氢能专利库

本发明公开了一种氢燃料电池汽车启动怠速控制策略及控制系统，包括以下步骤：预设SOC阈值，获取车辆启动后的动力电池SOC，当动力电池SOC达到第一阈值，燃料电池进入设定的近零功率输出状态，当动力电池SOC低于第二阈值，燃料电池再次启动，进入正常功率输出状态，对动力电池进行充电，维持整车能量需求，当动力电池SOC达到第三阈值，燃料电池保持一个较低的功率输出，进入怠速状态，通过上述步骤完成氢燃料电池汽车怠速控制策略。本发明能有效降低燃料电池汽车怠速过程中电堆电压过高引起的性能衰减，并在一定程度上减少氢气的消耗。

本发明公开了一种燃料电池重卡预见性巡航控制方法及系统。该方法包括：确定驾驶员的驾驶风格；获取车辆实时状态信息；计算车辆的功率；所述功率包括氢消耗功率和电池消耗功率；根据所述驾驶风格、所述车辆实时状态信息以及车辆功率，计算车辆最优行驶速度；根据所述最优行驶速度对车辆进行预见性巡航控制。本发明根据车辆位置、车辆附近环境因素、驾驶员驾驶风格、车辆功率等进行多目标控制，实现了对车辆行驶速度的动态规划，提高了车辆自动驾驶控制的灵活性以及智能化程度，减少了重卡长途行驶中的氢耗及电耗，能更有效的提高定速巡航的安全性和有效性，更大程度的降低运输成本。

本发明公开了一种燃料电池膜电极一致性筛选装置及方法，其中，装置包括：可拆卸定位组件，用于对定位多个双极板，以使得双极板之间形成用于测试膜电极的测试空间；密封装置，密封装置包括阳极入口和阴极入口；筛选组件，筛选组件用于在测试时，在阳极入口通入氢气、阴极入口通入惰性气体之后，通过预设测试策略测试得到每个膜电极的性能参数，并根据性能参数对膜电极进行一致性分析，以筛选得到满足一致性条件的膜电极。该装置可以在电堆装配之前有效解决燃料电池系统的一致性问题，同时可以有效解决燃料电池单体快速筛选与检测问题，并具有结构简单成本低的优点。

本发明公开了一种具有自增湿功能的燃料电池，燃料电池具有逆流流场结构，包括多个双极板，双极板为流场结构，双极板两侧分别设置阴极流道和阳极流道，阴极流道和阳极流道包括：多条流道和多个扰流板，流道包括流道入口和流道出口，扰流板与流道截面呈预设角度设置，扰流板的前端朝向流道入口，使得流道中的水聚集于扰流板的前端，以在阴极流道和阳极流道两侧产生水浓度差和气体湿度差，使得阴极流道出口处的水反向渗透到阳极流道入口处的同时，使得阳极流道出口处的水反向渗透到阴极流道入口处。该燃料电池可以有效解决燃料电池外用增湿系统过于复杂、结构不紧凑、且易产生阴极向阳极反渗透现象削弱等问题。

本发明公开了一种基于模型预测的燃料电池堆温度控制方法、装置、模型预测控制器及系统，其中，方法包括以下步骤：采集燃料电池堆当前时刻的实际温度；利用燃料电池堆的阶跃响应曲线和当前时刻的实际温度预测得到下一时刻的预测温度；对所有时刻的实际温度与预测温度之间的第一差值进行加权得到误差修正值，根据误差修正值修正下一时刻的预测温度，并根据修正后的预测温度与目标温度的第二差值确定的温度控制参数控制加热组件或制冷组件工作，以控制燃料电池堆的温度达到目标温度。该方法可以保证燃料电池温度控制的均匀性及稳定性，有效避免温度超调或波动过大。

本发明公开了一种燃料电池氢气循环系统及其控制方法，其中，系统包括：引射器，引射器的氢气入口与氢气供应端相连，引射器的氢气出口与电堆入口相连，以形成进气通路；引射器的氢气二次循环入口与分水器一端相连，以形成氢气循环通路，其中，分水器另一端与电堆出口相连；氢气循环泵，氢气循环泵的一端与进气通路相连，氢气循环泵的另一端与氢气循环通路相连；控制器，用于根据当前所处工况控制引射器和/或氢气循环泵工作。该系统有效解决了燃料电池氢气循环系统进气高效性、节能性以及引射器和循环泵切换模式时的连续性问题。

本发明涉及染料电池极板涂层技术领域，具体涉及一种燃料电池金属双极板用非晶碳涂层及制备方法。所述涂层包括过渡层和非晶碳复合层；过渡层包括金属层和Me/C梯度层，Me为金属层元素，C为碳；非晶碳复合层包括非晶碳耐腐蚀层和非晶碳导电层；非晶碳耐腐蚀层有n个单元，每个单元由高偏置电压层和低偏置电压层组成。所述涂层的制备方法为采用物理气相沉积的方法在金属双极板表面依次制备金属层、Me/C梯度层、非晶碳耐腐蚀层、非晶碳导电层。本发明采用闭合场非平衡磁控溅射技术制备非晶碳耐腐蚀层提高涂层耐腐蚀性，在非晶碳耐腐蚀层表面制备非晶碳导电层提高涂层的界面导电性，实现燃料电池金属双极板耐腐蚀性和高导电性的同步提升。

本发明公开了一种风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法及装置，燃料电池系统包括分离设置的空气供给流道和冷却流道，方法包括以下步骤：在燃料电池启动后，获取燃料电池的实际工作温度；判断实际工作温度是否处于额定工作温度区间；如果未处于实际工作温度区间，则将冷却风扇的转速调整为目标冷却转速，以调整冷却流道的空气流实现燃料电池温度的调控，并将进气风扇的转速调整为目标进气转速，以调整空气供给流道的空气流量实现燃料电池湿度的调控。该方法通过将空气供给流道和冷却流道分离，分别通过调节进气风扇和冷却风扇实现燃料电池流量、湿度控制和温度控制的分离，以更好地维持燃料电池的工作状态。

本发明公开了一种液氢与深冷气氢泄漏检测及定位方法及装置，方法包括：获取易泄漏位置处容腔内的当前温度；判断当前温度是否处于氢敏传感器的额定工作温度范围内；如果是，则读取氢敏传感器测得的氢气浓度，以在氢气浓度超出报警阈值时，生成泄漏报警信息的同时，获取泄漏位置信息；如果否，则获取容腔外的环境温度，并计算当前温度与环境温度的温度差值以及差值变化率，以在温度差值和/或差值变化率超过对应的报警阈值时，生成泄露报警信息的同时，获取泄露位置信息；将报警信息和泄露位置信息发送至预设终端。该方法可以有效改善低温氢泄漏检测性能，兼顾低温氢微量泄漏时的检测灵敏度，成本低、可靠性高、泄漏检测响应快及结构简单。

本发明公开了一种燃料电池电电混动系统的热管理系统及其控制方法，其中，该热管理系统包括：燃料电池热管理组件、动力电池热管理组件、水热再利用组件和控制组件，在系统处于燃料电池热管理工况时，控制燃料电池热管理组件对燃料电池电堆进行热管理，在系统处于动力电池热管理工况时，控制动力电池热管理组件对动力电池系统进行热管理，在系统处于水热再利用工况时，控制水热再利用组件液化降温的水蒸气，并流入水凝胶内，以通过水凝胶受热使得水凝胶内的水蒸发汽化对动力电池系统进行散热。该热管系统具有快速升温、温度可控、升温均匀性好、结构简单及成本低等优点。

本发明公开了一种燃料电池热管理系统故障诊断方法及装置，其中，方法包括：获取燃料电池的热管理系统的测试值；根据测试值与模型计算值计算热管理系统的当前残差值；将当前残差值与预设残差值进行比较，其中，若当前残差值的绝对值大于预设残差值，则判定热管理系统故障，根据当前残差值利用故障分类模型诊断热管理系统的故障类型。该方法通过分层多阶段方法和简化分类模型的应用，解决了基于模型的方法计算成本高的问题，实现了对燃料电池热管理系统零部件级别的故障诊断，且计算量小，准确度高，同时可用于大量数据分析。

本发明公开了一种燃料电池及其加热方法，该燃料电池在燃料电池内部的双极板中嵌入加热膜；加热膜上引出两个电极，为加热膜通电后产生热量为燃料电池加热。该燃料电池采用一种可自产热的金属氧化物半导体制热材料，嵌入到双极板中，具有无污染、质量轻、成本低等优点，可快速均匀加热电池并且能够使得电池保温，且布置方式简单便捷，无需破坏电池内部组成结构或引发额外的电化学反应。

本发明公开了一种燃料电池系统动态性能预测方法及装置，其中方法包括：获取燃料电池系统的运行数据；将运行数据输入至基于注意力机制的循环神经网络，得到注意力在输入向量中的分布，并计算加权平均值，基于加权平均值预测燃料电池系统在预设时长内的动态性能。该方法克服了传统燃料电池性能预测精度不高的问题，不仅实现了对燃料电池动态性能的预测，使得预测结果准确，且对燃料电池的设计和优化提供有力的指导，并且可以实现对电池耐久性的预测，有效节省时间和成本。

本发明公开了一种基于运行大数据的燃料电池健康状态评估方法及装置，其中，方法包括：获取待评估燃料电池的第一参数信息，并将第一参数信息存储至云数据库；对第一参数信息进行预处理得到第二参数信息，并基于预设的状态评估模型和数据驱动对第二参数信息进行状态评估，得到待评估燃料电池的健康状态评估信息；根据云数据库中的数据确定待评估燃料电池的评估周期；基于预设的神经网络模型、健康状态评估信息和评估周期计算待评估燃料电池的健康状态。该方法结合了基于模型和数据驱动的优势，保障了健康状态评估的准确性与快速性，解决现有的评估装置无法实时准确评估燃料电池的健康状态，适用性不强的缺陷。

本发明公开了一种燃料电池停机工况热管理方法及装置，燃料电池的封装电堆的箱体内壁上设置有加热膜，方法包括以下步骤：检测电堆是否处于停机工况；如果处于停机工况，则利用气体吹扫整个电堆，以去除掉电堆内部残留的水，并判断电堆的实际温度是否大于第一预设温度；如果实际温度小于或等于第一预设温度，则控制加热膜通电加热电堆，并在实际温度大于第一预设温度时停止加热，以在停机时维持电堆温度处于预设温度以上。该方法可以在停机时通过加热膜进行保温，有效避免停机时电堆温度过低导致启动困难、损伤电堆的问题。