，即完成离聚物的预处理；S3.然后将预处理的离聚物与催化剂、水、醇类溶剂进行混合，再将该浆料采用超声波进行分散处理，即制得所需的催化剂浆料。