公开(公告)号：CN117747005B

公开(公告)日：2024-04-30

申请号：CN202410182752.8

申请日：2024-02-19

Applicant: 中国石油大学(华东)

Inventor： 蒋文春 ,  曾碗莹 ,  宋明 ,  张玉财 ,  罗云 ,  李少华 ,  钮瑞艳 ,  郑红祥 ,  石亚洲 ,  范玉聪 ,  王世学 ,  王绍荣 ,  张秀成 ,  岑岭山

IPC: G16C20/10 ,  G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F30/10 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08 ,  G06F113/08 ,  G06F111/10

Abstract: 本发明公开一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法，包括步骤：建立固体氧化物燃料电池电堆三维几何模型；对电堆进行均质化处理，获取均质化电堆几何模型，并等效处理电池单元各部分结构的材料参数；基于均质化电堆几何模型，模拟分析电堆内流体流动情况，分析电堆的进气不均匀度，并根据进气不均匀度对电堆的各层电池单元进行分组；建立不同进气条件下的单电池单元多场耦合模型，输出相应的电化学反应质量源和热源；基于均质化电堆几何模型，设置边界条件，并输入质量源和热源，建立电堆多物理场耦合数值模型。本发明通过将电堆进行均质化等效处理得到均质化数值模型，用于电堆数值模拟时计算精度高、计算效率高。

公开(公告)号：CN118465564B

公开(公告)日：2024-09-24

申请号：CN202410926081.1

申请日：2024-07-11

Applicant: 中国石油大学(华东)

Inventor： 蒋文春 ,  郑红祥 ,  罗云 ,  石亚洲 ,  宋明 ,  李少华 ,  曾碗莹 ,  张秀成

IPC: G01R31/374 ,  G01R31/367 ,  G01R31/378 ,  G01D21/02 ,  H01M8/04664 ,  H01M8/04298

Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池服役寿命预测和优化方法，属于固体氧化物燃料电池技术领域。本发明开展了电堆材料的力学性能试验以及SOFC电堆冷热循环和连续运行测试，获取了不同运行工况下SOFC电堆的电化学与力学性能参数及衰减规律，建立了基于力学性能及电性能衰减的SOFC电堆寿命预测模型，并基于预期寿命目标对单电池材料、电堆结构和操作条件开展优化设计，最终实现SOFC电堆的长寿命服役；本发明基于SOFC电堆材料的力学性能试验、电堆电化学性能测试以及多物理场耦合建模计算开展了SOFC电堆的寿命预测与优化设计，在设计阶段全面考虑了SOFC电堆寿命的影响因素，从设计和制造层面保障SOFC的服役寿命，对于推进SOFC电堆的商业化应用具有重要意义。

公开(公告)号：CN116959634B

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202310744987.7

申请日：2023-06-21

Applicant: 中国石油大学(华东)

Inventor： 蒋文春 ,  郑红祥 ,  宋明 ,  罗云 ,  张玉财 ,  曾碗莹 ,  张秀成 ,  王绍荣 ,  王世学 ,  岑岭山

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06F119/02 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明属于固体氧化物燃料电池技术领域，具体公开了一种SOFC电堆结构损伤及电化学性能衰减的寿命预测方法。本发明通过开展电堆组成材料的力学性能测试试验与电堆耐久性试验，建立SOFC电堆的有限元模型，关联不同运行工况下SOFC电堆结构损伤与电化学性能衰减的相互关系，建立基于结构损伤及电化学性能衰减的SOFC电堆寿命预测模型，并利用加速试验验证并完善模型，预测SOFC电堆的运行寿命。本发明不仅分析了SOFC电堆的电化学性能衰减，同时考虑到SOFC电堆的结构损伤，能够有效预测电堆在不同运行工况下的结构损伤和电化学性能衰减情况，优化SOFC电堆的结构设计，指导SOFC电堆的运行与维护，提高SOFC电堆的寿命和可靠性，降低运营成本。

公开(公告)号：CN117747005A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202410182752.8

申请日：2024-02-19

Applicant: 中国石油大学(华东)

Inventor： 蒋文春 ,  曾碗莹 ,  宋明 ,  张玉财 ,  罗云 ,  李少华 ,  钮瑞艳 ,  郑红祥 ,  石亚洲 ,  范玉聪 ,  王世学 ,  王绍荣 ,  张秀成 ,  岑岭山

IPC: G16C20/10 ,  G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F30/10 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08 ,  G06F113/08 ,  G06F111/10

Abstract: 本发明公开一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法，包括步骤：建立固体氧化物燃料电池电堆三维几何模型；对电堆进行均质化处理，获取均质化电堆几何模型，并等效处理电池单元各部分结构的材料参数；基于均质化电堆几何模型，模拟分析电堆内流体流动情况，分析电堆的进气不均匀度，并根据进气不均匀度对电堆的各层电池单元进行分组；建立不同进气条件下的单电池单元多场耦合模型，输出相应的电化学反应质量源和热源；基于均质化电堆几何模型，设置边界条件，并输入质量源和热源，建立电堆多物理场耦合数值模型。本发明通过将电堆进行均质化等效处理得到均质化数值模型，用于电堆数值模拟时计算精度高、计算效率高。

公开(公告)号：CN118465564A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410926081.1

申请日：2024-07-11

Applicant: 中国石油大学(华东)

Inventor： 蒋文春 ,  郑红祥 ,  罗云 ,  石亚洲 ,  宋明 ,  李少华 ,  曾碗莹 ,  张秀成

IPC: G01R31/374 ,  G01R31/367 ,  G01R31/378 ,  G01D21/02 ,  H01M8/04664 ,  H01M8/04298

Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池耐久性评估与服役寿命设计方法，属于固体氧化物燃料电池技术领域。本发明开展了电堆材料的力学性能试验以及SOFC电堆冷热循环和连续运行测试，获取了不同运行工况下SOFC电堆的电化学与力学性能参数及衰减规律，建立了基于力学性能及电性能衰减的SOFC电堆寿命预测模型，并基于预期寿命目标对单电池材料、电堆结构和操作条件开展优化设计，最终实现SOFC电堆的长寿命服役；本发明基于SOFC电堆材料的力学性能试验、电堆电化学性能测试以及多物理场耦合建模计算开展了SOFC电堆的寿命预测与优化设计，在设计阶段全面考虑了SOFC电堆寿命的影响因素，从设计和制造层面保障SOFC的服役寿命，对于推进SOFC电堆的商业化应用具有重要意义。

公开(公告)号：CN116959634A

公开(公告)日：2023-10-27

申请号：CN202310744987.7

申请日：2023-06-21

Applicant: 中国石油大学(华东)

Inventor： 蒋文春 ,  郑红祥 ,  宋明 ,  罗云 ,  张玉财 ,  曾碗莹 ,  张秀成 ,  王绍荣 ,  王世学 ,  岑岭山

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06F119/02 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明属于固体氧化物燃料电池技术领域，具体公开了一种SOFC电堆结构损伤及电化学性能衰减的寿命预测方法。本发明通过开展电堆组成材料的力学性能测试试验与电堆耐久性试验，建立SOFC电堆的有限元模型，关联不同运行工况下SOFC电堆结构损伤与电化学性能衰减的相互关系，建立基于结构损伤及电化学性能衰减的SOFC电堆寿命预测模型，并利用加速试验验证并完善模型，预测SOFC电堆的运行寿命。本发明不仅分析了SOFC电堆的电化学性能衰减，同时考虑到SOFC电堆的结构损伤，能够有效预测电堆在不同运行工况下的结构损伤和电化学性能衰减情况，优化SOFC电堆的结构设计，指导SOFC电堆的运行与维护，提高SOFC电堆的寿命和可靠性，降低运营成本。