氢能专利库

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种延长空冷型燃料电池电堆使用寿命的控制方法，其中，控制方法包括步骤：获取空冷型燃料电池电堆的运行状态和电堆电压；当所述运行状态为停机状态时，基于所述电堆电压与高电位阈值的比较结果，控制开关元件导通，以将所述空冷型燃料电池电堆自带的散热风扇与所述空冷型燃料电池电堆直连，使所述散热风扇作为耗电负载对所述空冷型燃料电池电堆进行放电；在放电过程中，基于所述电堆电压与停止阈值的比较结果，控制所述开关元件关断，以停止放电。该方法通过利用电堆已有散热风扇作为负载进行主动放电，快速降低电堆停机后的电位，缩短高电位维持时间，从而减缓对电堆材料的损害，延长使用寿命。

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种风冷氢燃料电池能源回收利用装置及其控制方法，包括氢燃料电池堆、储氢瓶和风扇，风扇与氢燃料电池堆的空气流道连通，储氢瓶与氢燃料电池堆的氢气流道通过供氢管路连通，储氢瓶的外侧设有将其环绕包围的热回收通道，热回收通道的一端通过进风通道与风扇连通，且其另一端通过出风通道连接有加湿器，加湿器设置于氢燃料电池堆远离风扇的一侧，将氢燃料电池堆运行时产生的废热回收，通过热回收通道为储氢瓶提供热量，提高了能量利用率，而且维持储氢瓶的放氢速度，提升电堆效率，将储氢瓶放氢吸热过程中的冷凝水用于在氢燃料电池堆的空气入口增湿，有效保证了风冷氢燃料电池的水平衡，防止出现膜干涸现象。

本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开一种燃料电池系统中诊断水滤堵塞的方法，其中，制备方法包括步骤：通过三阶段实现全工况监测：启动前，控制三通阀为小循环，稳定水泵转速后，对比冷却水入堆压力与设定值，压力超设定则判定堵塞；小功率运行时，监测冷却水从30℃升至65℃过程中，三通阀从0%到35%开度的切换时间，超时则判定堵塞；大功率运行时，在大循环状态下，若冷却水温差超设定值则判定堵塞。本发明方法无需新增部件，可节约成本，且实现了启动前及运行中实时诊断，避免电堆损坏。

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种空冷型燃料电池双极板、燃料电池电堆及其散热优化方法，包括石墨基板，石墨基板的一侧设有氢气直流道，且其另一侧设有空气直流道，通过设置斜向流道有效减轻双极板重量，并且增加空气在电堆内的流动路径，有效使空气进行横向扩散，提高阴极侧空气流道的传热及传质效果，提高散热均匀度和散热效果，提高空气流量分配均匀度，有效促进液态水的排出，防止产生水淹现象，而且通过在空气直流道的两端连通设有Y形分流口，减小空气直流道进出气口形成的缺口的尺寸，有效降低密封垫圈的应力集中，提升密封垫圈应力分布均匀性，从而提高密封垫圈的蠕变强度，防止密封失效，延长电堆使用寿命。

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池发动机冷却系统及其控制方法，包括：换热器；第一冷却系统，与换热器一端连接；第二冷却系统，与换热器的另一端连接；第一管道和第二管道中均含有冷却液，且第一管道中冷却液少于第二管道中冷却液。通过换热器将第一冷却系统和第二冷却系统集成于一体，有效节省了燃料电池内的空间，通过减少第一冷却系统中零部件的数量，使得第一冷却系统中冷却液的剂量大幅减少，使得电堆冷启动的时间缩短，提高启动效率，另一方面，由于第一冷却系统中无需额外安装中冷器和PTC加热器等辅助装置，确保第一冷却系统中的冷却液的离子含量能够保持在较低的范围，电堆的绝缘性能够长期保持在较高的水平。

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种车载双燃料电池的控制方法及系统，包括如下步骤，S1：基于动力电池的电池剩余容量，设置两种能量控制策略；S2：判断两燃料电池电堆的衰减程度；S3：高衰减燃料电池与低衰减燃料电池分别选择与之相匹配的能量控制策略，使得低衰减燃料电池的变载频率高于高衰减燃料电池的变载频率。高衰减燃料电池与低衰减燃料电池分别选择两能量控制策略中与之相匹配的能量控制策略，使得低衰减燃料电池的变载频率高于高衰减燃料电池的变载频率，从而提高了动力电池的稳定性，既能保证提供给车辆的动力输出稳定，又能减缓高衰减燃料电池的衰减速度，起到保护高衰减燃料电池的目的，从而延长燃料电池的使用寿命。

本发明公开了一种燃料电池空气系统泄漏诊断方法，步骤包括：在燃料电池空气系统停机下，保持背压阀关闭，全打开入口阀，打开旁通阀至设定开度后，再启动空压机为设定转速；空压机达到设定转速后，关闭空压机，再关闭旁通阀；在空压机完全停止转动后，再关闭入口阀；计算空气体积V；判断空气体积V是否大于预设阈值，若空气体积V小于等于预设阈值，则判定燃料电池空气系统不存在泄漏；若空气体积V大于预设阈值，则判定燃料电池空气系统存在泄漏。本发明利用空压机停止运行后的惰转过程来检验空气系统是否泄漏，提高燃料电池系统运行可靠性。

本发明公开了一种燃料电池车辆的尾气排放系统及方法，系统包括电堆、供氢单元、比例阀、引射器、气水分离器、排水排气阀、尾气储气罐、扫气阀、空压机和背压阀；供氢单元、比例阀、引射器和电堆的氢气入口依次连接，电堆的氢气出口、气水分离器、排水排气阀和尾气储气罐依次连接，气水分离器连接引射器；空压机连接电堆的空气入口，电堆的空气出口通过扫气阀连接所述尾气储气罐，电堆的空气出口通过背压阀连接外界，空压机通过空气入口向电堆阴极供应空气，其中未完全反应空气尾通过扫气阀对尾气储气罐进行吹扫。本发明能够安全高效地将燃料电池车辆的含氢尾气进行存储并防止外溢，大大提升了燃料电池车辆运行安全性。

本发明公开了一种燃料电池电堆寿命的监测方法，步骤包括：燃料电池系统在停机后，对电堆进行放电并检测电堆的单电池最低电压，当单电池最低电压小于等于规定电压阈值时，停止电堆放电；对电堆阳极进行补氢，当电堆阳极的氢气压力达到设定压力阈值后停止补氢；在设定时间段内，使得电堆维持于低电压状态；在设定时间段内，获取T1时刻的电堆阳极氢气压力P1以及获取T2时刻的电堆阳极氢气压力P2，计算氢腔泄漏量；判断氢腔泄漏量是否大于泄漏量目标值，若氢腔泄漏量大于等于泄漏量目标值，则判定电堆寿命终了。本发明快速判定燃料电池电堆寿命是否终了，无需额外的检测设备，既节约成本又具备更为准确的寿命判断数据。

本发明公开了一种燃料电池电堆的装配吹扫一体化装置，包括pack外壳、上端板、若干连杆、下端板、若干空气分配管和空气出气孔；pack外壳包括顶板，顶板包括空气输入孔、空气分配腔、若干空气分配孔，空气输入孔设置于顶板顶面，且与空气分配腔连接；空气分配孔设置于顶板底面，且与空气分配腔连接；连杆包括空气接收孔、空气分散腔和若干吹扫孔，空气接收孔连接空气分散腔，吹扫孔设置于连杆侧面，吹扫孔连接空气分散腔；空气分配管一端口连接空气分配孔、另一端口连接空气接收孔，空气出气孔设置于侧面底部。本发明使得吹扫管集成于pack外壳和连杆内，形成一体化结构，大大节约了成本以及缩小了燃料电池电堆的空间体积。

本发明公开了一种燃料电池双极板的生产冲压系统及方法，生产冲压系统包括来料机、拉直机、切料机、第一传送机械手、第一冲压机、第二传送机械手、第二冲压机、第三传送机械手、气密检测机、成品摆放台、分类机械手、左储物架、右储物架、第一AGV搬运车和第二AGV搬运车，生产冲压系统将双极板金属片的拉直、切割、两次冲压、气密性检测以及良劣品的分类形成一体化生产线。本发明提高了生产冲压效率，降低了成本以及劣品率，具有高度自动化生产功能。

本发明公开了一种伸缩连杆装置及燃料电池堆，伸缩连杆装置包括左连杆、中间连杆、右连杆、左齿轮、右齿轮、中间固定齿轮、前固定板和后固定板，左连杆右侧设置有若干轮齿，中间连杆左右两侧设置有若干轮齿，右连杆左侧设置有若干轮齿；左连杆右侧轮齿与左齿轮的轮齿配合连接，右连杆左侧轮齿与右齿轮的轮齿配合连接，中间连杆左侧轮齿与左齿轮的轮齿配合连接，中间连杆右侧轮齿与右齿轮的轮齿配合连接，中间固定齿轮的轮齿均与左齿轮轮齿和右齿轮轮齿配合连接，左齿轮的轴心以及右齿轮的轴心均与前固定板和后固定板连接，中间固定齿轮的轴心与前固定板连接。本发明设置的伸缩连杆，适配各种燃料电池电堆，结构简单，应用范围较广。

本发明公开了一种燃料电池固定装配装置及其用的伸缩连杆，伸缩连杆装置包括下连杆、上连杆、齿轮、固定件和上档件；所述上连杆的左侧面或右侧面上设置有轮齿，齿轮通过轴心固定于下连杆背面，齿轮的轮齿与上连杆的轮齿配合连接，上档件固定设置于上连杆正面顶部，固定件的轮齿与齿轮的轮齿配合连接，固定件卡住齿轮转动，从而使得下连杆和上连杆停止运动，上端板和下端板停止压缩电堆。本发明设置的伸缩连杆，适配各种燃料电池电堆，结构简单，应用范围较广。

本发明公开了一种燃料电池氢气循环系统及其控制方法，系统包括电堆、供氢单元、氢气比例阀、引射器旁通阀、引射器、气水分离器、功率检测模块、温度检测模块和控制器，燃料电池系统运行过程中，每隔限定时间段，功率检测模块检测电堆的发电功率和温度检测模块检测供氢单元的供氢温度；当电堆功率大于功率阈值且供氢温度小于温度阈值时，控制器开启引射器旁通阀；当电堆功率小于等于功率阈值，或供氢温度大于等于温度阈值时，控制器关闭引射器旁通阀。本发明通过对引射器外设引射器旁通阀，控制引射器旁通阀的开关，从而防止高功率下在电堆氢气入口产生积水。

本发明公开了一种燃料电池系统的阳极水量控制方法，步骤包括：实时接收判断电堆的单片电池平均电压，计算单片电池平均电压差值，若单片电池平均电压差值小于等于电压判断阈值，先打开排放阀后打开疏水阀，重复若干次，计算占比值；判断占比值的大小，若占比值小于第一规定阈值，则判定燃料电池系统阳极含水量过多，控制加湿器旁通阀逐渐增大开度和控制空气截止阀逐渐减小开度；若占比值大于第二规定阈值，则判定燃料电池系统阳极含水量过干，控制加湿器旁通阀逐渐减小开度和控制空气截止阀逐渐增加开度。本发明通过适应性地调整相关阀门的开度，实现了燃料电池系统阳极含水量闭环控制，从而保证燃料电池系统运行性能的稳定。

本发明公开了一种燃料电池系统的空气流量传感器故障诊断方法，步骤包括：打开背压阀至第一开度，使空压机转速达到第一转速，获取空压机的空气流量Q1、空气入口的空气温度T1、空气入口的空气压力P1和环境压力，计算等效流量系数Kv：维持背压阀开度不变，使空压机转速达到第二转速，记录空压机空气流量Q2，计算得到理论空气流量Q2’；计算空气流量Q2与理论空气流量Q2’的差值的绝对值，若绝对值小于等于流量差阈值，则判定空气流量传感器正常，否则判定空气流量传感器有故障。本发明能够准确判断空气流量传感器是否发生故障，提高燃料电池系统运行稳定性和安全性。

本发明公开了一种燃料电池双极板的冷却液流场，所述燃料电池双极板包括第一冷却液输入口、第二冷却液输出口、冷却液流场、第一冷却液输出口和第二冷却液输入口，所述冷却液流场包括第一冷却液流场和第二冷却液流场，第一冷却液流场的左端连接第一冷却液输入口，第一冷却液流场的右端连接第一冷却液输出口；第二冷却液流场的左侧连接第二冷却液输出口，第二冷却液流场的右侧连接第二冷却液输入口。本发明通过设置两个冷却液流场，且冷却液在冷却液流场上进行对向流动，大大提高了冷却效果。

本发明公开了一种燃料电池系统及其停机阳极吹扫方法，停机阳极吹扫方法步骤包括：燃料电池系统停机时，氢气进入电堆阳极进行吹扫；阳极吹扫过程中，周期性地开启排水排气阀，排水排气阀每一次的开启时长为t1，每两次开启的间隔时间为t2；适应性调节氢气比例阀开度，以维持电堆的阳极压力处于规定压力；记录排水排气阀每一次开启过程中氢气比例阀的开度变化，并计算记录排水排气阀每一次开启过程中氢气比例阀的平均开度，当氢气比例阀第n次的平均开度减去第n‑1次的平均开度小于设定阈值时，则停止电堆的阳极吹扫。本发明通过氢气比例阀的开度情况来判断阳极液态水是否吹扫完毕，使阳极停机吹扫形成闭环反馈，节约氢气吹扫用量。

本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种燃料电池电堆通道结构的优化方法及其系统，其中，优化方法包括步骤：构建单电池‑电堆CFD多孔介质数值计算模型，以燃料电池电堆的流量分配变异系数CV，燃料电池电堆入、出口总压降，单电池流量过量系数不均匀度，以及单电池压降作为优化条件，基于单电池‑单堆CFD多孔介质数值计算模型的模拟计算结果实现对所述燃料电池电堆的入、出口公用通道结构，以及燃料电池电堆中单电池与公用通道的变流通面积结构进行高效优化。

本发明公开了一种燃料电池的氢气引射系统及其控制方法，氢气引射系统包括电堆、供氢单元、氢气比例阀、引射器三通阀、氢气引射器、气水分离器和排水排气阀，当电堆电流大于第二电流阈值时，引射器三通阀的开度从0变为100%；当电堆电流小于第一电流阈值时，引射器三通阀的开度从100%变回0；当电堆电流大于等于第一电流阈值且小于等于第二阈值时，引射器三通阀4的开度维持上一状态。本发明通过适应性地调整引射器三通阀的开度，从而控制氢气从氢气引射器的第一喷口或第二喷口进入电堆，使得氢气引射系统运行稳健，大大降低了电堆氢气压力和再循环氢气流量的波动。