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公开(公告)号：CN112820910B
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202110076843.X
申请日：2021-01-20
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/0444 , H01M8/04664 , H01M8/0282
Abstract: 本发明提出一种封闭环境燃料电池系统防漏氢及安全保障方法和装置，装置包括密封可拆卸外壳、控制单元、显示单元、气瓶、排气泵、传感器、阀门等部件。在具体实现方式中，将燃料电池系统置于密封可拆卸外壳中，利用传感器检测装置状态，利用控制单元进行控制，使装置充满一定压力的惰性气体，采用排气泵、电磁阀控制惰性气体进出，根据内部氢泄漏量、外部氢泄漏量、单位时间氢泄漏量及相关设定阈值，采取更换惰性气体、停机、报警等措施。有效保证装置不会大量漏氢，防止爆炸，提高了安全性，适用于水下、矿道等封闭环境。
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公开(公告)号：CN112886037B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202110144753.X
申请日：2021-02-02
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04313 , H01M8/04537
Abstract: 本申请提出一种燃料电池堆多片膜电极多参数同步检测方法和装置，涉及质子交换膜燃料电池堆技术领域，其中，方法包括：在燃料电池堆阳极供给氢气、阴极供给惰性气体，控制燃料电池堆温度、气体流量、气体背压和气体湿度分别维持对应的预设数值，燃料电池堆中的各片燃料电池维持在稳定浓差电势；向燃料电池堆施加多次不同的电压激励或微电流激励，采集整堆电流信号和各片燃料电池的电压信号；根据燃料电池激励‑响应公式解析各片燃料电池膜电极的氢渗透电流、催化剂活性面积、双电层电容和短路电阻。本申请对电流或电压激励的形式无限定，极大地提升了膜电极参数测试的准确度和精度，也可极大地降低测试设备的成本。
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公开(公告)号：CN112834930B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110098946.6
申请日：2021-01-25
Applicant: 清华大学
IPC: G01R31/378 , G01R31/385 , G01R31/389 , G01R31/396
Abstract: 本申请提出一种基于电位扫描的燃料电池膜电极参数测量方法和装置，涉及质子交换膜燃料电池技术领域，其中，方法包括：在燃料电池一端供给氢气和燃料电池另一端供给惰性气体，并都设定排气背压，控制电池维持设定温度，同时设置阴阳极进气的气体湿度恒定；接入外部激励源对燃料电池进行不同扫描速率的多组线性电位扫描，记录多组线性电位扫描下的响应电流密度；对响应电流密度进行解析，获取燃料电池的膜电极参数。由此，避免了检测结果受扫描速率、催化剂载量的影响，同时能检测到真实的氢渗透电流，检测结果更加稳定、准确、可信。
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公开(公告)号：CN113690473A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110760547.1
申请日：2021-07-06
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/0668 , H01M8/2457
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括：基座，所述基座上具有原料氢气入口、第一空气入口，所述基座内具有与所述原料氢气入口、所述第一空气入口分别连通的处理腔；CO消除模块，所述CO消除模块的至少一部分设于所述处理腔内；发电模块，所述发电模块的至少一部分设于所述处理腔内，在原料氢气的流动方向上，所述CO消除模块位于所述发电模块的上游。根据本发明实施例的燃料电池堆具有容忍一定浓度CO的能力、CO消除模块和发电模块易于集成、降低燃料电池堆用氢成本等优点。
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公开(公告)号：CN112886037A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110144753.X
申请日：2021-02-02
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04313 , H01M8/04537
Abstract: 本申请提出一种燃料电池堆多片膜电极多参数同步检测方法和装置，涉及质子交换膜燃料电池堆技术领域，其中，方法包括：在燃料电池堆阳极供给氢气、阴极供给惰性气体，控制燃料电池堆温度、气体流量、气体背压和气体湿度分别维持对应的预设数值，燃料电池堆中的各片燃料电池维持在稳定浓差电势；向燃料电池堆施加多次不同的电压激励或微电流激励，采集整堆电流信号和各片燃料电池的电压信号；根据燃料电池激励‑响应公式解析各片燃料电池膜电极的氢渗透电流、催化剂活性面积、双电层电容和短路电阻。本申请对电流或电压激励的形式无限定，极大地提升了膜电极参数测试的准确度和精度，也可极大地降低测试设备的成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111413626B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202010303823.7
申请日：2020-04-17
Applicant: 清华大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/378 , G01R31/392
Abstract: 本发明公开了一种基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测方法及装置，其中，该方法包括：对待测燃料电池进行活化，获取初始状态的极化曲线，并根据定电流下电压衰减的百分比确定寿命终结点；使待测燃料电池在预设时间内运行，获取燃料电池当前的极化曲线；根据类极化特性的燃料电池寿命预测公式对初始状态的极化曲线、燃料电池当前的极化曲线和寿命终结点进行处理，获取燃料电池的使用寿命和剩余寿命。该方法大幅简化了燃料电池寿命预测的步骤，节省了燃料电池寿命预测的时间。
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公开(公告)号：CN110504471B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201910789924.7
申请日：2019-08-26
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04664 , H01M8/04537
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池堆内部漏气故障诊断及定位方法和装置，其中，该方法包括：向燃料电池堆阳极供给氢气，向燃料电池堆阴极正向供应惰性气体，通过电压巡检的方式记录燃料电池堆的每个燃料电池单片的浓差电势作为第一浓差电势组；向燃料电池堆阳极供给氢气，向燃料电池堆阴极反向供应惰性气体，通过电压巡检的方式记录燃料电池堆的每片燃料电池单片的浓差电势作为第二浓差电势组；将第一浓差电势组与第二浓差电势组进行对比，根据对比结果判断燃料电池堆内部漏气的故障原因和故障位置。该方法可以在不拆燃料电池堆的情况下快速判断燃料电池堆内部漏气故障原因并精确定位故障位置，效率高，可操作性强，且可规避对于燃料电池堆的进一步损坏。
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公开(公告)号：CN111426954A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010285680.1
申请日：2020-04-13
Applicant: 清华大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/378 , G01R31/392
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池使用寿命和剩余寿命的对数预测方法及装置，该方法包括：对待测燃料电池进行活化，获取活化后待测燃料电池的初始极化曲线中定电压下的电流为第一电流；根据初始极化曲线中定电压下电流或者功率的衰减比确定待测燃料电池的寿命终结点；将待测燃料电池运行预设时间，获取待测燃料电池的当前极化曲线中同一定电压下的电流为第二电流；根据第一电流和第二电流以及燃料电池老化过程中定电压下的电流和时间之间的对数特性公式预测待测燃料电池的使用寿命，根据待测燃料电池的使用寿命和待测燃料电池的寿命终结点预测待测燃料电池的剩余寿命。该方法操作流程简单，高效，能够大幅缩短燃料电池寿命预测的检测时间。
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公开(公告)号：CN110534847A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910916482.8
申请日：2019-09-26
Applicant: 清华大学
IPC: H01M12/08
Abstract: 本发明公开了可充电铝-空气电池及其制备方法。该可充电铝-空气电池包括：负极、正极以及电解液。其中，所述负极包括气凝胶载体和负载于所述气凝胶载体上的液态金属纳米体颗粒；所述正极包括气凝胶载体和负载于所述气凝胶载体上的催化剂；所述电解液包括电解质盐和氧化铝。该可充电铝-空气电池的负极可在常温下大规模电沉积铝，从而实现常温下的可逆充电，且具有更高的能量密度，克服了现有铝-空气电池存在的自腐蚀、钝化与接枝效应的等问题，安全性能高，循环寿命长。
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公开(公告)号：CN108448136A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810129511.1
申请日：2018-02-08
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04119 , H01M8/04029 , H01M8/04007
Abstract: 本发明公开了一种用于质子交换膜燃料电池的空气供气增湿中冷系统。所述系统连接在燃料电池堆处，燃料电池堆具有用于循环冷却水的冷却回路。增湿中冷系统包括：增湿中冷器、增湿支路和气水分离器。增湿中冷器连接在包括空气滤清器和空压机的供气支路上，用于冷却并加湿进入燃料电池堆之前的空气。增湿支路连通冷却回路中冷却水泵的出口及增湿中冷器冷却水入口，用于为增湿中冷器输送冷却水。气水分离器连通增湿中冷器的空气出口及电堆空气入口。本发明兼备中冷和增湿功能，无需专门设置增湿水路，降温增湿环节无需电动控制，适用于大功率燃料电池系统且有助于大幅缩减系统成本。
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