氢能专利库

本发明公开了一种用于质子交换膜燃料电池的吹扫方法及系统，该方法通过在当前环境温度小于预设的温度阈值时，将质子交换膜燃料电池的阳极腔入口的压强调整到第一压强阈值、气体流量调整到第一流量阈值，将阴极腔入口的压强调整到第二压强阈值、气体流量调整到第二流量阈值；其中，第二压强阈值小于第一压强阈值；同时使电池放电，在监测到电池的内阻大于等于预设阻值时，将阳极腔入口的压强调整到第三压强阈值，将阴极腔入口的气体流量调整到第三流量阈值；电池停止放电，进入低温停机储存状态；上述方法通过控制电池的阳极腔与阴极腔的压强差和气体流量，能有效在低温环境下吹扫质子交换膜燃料电池内部的液态水，提高氢气利用率，降低吹扫成本。

本发明提供了一种质子交换膜燃料电池水管理系统及操作方法。通过所述质子交换膜燃料电池水管理系统及操作方法，实现燃料电池在工作时进出口的切换，即将燃料电池的入口切换为出口，出口切换为入口；从而达到燃料电池运行过程中阴极氧化剂气体(空气或氧气)在电池内部流动方向的改变；解决了现有质子交换膜燃料电池在工作时出现的内部水管理问题，即在燃料电池靠近阴极入口部分的质子交换膜失水导致内阻增大问题，以及在燃料电池靠近阴极出口部分的水量过多导致的“水淹”问题。

本公开提供了一种基于燃料电池的应急电源系统，包括：燃料电池模块、动力电池模块、控制系统及直流母线；所述燃料电池模块作为应急电源向负载供电；所述动力电池模块作为所述燃料电池模块启动时提供启动电源，及协同所述燃料电池模块进行功率调整；所述控制系统，用于对本系统进行控制；所述燃料电池模块、所述动力电池模块分别电连接在所述直流母线上；所述燃料电池模块在运行过程中，实时监测负载输出功率，并将负载输出功率通过CAN总线传送至燃料电池控制器，作为所述燃料电池模块的输出设定功率。本公开可以根据负载的大小自动调节燃料电池的输出功率，使用环保、噪音低且可移动。

本发明公开了一种燃料电池加湿器测试系统，包括：干空气产生子系统、湿空气产生子系统、数据采集子系统和自动控制子系统；干空气产生子系统与待测加湿器的干空气入口连接；湿空气产生子系统的一端与待测加湿器的干空气出口连接，另一端与待测加湿器的湿空气入口通过管路连接，以形成回路；待测加湿器的湿空气出口连接外部大气；数据采集子系统分布设置在待测加湿器的干空气入口、干空气出口、湿空气入口和湿空气出口的管路上，并分别用于采集进入/离开待测加湿器的空气状态数据；自动控制子系统分别与干空气产生子系统、湿空气产生子系统和数据采集子系统相连接，并用于接收空气状态数据，以及控制干空气产生子系统和湿空气产生子系统。

本发明公开了一种大功率硼氢化钠水解制氢装置，其包括硼氢化钠溶液储罐、硼氢化钠溶液进料系统、硼氢化钠水解制氢反应器、氢气分离器、氢气清洗器、废液罐和控制系统。本发明的大功率硼氢化钠水解制氢装置集制氢和氢气的分离、纯化多功能于一体，可全自动运行，可靠程度高，使用安全，产氢量大，氢气纯度高，在产氢质量和产氢速度等方面均可满足30kW氢空燃料电池系统的用氢需求，作为供氢系统可明显提高整体系统的质量能量密度。而且，本发明的大功率硼氢化钠水解制氢装置适用于附近有可用水源的固定式燃料电池系统，有较好的应用前景。

本发明涉及燃料电池电源技术领域，公开了一种氢燃料电池电源系统，包括外部负载、蓄电池和系统主体，所述系统主体包括控制系统和分别与所述控制系统电连接的氢燃料电池发电装置、储氢系统和消氢装置，所述氢燃料电池发电装置与所述储氢系统之间管道连接，所述蓄电池与所述控制系统电连接，所述蓄电池、外部负载及所述氢燃料电池发电装置之间电连接。本发明提供的氢燃料电池电源系统，通过设置消氢装置，当封闭空间的氢气浓度超过排放标准时，消氢装置将含有氢气的混合气经过消氢处理，从而降低了封闭空间氢气的浓度，从而保证了系统在封闭空间使用的安全性，使得系统能同时适用于开放性环境及封闭式环境。

本发明涉及氢燃料电池技术领域，公开了一种氢燃料电池消氢装置，包括壳体，所述壳体的内部分割有相连通的空气混合腔和催化消氢腔，所述空气混合腔的侧壁上设有混合气进口及氢气进口管，所述催化消氢腔的内部设有消氢机构，所述消氢机构包括用于催化氢气氧化的催化器，所述催化消氢腔的侧壁设有出料口。本发明通过在空气混合腔设置混合气进口及氢气进口管，应急电源系统非工作状态及工作状态下混合气进入壳体，然后混合气或尾排气进入消氢机构，经过催化器催化消氢后的气体及消氢产生的水从出料口排出，大大降低了封闭空间氢气的浓度，消除了应急电源系统中储氢系统氢气泄露及氢气尾排对封闭空间安全性的影响，提高了安全系数。

本发明公开了一种硼氢化钠水解制氢催化剂及其制备方法，制备时，本发明先对载体进行表面改性，利用化学镀在载体表面镀Ni‑P镀层，然后将该含Ni‑P镀层的载体浸入含钌离子的溶液中进行二次化学镀，使载体上Ni‑P镀层的Ni与钌离子发生置换反应，形成Ru‑P镀层。本发明制备方法不仅提高了活性组分Ru‑P于载体上的负载效果，且获得的Ru‑P镀层具有高活性和高稳定性，催化寿命长，适用于大规模生产硼氢化钠制氢系统。

本发明公开了一种复合耐腐燃料电池金属双极板及其制备方法，所述金属双极板包括金属薄板、石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜黏附在金属薄板的外表面，形成带表面柔性石墨薄膜金属薄板。本发明通过在金属薄板表面涂敷廉价的石墨烯薄膜，不仅能够形成致密的保护层，极大地降低金属双极板的腐蚀速率，而且能降低极板的接触电阻，提高燃料电池性能，延长金属双极板的使用寿命。且本发明的制备方法不改变金属双极板的冲压和焊接加工工艺，即可制备出耐腐蚀的金属双极板，操作简单，具有很好的实用价值。

本发明属于燃料电池电堆热力学的技术领域，具体涉及一种燃料电池电堆热容的测试方法，在整个测试系统保证绝热的前提下，包括测试电堆和去除电堆之外的辅助系统的质量、电堆的初始温度、辅助系统的第一初始温度及第一液体经过所述电堆之后，得到的电堆的第一温度、辅助系统的第一温度，将上述测定值代入第一热容函数，总热容的方程式F(C堆，C辅助系统)；测试辅助系统的第二初始温度及第二液体经过所述辅助系统后，得到所述辅助系统的第二温度，将上述测定值代入第二热容函数，得到辅助系统的热容的方程式F(C辅助系统)；联立方程式F(C堆，C辅助系统)和F(C辅助系统)，得到电堆的热容。本发明测试方法简单，且精度较高。

本发明涉及设备监控技术领域，特别涉及一种燃料电池远程监控系统和方法。其中，所述系统包括：监控终端设备，用于基于不同数据采集方式获取不同燃料电池系统的数据信息，并将其发送至平台处理设备；至少基于所述属性信息分析、分类存储和分类发送所述数据信息，以及，接收所述远程监控设备的控制指令和归档数据，将所述控制指令发送至所述监控终端设备；远程监控设备，基于WinCC平台接收、展示和分析所述数据信息，生成并发送归档数据，以及发送控制指令至所述平台处理设备。本发明能够实现不同应用场景下的不同燃料电池系统的集成监控和控制，提高效率，降低人力和时间成本。

本发明公开了一种燃料电池模块数据监测方法及系统，方法包括：接收燃料电池模块传输的数据报文；按照预先定义的通讯协议格式，对所述数据报文的各个数据域进行分解，得到报文内容；其中，所述报文内容包括报文ID以及原始报文数据；依据所述报文ID在汽车协议数据库DBC文件查找对应的配置节点；根据所述配置节点将所述原始报文数据转换为对应的实际意义值；显示所述实际意义值，并将所述数据实际意义值存储到指定的记录文件中。实施本发明，能够自动将原始报文数据转换为实际意义值进行显示，能够自动将实际意义值转换为原始数据并发送至燃料电池模块达到参数设置，避免人为操作容易产生错误。

一种快速检测燃料电池短路的系统和方法，本发明采用直流电源，在燃料电池正式运行前，用该直流电源检测电堆是否有短路电池的方法。本发明的具体步骤为：首先将电堆连接到电池电压测试平台上，该电池电压测试平台具有检测电堆每片电池电压的功能。其次将直流电源的正极连接到电堆的正极将直流电源的负极连接到电堆的负极，同时设定直流电源的输出电压，其具体电压为0.1*N/V～0.3*N/V(N为电池节数)。再次接通直流电源观察电池电压测试平台上电堆电压分布，如果测试台显示的单节电压为0或其上一节或下一节电压达到2*V/N v(V：设定的直流电源电压)。则该单节为短路单池，应切断电源，检查短路位置。该方法可以快速有效的检测电堆的短路点，且对电池及检测设备没有损伤。

本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池低温保护装置及其控制方法。基于燃料电池的反应原理特性，在低温环境时，需对电堆进行保温。现有技术中加热器采用不锈钢壳体构成管路，管路内部布置加热管进行加热的结构，加热装置不锈钢壳体采用多段钢管焊接，工艺复杂，对焊接质量要求高，批量生产成本高。本发明中装置壳体采用多边形管状结构，可采用型材加工，结构简单，外形规整，便于安装和批量生产；在圆形空腔壁与多边形管状结构形成的空腔中放置加热板，空腔用导热胶填充并将加热板固定在空腔中，加热器功率可根据实际需求调整加热板安装或者接入数量，通用性强；采用温控开关将冷却液温度保持在一个温度区间内，防止电堆内残留水分结冰。

本发明公开一种燃料电池低温保护控制系统，包括：防冻系统控制模块，用于接收、处理和发送控制信息和指令；加热模块，包括继电单元和加热单元，所述加热单元对冷却液加热，继电单元由防冻系统控制模块进行控制；水冷模块，包括预充电单元、冷却水泵控制器和水泵，所述冷却水泵控制器分别与预充电单元、水泵连接，预充电单元由防冻系统控制模块进行控制；水冷模块外接交流三相电源，经整流桥将交流电源转化为直流电源。本发明还公开一种燃料电池低温保护控制方法，通过所述系统控制模块对加热模块和水冷模块的调控，使循环冷却液温度始终保持在适宜合理的范围，从而实现对燃料电池堆的温度保护，本发明的系统及方法智能化程度高、控温效果好。

本发明公开一种燃料电池应急电源控制系统，包括燃料电池系统、锂电池系统、电力变换系统、PLC和网关模块GWM，燃料电池系统包括系统控制器ECU、燃料电池模块、双向DCDC变换器、第一人机交互界面、调试上位机PC，锂电池系统包括锂电池模块、锂电池管理系统BMS和第二人机交互界面，电力变换系统包括充电机和逆变器DC/AC，PLC为锂电池系统和电力变换系统的控制单元；本发明还公开了一种燃料电池应急电源控制方法；本发明通过采用CAN协议通信方式、Modbus通信协议和硬接线多种形式的结合使用，使系统通信兼容性更强，可靠性更高，系统更稳定；优化的混合动力系统控制方式，合理分配燃料电池、锂电池与负载之间的能量分配，提高了燃料电池、锂电池的工作效率和稳定性。

本发明涉及燃料电池双极板加工技术领域，尤其涉及一种燃料电池用双极板模具检测清扫装置，包括控制单元、移动机构、清洁机构和摄像机构，移动机构的输出端连接有安装架，清洁机构和摄像机构分别安装于安装架，控制单元分别与移动机构、清洁机构和摄像机构电连接；本发明提高了清洁效率和效果，降低人工投入和员工人身风险。另外，提供一种燃料电池用双极板模具检测清扫方法，包括以下步骤：定位；清洁；图像获取；比对判断；控制单元有无杂质控制清洁机构进行下一步操作，若无杂质，则移动机构将清洁机构和检测机构移出模具的清洁和检测位置，本发明，有助于大幅提升了双极板加工的品质，且检测效率和准确度高。

本发明涉及燃料电池极板制造技术领域，尤其涉及一种燃料电池双极板制造设备，包括电控系统，输送线装置，自动取料工装，模压装置，极板清洁装置，极板装篮装置，输送线装置、自动取料工装、模压装置、极板清洁装置和极板装篮装置均与电控系统电连接，本发明有利于提高双极板品质，降低了不合格率及人为不稳定因素风险；降低双极板有机物污染风险，提升电堆性能。一种燃料电池双极板的制造方法，包括以下步骤：送料，放料，模压，取料，出料，清极板，装篮，有效提高双极板生产质量，减少因杂质残留造成后续批次的极板缺陷，方便进行后续的极板高质量生产。

本发明涉及燃料电池控制技术领域，尤其涉及一种多套燃料电池系统的协调控制方法及系统，步骤包括：获取每套燃料电池系统的启动点功率；获取电动设备工作的需求功率；将需求功率与燃料电池系统的启动点功率进行比较以控制多套燃料电池系统的启闭状态。多套燃料电池系统的协调控制系统，包括第一功率获取模块，第二功率获取模块，电池系统启闭控制模块。本发明具有较高的工作效率，使多套系统均保持较为优化的工作效率，反应速度快、判断准确，控制每套燃料电池系统启闭，提高工作效率。

本发明公开一种燃料电池极板流场体积的快速检测方法和检测装置，该检测装置包括底板、储液腔、量杯架、移动块、底座、连接绳、排液口以及导液管等，所述底板上部与顶部敞口的壳状储液腔相连，所述储液腔侧面与导液管通连，所述导液管的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，所述储液腔内设置有用于放置双极板或单极板的底座，所述储液腔外侧面套有移动块，所述移动块与所述底座相连，所述移动块沿所述储液腔竖直方向移动时，所述移动块牵拉所述底座以相反方向移动。采用该装置可以快速测量双极板流场体积。相对现有技术，本发明技术方案具有结构简单和方便快捷等优点，能够精准测量双极板流场体积。