氢能专利库

本发明涉及一种醇类燃料电池的快速冷启动与停机冷保护系统，包括：燃料存储组件、醇水混合组件、循环组件、防护组件、甲醇燃料电池电堆、调控组件，燃料存储组件用于存储醇类燃料，醇水混合组件用于混合醇燃料和回收的废液，并输出醇水混合物溶液；循环组件用于输送各种反应物以及生成物，给生成物降温分离；保护组件包括温度保护罩、稳定器；温度保护罩用于系统保温；稳定器用于在燃料电池系统颠簸、倾斜时，保证醇水混合器保持竖直状态；调控组件用于采集控制信号并控制醇燃料是否进入醇水混合器；该系统贮存时，不必耗能发热维持温度的前提下，控制系统内甲醇溶液的浓度，保证系统内的液体在低温下高于自身冰点，不被冻结，低碳环保。

一种燃料电池系统、冷启动系统及控制方法，由于温度检测装置用于检测自加热电池的温度；检测燃料电池的温度；自加热电池用于向电堆温度调节系统提供电能；控制器用于接收启动指令，根据自加热电池的温度控制自加热电池进行自加热或输出电能；根据燃料电池的温度，控制自加热电池向电堆温度调节系统提供电能，控制电堆温度调节系统对燃料电池加热；燃料电池的温度大于第三预设温度时，输出第四控制信号，第四控制信号用于反映冷启动系统启动成功。可见，通过自加热电池进行自加热，完成自加热电池自身的冷启动，随后能高效电堆温度调节系统提供电能，对燃料电池进行加热，使得燃料电池的温度满足电反应要求，快速完成冷启动。

本申请公开了一种用于制备燃料电池双极板的复合材料及其应用。本申请复合材料包括MAX相材料、有机树脂和纤维增强体；MAX相材料为Mn+1AXn，M为过渡金属，A为ⅢA或ⅣA族元素，X为碳或/和氮，n=1‑3；有机树脂为热塑性树脂和/或热固性树脂；纤维增强体为碳纤维、碳纳米管和聚酯纤维的至少一种。本申请复合材料，利用MAX相材料形成导电网络，收集与导出电流，能有效降低电阻，提高导电性和耐腐蚀性能，延长电池寿命；利用有机树脂填充MAX相材料空隙，提高气密性和弯曲强度；利用纤维增强体进一步提高弯曲强度和机械强度；使制备的双极板不仅各方面性能优异，而且双极板制备方法简单，易于规模化生产。

本申请涉及氢燃料电池技术领域，具体涉及一种氢燃料电池系统的控制装置设计方法，包括：获取氢燃料电池系统的控制装置的功能模块的种类和数量。其中，每个功能模块包括至少一个数据节点和/或至少一个能量节点。数据节点和能量节点都包括基础物理层、控制服务层和/或平台层。通过每个所述功能模块的数据节点和能量节点建立连接，以完成控制装置的设计。由于每个功能模块都是从能量节点和数据节点的角度进行设计，并依据能量节点和数据节点建立功能模块的连接，使得氢燃料电池系统的控制装置功能拓扑设计更简单、易于集成化和标准化管理。

一种斩波电路控制系统,用于将第一直流电源转化为第二直流电源输出，斩波电路控制系统包括斩波电路和开关控制器。斩波电路包括至少一组Boost并联电路，Boost并联电路包括两个磁耦合并联连接的Boost电路，开关控制器用于控制斩波电路的功率开关管的开关状态，且当第一直流电源输入时，控制每组Boost并联电路的两个Boost电路的发波时序错相180度。由于Boost并联电路中的两个Boost电路磁耦合并联，使得Boost电路的功率开关管反向恢复损耗和零电流开通，提高电路效率，改善开关控制器引起的EMI问题，并以解决大功率下交错耦合Boost电路的波纹电流过大的技术问题。

一种用于氢燃料电池动力系统的DC/DC变换装置，包括DSP控制模块、隔离开关管驱动模块、DC/DC转换电路、隔离采样模块和噪声计算模块。DC/DC转换电路包括DC/DC变换器，DC/DC变换器包括多个变换器单元。隔离开关管驱动模块响应DSP控制模块发出的第一输出电信号输出第一PWM信号给DC/DC变换器，以控制每个变换器单元按第一电流值输出。噪声计算模块用于依据隔离采样模块获取DC/DC转换电路的输入电流值和流经每个变换器单元的电流值获取输出电流误差值，并当输出电流误差值大于一预设值时，控制DC/DC变换器的每个变换器单元按第一电流修订值输出。由于依据输出电流误差值来设定每个变换器单元的输出电流，使得DC/DC变换器工作稳定性得到提高，以改善氢燃料电池动力系统的适合性。

一种用于氢燃料电池系统的DC/DC变换器电流控制系统，包括DC/DC变换器和直流变换控制器，DC/DC变换器包括两个并联连接的DC/DC变换单元，每个DC/DC变换单元包括输入电流控制电路和直流变换电路。响应蓄能电池发出的充电请求信息，分别向氢燃料电池堆和DC/DC变换单元发送启动信息和第一输入电流控制信号，两个输入电流控制电路响应第一输入电流控制信号，控制氢燃料电池堆输入两个DC/DC变换单元的直流变换电路的输入电流的电流值之和为第一预设电流值，且第一预设电流值小于DC/DC变换器在额定功率时的输入电流值。由于在氢燃料电池堆启动初期设定DC/DC变换器低功率输出，降低了氢燃料电池堆在启动初期因工作不稳定会对蓄能电池造成伤害的概率。

一种用于氢燃料电池动力系统的能量输入输出监控装置，包括接触器阵列、阵列开关控制器和接触器工作状态检测装置。其中，接触器阵列包括第一接触器和第二接触器，第一接触器连接在DC/DC变换器的正输入端和燃料电池电堆的正连接端之间，第二接触器连接在DC/DC变换器的负输入端和燃料电池电堆的负连接端之间，接触器工作状态检测装置用于监测每个接触器的第一连接端和第二连接端的电信号和接触器的接触点温度，并当第一连接端和第二连接端的电信号大于预设值或接触点温度大于一预设值时发出工作异常电信号给阵列开关控制器，以控制接触器断开。由于对DC/DC变换器和燃料电池电堆的连接接触器进行监测，使得氢燃料电池动力系统的可靠性和安全性得到提高。

用于氢燃料电池动力系统的功率输出控制装置,包括：DC/DC变换器用于将氢燃料电池输出的第一电压电源转化为第二电压电源作为氢燃料电池动力系统的输出电源，隔离采样模块监测第一电压电源和第二电压电源的电信号以获取第一电源采样数据和第二电源采样数据，参考功率计算模块依据第一电源采样数据和第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统在最大效率点时的实时参考功率，DSP控制模块依据实时参考功率向隔离MOS驱动模块发送功率输出电信号，隔离MOS驱动模块响应功率输出电信号输出PWM信号给DC/DC变换器，以控制DC/DC变换器按实时参考功率输出第二电压电源。由于保持DC/DC变换器工作在最大效率点，使得氢燃料电池动力系统的转换效率更高、更节能。