氢能专利库

本申请涉及一种燃料电池热电联供系统的优化控制方法、装置和设备。方法包括：确定燃料电池热电联供系统在非设计工况下的多组候选运行参数和每组候选运行参数对应的电堆的健康状态值；根据每组候选运行参数、候选运行参数对应的健康状态值以及预先构建的代理模型，确定系统中各个部件的候选温度参数；代理模型用于表征运行参数与各部件的温度参数之间的映射关系；基于各候选温度参数、健康状态值和预先构建的多目标评价函数，确定燃料电池热电联供系统的最优运行参数；多目标评价函数用于表征多个评价指标与运行性能参数之间的映射关系；根据最优运行参数生成控制指令，用于指示对系统进行优化控制。采用本方法能够提高优化结果的精度。

本申请提供一种制氢装置及制氢方法，涉及电解水制氢技术领域。其中，该装置中的空气压缩机、阳极换热器、SOEC电堆的阳极构成阳极回路，SOEC电堆的阴极、阴极换热器、混合器、分离器、氢气循环器构成阴极回路；气水换热器与蒸汽发生器和阳极换热器连接；聚光集热回路包括：聚光塔、一级换热器、热储罐、冷储罐、二级换热器、蒸汽发生器。该装置通过内部间接热耦合的聚光集热系统为SOEC回路供热，同时SOEC回路具有可进行深度余热回收的双回路，实现了把太阳辐照的短时波动与蒸汽生成彻底解耦，确保进入SOEC回路的蒸汽在温度与流量上均保持平稳；同时保留SOEC回路进行过热与微调的自由度，从而降低了固体氧化物电解池制氢过程中的控制难度，提高了设备稳定性。

本发明涉及氢能源制备技术领域，尤其为一种制加氢一体机用储氢设备，包括机体，还包括：制氢机模块，其空气进入处具备过滤功能；储氢模块，固定于所述机体的内部，所述储氢模块由多个储气罐构成；加氢模块，设置于所述储氢模块的顶部，所述加氢模块为加注泵且入口端与储氢模块相连；本发明中制氢机模块的过滤进气组件采用旋转架搭载多扇形滤网本体的动态设计，结合清理组件的毛刷盘清洁结构，实现了柳絮季节下的高效防堵与持续进气，旋转架通过驱动电机驱动竖杆旋转，经锥齿轮传动带动滤网本体做圆周运动，同时横转杆驱动毛刷盘对滤网表面进行实时刷扫，确保孔隙畅通，让气泵组件稳定吸入充足的空气使整个加注存储设备正常运行，并使电解水制氢持续高效进行，保障了对储氢罐本身的供应量。

本发明涉及氢能存储与供应领域，公开了一种供氢储氢系统用的储热系统，包括：储供一体水箱：用于存储燃料电池发电机组产生的余热；余热回收侧水泵：用于将燃料电池发电机组的余热输送至储供一体水箱；用户供水侧水泵：用于从储供一体水箱提取热量并供应给后端用户；管路和阀组：用于连接各部件，并调节热量的流动方向和流量；梯级利用模块：用于分级利用供氢储氢过程中产生的余热；协同转化模块：用于进行各个能源之间的协同转化与存储。通过运用深度氢能存储与供应Q氢能存储与供应网络算法预测能源需求，结合设备运行约束构建优化模型，精准调控设备，根据余热温度差异，分别用于发电、制冷、供暖及工业生产，实现余热灵活分配。

本发明涉及无人机储氢领域，具体的说是指一种基于氢动能无人机的储氢装置，包括限位套壳及活动套接在限位套壳内侧壁面上的储氢防护罐，所述储氢防护罐的一端外侧表面上螺纹活动套接有对接底座，所述储氢防护罐和对接底座的内侧壁面上设置有限位套筒，所述限位套筒的内侧壁面上活动套接有储氢罐，所述储氢罐与储氢防护罐和对接底座之间设置有撞击空腔。当储氢罐套接完后，将储氢防护罐延伸套接进限位套圈的内侧壁面上，同时配合梯形软块增加与储氢防护罐表面之间的接触力，随着储氢防护罐的挤压对梯形软块进行压缩变形，变形后的梯形软块可以极大的增加与储氢防护罐之间的摩擦力和防滑力，当储氢防护罐产生晃动。

本申请涉及一种燃料电池发电系统。系统包括：燃料电池、固态储氢装置、储热模块、温度传感器、气态储氢装置和流量调节阀门，燃料电池的出水端与储热模块通过流量调节阀门连通，燃料电池的进口端分别与固态储氢装置的出口端和气态储氢装置的出口端连通；储热模块用于为固态储氢装置供热；温度传感器用于检测燃料电池的出水温度；在出水温度低于第一预设温度阈值的情况下，流量调节阀门处于第一状态，燃料电池的出水端与储热模块之间的第一通路关闭；在出水温度不低于第一预设温度阈值的情况下，流量调节阀门处于第二状态，燃料电池的出水端与储热模块之间的第一通路开启。采用本方法能够提高燃料电池发电系统的热量利用率。

本发明提供了一种电解水制氢管道CMP预处理抛光液回收处理装置，属于化工加工设备领域。其技术方案为：包括罐体、设置在罐体上的排料管路，还包括设置在罐体内部的调节转动架，调节转动架上设置有过滤筒，罐体顶部设置有顶盖，顶盖上设置有调节转动架，罐体顶部侧壁设置有L形水平进料管，L形水平进料管上设置有竖直进料管，调节转动架包括设置在顶盖上的驱动电机，驱动电机的电机轴端部设置有转杆，转杆一端与电机轴端部相连，转杆另一端设置在罐体内部、并设置有安装板，安装板两端对称设置有过滤转动架，过滤转动架上设置有过滤筒。本发明的有益效果为：能够对抛光液进行初步循环过滤，同时方便更换过滤组件。

本发明涉及氢能储运技术领域，公开了一种便于充放氢调控的储氢系统，包括：气体输入模块，包括卸气柱单元、缓冲罐和连接单元，所述卸气柱单元采用卡套式快速接头连接管束车，压缩模块，包括第一氢气压缩机单元和第二氢气压缩机单元，所述第二氢气压缩机单元采用水冷隔膜结构，储氢模块，包括第一储氢瓶组单元和第二储氢瓶组单元，第二储氢瓶组单元分三级存储，气体分配及控制模块，安全保障模块，监控模块，辅助模块。通过气体输入模块的卸气柱双路并联接口与温度补偿式压力表，结合缓冲罐的逆止阀和爆破片，避免高压冲击对设备的损害，从而避免了设备受到高压冲击损毁，进而提高了设备的使用寿命。

本发明涉及基于有机朗肯循环的电解制氢与燃料电池废热梯级利用系统及方法，属于新能源领域。该系统包括风力发电单元、光伏发电单元、蓄电池储能系统、电解制氢装置、储氢系统、燃料电池发电单元、余热利用单元以及有机朗肯循环装置，可用于实现可再生能源的多元消纳与梯级利用。该方法具体包括如下步骤：建立系统中各设备模型，其中电解槽考虑关机、冷启动、待机、热启动、待机五种状态；基于混合整数线性规划方法，整合各设备运行约束、可再生能源出力预测及电、热、氢负荷需求，构建以满足系统电、热、氢负荷需求及经济性的优化调度模型，协调各设备出力，最终实现最大化系统经济性及满足系统电、热、氢负荷需求的优化目标。

本发明公开一种电堆结构、固体氧化物燃料电池及电池系统，所述电堆结构包括电解质层、阳极集流体和阴极集流体，阳极集流体和阴极集流体，所述阳极集流体和阴极集流体分别设置于电解质层的上下两侧，阳极集流体具有朝向电解质层的阳极流道，阳极流道与电解质层接触一侧形成阳极接触面，阳极接触面的宽度大于阳极流道与其相对面的宽度，阴极集流体具有朝向电解质层的阴极流道，阴极流道与电解质层接触的一侧形成阴极接触面，阴极接触面的宽度大于阴极流道与其相对面的宽度。本发明能够解决现有电堆内部中的气体流道设计存在的流体与电解质的接触面积较小进而导致电堆反应速率慢的技术问题。

本发明涉及一种考虑氧电极降解的高温固体氧化物(SOEC)电解制氢系统的调控优化方法，包括优化模块和神经网络预测控制(NNPC)模块。优化模块计算并生成高温电解制氢系统在预设操作范围内的最优操作曲线，即最低氧分压且最高产氢效率曲线；NNPC控制模块根据最优操作曲线获取当前输入变量的值，得到系统输出变量的预测值，并通过滚动优化缩小与预期值的误差，来确定控制序列；描述氧分压特征的高温电解制氢系统模块接收控制序列作为系统操作条件，并将系统中的关键参数反馈给NNPC控制模块，不断更新模型和控制器的参数。本发明以最优操作曲线作为前馈控制，以系统中SOEC电解电压、进出口温差和系统出口流股变量作为反馈控制，因此系统在应对外部扰动时可实现快速且安全的热电响应，并始终保持在氧电极降解风险最低、系统效率最高的工况下。

本申请涉及一种燃料电池电堆寿命预测方法、装置及电子设备，属于燃料电池技术领域，其中，该方法包括：获取燃料电池电堆的待测寿命衰退数据；对所述待测寿命衰退数据进行自适应噪声的完整集合经验模态分解，得到待测本征模态分量数据；基于预设的目标自回归积分滑动平均模型，对所述待测本征模态分量数据进行预测，得到预测本征模态分量数据；对所述预测本征模态分量数据进行融合，得到预测寿命衰退数据。本申请通过基于数据的目标自回归积分滑动平均模型对待测寿命衰退数据的本征模态分量进行预测，实现燃料电池电堆寿命的准确预测。

本发明公开了一种液氢超导共融储能半实物仿真系统，包括：液氢超导共融储能实物系统、实时仿真机和上位机；液氢超导共融储能实物系统包括：燃料电池装置、电解水制氢装置和液氢冷却超导磁储能装置；燃料电池装置，用于为电能为电力系统提供电力供应；电解水制氢装置，用于将电能转化为化学能储存在氢气中；液氢冷却超导磁储能装置，用于进行液氢储能和超导磁储能；所实时仿真机，用于根据液氢超导共融储能实物系统运行参数和仿真可再生能源发电系统的运行情况生成液氢超导共融储能实物系统的控制信号；上位机，用于对实时仿真机和液氢冷却超导磁储能实物装置的运行情况进行监控和管理。通过本发明可以提高仿真结果的准确性和可靠性。

本发明公开了一种可调节氢气释放量的储氢设备，包括：若干个储氢单元；若干个连接件，所述连接件分别连接在相邻两个储氢单元之间，用于导通或阻断相邻两个储氢单元之间的流体通路；管路系统，分别与每个储氢单元连通；两个端盖，分别盖合在最端部的两个储氢单元上。本发明通过转动连接件可导通或阻断相邻两个储氢单元之间的流体通路，并且管路系统分别与每个储氢单元连通，通过向对应的储氢单元通入高温流体，并调节相应的连接件，使相应的储氢单元相互连通，从而控制部分储氢单元释放氢气，防止氢气释放过剩。

本申请公开了一种固态储氢装置储氢量的数据驱动计算方法、装置及设备，属于固态储氢技术领域。方法包括：通过固态储氢装置的多物理场全耦合模型，得到固态储氢装置的分布式参数，多物理场全耦合模型是基于固态储氢装置的结构特征构建；获取多物理场全耦合模型的动态响应数据库，动态响应数据库用于表征多物理场全耦合模型的分布式参数和固态储氢装置的储氢量之间的对应关系；通过动态响应数据库，对多物理场全耦合模型进行动态辨识，得到固态储氢装置的辨识模型；将固态储氢装置的目标分布式参数输入至辨识模型，通过辨识模型对目标分布式参数进行数据驱动计算，以输出固态储氢装置的预测储氢量。该方法能够降低计算成本和求解时长。

本发明提供了一种风电制氢系统的控制方法和控制装置，方法包括：建立制氢电解槽在不同环境温度、循环碱液温度组合下达到稳定制氢的启动时间特性与启动功率特性模型；建立风电制氢系统中的设定部件的运行控制模型；根据当前环境温度与制氢电解槽状态，建立在预测周期内至少一个预测时刻下设定部件的运行约束条件；根据启动时间特性与启动功率特性模型、运行控制模型和运行约束条件，建立风电制氢系统的制氢收益模型；根据制氢收益模型求解预测时刻的制氢收益最大值下待控制部件对应的指令，并根据预测时刻对应的指令控制待控制部件运行。本发明提供的控制方法，根据系统各个部件的运行控制模型和约束条件获取各部件的控制指令，提升调度精准性。

本申请公开了一种固态储氢合金批量制备中抗毒性能一致性的控制方法、装置、电子设备及介质，属于氢能储存及材料制备技术领域。方法包括：获取生产系统的性能预测模型，性能预测模型是基于生产设备的历史工艺参数的时间轨迹与生产储氢合金的抗毒化性能指标构建的；基于性能预测模型，以最小化多个生产设备生产储氢合金的抗毒化性能指标的差异为目标，构建上层决策控制器；通过上层决策控制器对历史工艺参数的时间轨迹进行优化，得到生产系统的工艺参数的最优时间轨迹；基于最优时间轨迹，通过下层模型预测控制器对多个生产设备进行控制。该方法确保了储氢合金批量生产的抗毒化性能指标的一致性。

本申请提供了一种固态储氢系统的传质传热优化设计方法和装置，涉及氢能储存技术领域。该方法包括：获取固态储氢系统中的待优化参数，固态储氢系统包括多个罐体和多个折流板，待优化参数包括每个罐体对应的交错式设置参数和每个折流板对应的结构布置参数；根据待优化参数，构建固态储氢系统对应的调整决策变量；获取固态储氢系统中的传质传热性能指标，传质传热性能指标包括温度分布指标、局部过热指标、氢气流动均匀性指标以及吸放速率指标；通过牛顿‑拉夫逊优化算法调整决策变量，进而调整所述传质传热性能指标，优化固态储氢系统对应的参数配置方案，参数配置方案包括罐体结构布置方案和折流板结构布置方案；根据参数配置方案对多个罐体和多个折流板进行优化布置，以完成固态储氢系统中的传质传热优化设计。本申请解决了通过经验和简单的物理模型设计的固态储氢系统在实际运行中表现出传质传热效率低的问题。

本申请提供的一种固态储氢装置的充氢管理方法，涉及储氢技术领域，所述方法包括：通过将加氢枪接入固态储氢装置的第一进气端，向所述固态储氢装置充入预设氢气流量的氢气；控制所述固态储氢装置的排气端排出经过热交换的氢气；启动循环泵，将排气端排出的氢气经过循环管道输入到冷却装置冷却，并将冷却后的氢气经过循环管道通过固态储氢装置的第二进气端充入固态储氢装置内；所述固态储氢装置内的固态储氢材料达到吸氢饱和状态，停止充氢。能够向固态储氢装置充入预设氢气流的氢气，将固态储氢装置内固态储氢材料吸氢产生的热量带出固态储氢装置，加氢完毕后固态储氢装置排出少量的氢气，安全性较高。

本发明公开了一种固态储氢装置，包括：运载箱，其上设置有若干个储氢罐安装腔；若干个储氢罐，分别安装在所述储氢罐安装腔内；所述储氢罐内部设置有固态储氢结构；其中，所述固态储氢结构包括：导热管和若干块导热片以及若干块固态储氢材料；所述导热片和固态储氢材料由上至下依次交替堆叠，所述导热管上下贯穿所有所述导热片和固态储氢材料，并且呈蛇形周向环绕所述导热片和固态储氢材料；所述导热片和固态储氢材料上均设置有若干个相互对应的通孔，所述导热管的导热介质入口和导热介质出口均伸出所述储氢罐。本发明能够提高固态储氢材料的换热效率，进而提高了固态储氢材料吸放氢的效率。