氢能专利库

本发明公开了一种燃料电池系统的尾排控制方法、装置以及燃料电池系统。其中，该方法包括：接收冷启动指令；响应于冷启动指令，控制燃料电池系统中的电堆以第一功率运行，以启动电堆内的电化学反应；获取燃料电池系统中尾排阀对应的当前尾排占空比以及电堆的当前温度；在当前温度小于目标温度的情况下，按照当前尾排占空比执行一个完整的尾排周期，并采集电堆的当前电堆参数；调整当前尾排占空比，得到更新尾排占空比，并更新获取电堆的当前温度，得到更新温度，直至获取的电堆温度大于或等于目标温度；控制尾排阀对应的运行方式为稳态运行控制策略。本发明解决了相关技术中，难以精确控制尾排的技术问题。

本发明公开了一种燃料电池电堆内水状态控制方法、装置及电子设备。其中，该方法包括：获取当前采样时段内燃料电池电堆的电压特征数据，其中，电压特征数据包括燃料电池电堆内包括的多个单体电池各自对应的电压离均差，以及电压局部标准差；获取当前采样时段内燃料电池电堆内的多个分组区域各自对应的阻抗特征数据和相角特征数据；基于电压特征数据，以及多个分组区域各自对应的阻抗特征数据和相角特征数据，确定燃料电池电堆的水状态控制策略。本发明解决了相关技术中燃料电池电堆内水状态控制准确性低的技术问题。

本申请提出一种氢燃料电池散热器散热性能测试系统及方法，所述系统包括：热源、水泵、待测散热器通过管路依次串联形成冷却液循环回路；第一冷却液温度计、第二冷却液温度计分别安装于待测散热器的冷却液入口端和出口端；环境温度计，用于采集测试环境温度；冷却液流量计安装于冷却液循环回路上，用于采集冷却液流量；系统控制器用于控制热源的发热功率、水泵的转速、待测散热器的转速，并采集发热功率、环境温度、冷却液流量、冷却液进口温度和冷却液出口温度；散热能力计算模块与系统控制器电连接，用于基于采集的数据确定散热器在各工况下的散热量。本申请提出的技术方案，操作简便，数据准确，实用性强。

本发明提供了一种燃料电池电堆绑带焊接结构和焊接方法。该燃料电池电堆绑带焊接方法包括：使用压机对电堆(1)以第一预压力进行预压；将第一绑带(2)从电堆(1)的第一端绕设在电堆(1)上，并进行预拉伸，将第一绑带(2)的两端焊接在电堆(1)的侧面；控制压机对电堆(1)以第二预压力保持预压；将第二绑带(3)从电堆(1)的第二端绕设在电堆(1)上，并与第一绑带(2)的两端进行焊接。根据本发明的燃料电池电堆绑带焊接方法，能够保证电池电堆的绑带受力均匀，电堆高度处于压装高度，提高电堆性能。

本发明公开了燃料电池电堆的对齐度检测装置和对齐度检测方法。燃料电池电堆的对齐度检测装置包括：基座；燃料电池电堆定位件，所述燃料电池电堆定位件可转动地设于所述基座，所述燃料电池电堆定位件的转动轴线沿竖直方向延伸，所述燃料电池电堆定位件包括定位部；第一导向件，所述第一导向件设于所述基座；第二导向件，所述第二导向件沿第一水平方向和竖直方向中的一者可移动地设于所述第一导向件；和扫描件，所述扫描件沿所述第一水平方向和竖直方向中的另一者可移动地设于所述第二导向件。本发明的对齐度检测装置能够检测燃料电池电堆的多侧面多位置的对齐度，具有检测精确、客观等优点。

本发明提供了一种燃料电池引射器测试系统及测试方法，测试系统包括引射器本体，氢气输送管路与电堆，还包括检测进入至引射器本体中纯氢气流量的第一流量计，还包括氢气循环管路，氢气循环管路上设置有测量反应物质中混合气体总流量的第一涡街流量计、第一混合气体第一实时温度的第一温度传感器、第一混合气体第一实时压力的第一压力传感器、第一混合气体第一实时湿度的第一湿度传感器与第一混合气体第一实时浓度的第一氢气浓度探测器，并根据测量出的数值计算得到引射器本体的回流比，解决了现有技术中的无法测量混合气体中各组分的具体流量所带来的氢气路回流性能测试不准确的问题。

本发明公开了一种燃料电池的氢喷系统控制方法、装置和非易失性存储介质。其中，该方法包括：判断燃料电池中的氢喷系统中的氢喷阀门是否处于开启状态；在氢喷系统中的氢喷阀门处于开启状态的情况下，判断燃料电池中的尾排阀是否开启；在尾排阀开启的情况下，获取调整操作对应的开始时间和持续时长；基于开始时间和持续时长，调整氢喷系统中的氢喷阀门开度，并检测氢喷系统中的氢气压力变化率；在氢气压力变化率符合预设阈值的情况下，确定氢喷系统中氢喷阀门对应的目标开度。本发明解决了目前仅考虑尾排阀开启时损失的氢气流量进而调整氢喷系统的开度不够精准的技术问题。

本发明提供了一种质子交换膜、其制备方法及应用。该质子交换膜具有磷酸掺杂，膜材包括含氮杂环侧链的磺化聚芳醚酮砜，含氮杂环侧链的磺化聚芳醚酮砜具有通式(I)所示结构。本发明在磺化聚芳醚酮砜的侧链引入氮杂环结构，并进行磷酸掺杂，使得质子交换膜在高温无水条件下，可以借助磷酸自电离特点维持其质子传导能力，实现燃料电池高温工作场景；而且杂环氮与磷酸的酸碱相互作用有利于减缓磷酸在燃料电池高温运行时的流失，提高质子交换膜的使用寿命；本发明的质子交换膜可以克服传统燃料电池所用全氟磺酸质子交换膜不超过90℃的运行温度限制，具有传导性能高、耐高温、高耐久特点。

本发明提供了一种质子交换膜、其制备方法及应用。该制备方法包括：步骤S1，将全氟磺酸树脂颗粒、交联剂与溶剂混合，得到树脂浆料，其中，交联剂为通式(I)所示化合物；步骤S2，将树脂浆料中的一部分涂覆于基膜层的一侧表面并在其上覆盖一层有机聚合物膜层，经第一干燥后得到第一叠层结构；步骤S3，将树脂浆料中的另一部分涂覆于有机聚合物膜层的一侧表面，经第二干燥后得到第二叠层结构；步骤S4，在惰性气氛下，对第二叠层结构进行辐照交联处理，完成后剥离基膜层，得到质子交换膜。引入上述交联剂能够在辐照交联处理下形成稳定的交联网络，同时促进质子的传导，使由其制得的质子交换膜兼具较高的机械强度和质子传输效率。

本申请公开了一种燃料电池启动数据获取方法、系统、装置及电子设备。其中，该方法包括：按照预定的温控梯度，对热管理子系统中的冷却液进行流量控制，其中，热管理子系统设置于燃料电池内部；获取燃料电池在启动过程中的目标温度数据和电性能数据，其中，目标温度数据至少包括燃料电池中的电堆区域的温度数据；基于冷却液的流量数据，以及燃料电池的电性能数据和目标温度数据，确定燃料电池在启动过程中的启动数据。本申请解决了相关技术中存在的启动测试范围受限，导致电池数据收集效率不理想的技术问题。

本发明的实施例提出一种燃料电池用膜电极检测装置和电池堆叠的组装方法。其中，所述燃料电池用膜电极检测装置包括底座、抓持件和检测件。所述底座包括座体、X轴桁架和Z轴桁架，所述Z轴桁架沿所述底座的长度方向可移动地设置在所述X轴桁架上，所述座体上具有沿所述底座的长度方向间隔设置的搁纸放置位、膜电极放置位和膜电极‑搁纸叠放位，所述搁纸放置位用于放置搁纸，膜电极放置位用于放置膜电极，所述膜电极‑搁纸叠放位用于放置膜电极预处理板；抓持件沿所述底座的上下方向可移动地设置在所述Z轴桁架上；检测件用于检测膜电极的合格性。因此，根据本发明的实施例的燃料电池用膜电极检测装置具有简化检测工艺和提升燃料电堆性能的优点。

本发明公开了一种微孔层，包括：疏水材料、导电材料和自由基淬灭剂，所述自由基淬灭剂包括铈配合物，所述铈配合物的中心离子包括Ce3+或Ce4+中的至少一种，所述铈配合物的配体包括环糊精类化合物或冠醚类化合物中的至少一种。本发明的微孔层，不仅具有良好的气液传输性能，而且具有优异的自由基淬灭能力，进而提高了膜电极在电化学装置中的耐久性。

本发明的实施例提出一种紧凑型燃料电池热电联供系统。其中，所述的燃料电池热电联供系统包括集装箱体、隔板、燃料电池模块、电气模块、板换模块和散热模块。所述隔板设置在所述集装箱体内以将所述安装腔分隔成多个功能舱，多个所述功能舱包括相邻的燃电舱室和氢气阀路舱室；燃料电池模块包括燃料电池和氢气阀路系统，燃料电池设置在燃电舱室内，氢气阀路系统设置在氢气阀路舱室内；电气模块、板换模块和散热模块对应地设置在所述功能舱内，板换模块和散热模块并联地与燃料电池模块连接。可以理解的是，燃料电池和氢气阀路系统相邻设置。因此，根据本发明的实施例的燃料电池热电联供系统具有提高内部布局的紧凑度的优点。

本发明的实施例提出一种燃料电池热电联供的余热利用系统。其中，所述的余热利用系统包括主换热回路、辅换热回路、尾排换热回路和储热装置。主换热回路包括循环连通的燃料电池和主换热器；辅换热回路包括循环连通的电子设备和辅换热器，辅换热回路的温度低于主换热回路内的温度；尾排换热回路包括连通的尾气排放管和尾排换热器，尾气排放管的末端与尾排换热器连通；主换热器的冷端、所述辅换热器的冷端和所述尾排换热器的冷端并联地与所述储热装置连通换热，所述储热装置的排液口与供用户侧端口连接，所述降温件可选地与所述辅换热回路连通。因此，根据本发明的实施例的余热利用系统具有提升余热回收效率和提升电器件使用安全性的优点。

本申请提出一种燃料电池电堆低温冷启动的优化方法、装置和电子设备。该方法包括：基于燃料电池电堆的内部参数，确定低温冷启动模型；确定初始膜水含量和分段阶梯电流作为优化变量；基于优化变量和低温冷启动模型，确定低温冷启动模型的冷启动时间，并将冷启动时间作为优化目标；基于优化变量和优化目标，采用粒子群算法生成粒子种群，在粒子种群中进行迭代全局寻优；获取任一一次迭代的局部最优解，并基于局部最优解和低温冷启动模型，进行下一次迭代，直至迭代结束得到满足优化约束条件的全局最优解。由此，本方案通过将冷启动时间为优化目标，并建立模型的冷启动的优化约束条件，可以保证电堆低温冷启动成功的前提下，降低了冷启动时间。

本发明公开了一种绑带电堆和燃料电池，所述绑带电堆包括堆芯、上端板、下端板、绝缘垫板和绑带，上端板和下端板分别夹持在堆芯的两端，绑带沿堆芯的侧面将上端板、堆芯和下端板捆扎在一起，绝缘垫板设置在绑带和堆芯的侧面之间并与上端板和下端板连接，且绝缘垫板上设有散热孔。本发明的绑带电堆在堆芯和绑带之间设置了带有散热孔的绝缘垫板，避免短路现象的同时改善了电堆温度分布不均匀的问题。

本申请公开了一种燃料电池衰减状态确定方法、装置及燃料电池系统。其中，该方法包括：基于燃料电池的运行数据，得到特征统计数据，其中，特征统计数据用于表征燃料电池运行过程中的性能变化；确定特征统计数据的聚类结果；按照聚类结果进行拟合，得到特征统计数据的拟合结果；基于拟合结果进行处理，得到燃料电池的性能衰减结果。本申请解决了燃料电池实时衰减状态分析效果不理想的技术问题。

本发明提供了一种水电解制氢系统及其控制方法，水电解制氢系统包括通过管路依次连接的水箱、换热器、电解槽以及氢水分离器，还包括：水质优化支路，进水端和出水端均与水箱连通；还包括支路变频泵和树脂罐；第一排水阀，设置在与水箱的排水口连通的排水管路上；入口电导仪和阳极温度表，以检测进入电解槽的阳极输入端内的液体的第一实时电导率和实时温度；出口电导仪，以检测由电解槽的氧气输出端流出的流体的第二实时电导率，以根据第一实时电导率、实时温度以及第二实时电导率控制支路变频泵的运行和排水阀的开闭，以解决现有技术中的电解水制氢系统由于水质问题而导致的电解槽的使用寿命短的问题。

本发明的实施例提出一种集中供气的燃料电池系统。其中，该燃料电池系统包括燃料电池电堆、进气管、连通气管、冷却液循环管和换热元器件。所述换热元器件具有热管腔和冷管腔，所述燃料电池电堆通过所述冷却液循环管与所述换热器的热管腔连通，所述进气管与所述换热器的冷管腔、所述连通气管和所述燃料电池电堆依次连通，以实现冷却液与空气在所述换热元器件内进行热交换。通过将燃料电池电堆内部导出的冷却液导出对进堆之前的空气进行加热，进而避免出现燃料电池单片电压过低造成膜电极性能下降的问题。因此，根据本发明的实施例的集中供气的燃料电池系统具有提升燃料电池的输出性能的优点。

本发明关于一种燃料电池湿度控制方法、控制装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：在燃料电池的动力系统准备停机时，启动带载吹扫程序；其中，带载吹扫程序用于向燃料电池电堆提供预定流量的气流，对燃料电池电堆内部进行吹扫处理；在带载吹扫程序启动时，向与燃料电池电堆连接的DC‑DC转换器注入设定频率的正弦电流信号作为电流扰动，以诱发电化学阻抗谱EIS响应；在DC‑DC转换器注入电流扰动的过程中，确定EIS响应在设定频率下的实际EIS幅值；根据实际EIS幅值，对燃料电池停机后的内部湿度进行控制。该方法不仅能够节约停机时间，而且还能够提高燃料电池动力系统运行可靠性。