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公开(公告)号：CN118504311B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202410521093.6
申请日：2024-04-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/00 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池金属双极板的全局优化设计及综合评价方法，涉及燃料电池设计技术领域，包括：根据金属双极板的工作参数确定金属双极板的氢气摩尔流量、空气摩尔流量以及热流量；根据氢气摩尔流量、空气摩尔流量以及热流量确定金属双极板的初始几何参数；根据初始几何参数确定金属双极板的初始化双极板构型；根据初始化双极板构型建立三维模型，进行仿真，得到仿真结果，基于所述仿真结果确定评价指标；根据所述评价指标对所述金属双极板的几何参数进行优化设计，得到金属双极板的最终几何参数；基于最终几何参数确定金属双极板的最终双极板构型，从而能够达到最优性能。
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公开(公告)号：CN116799265A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310907692.7
申请日：2023-07-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04537
Abstract: 本发明公开了一种氢氧燃料电池水淹问题的解决方法、设备及存储介质，属于燃料电池技术领域。本发明方法包括：基于氢氧燃料电池稳定工作时的初始平均单片电压判断燃料电池所处的运行状态；由氢氧燃料电池的平均电压衰减率判定燃料电池是否处于水淹状态；氢氧燃料电池处于低电流密度运行状态时，利用气源供气和气体缓冲罐供气的压力差将电堆中水带出；氢氧燃料电池处于中电流密度运行状态时，利用供气循环回路中引射器实现尾气循环排水；氢氧燃料电池处于高电流密度运行状态时，利用供气循环回路中引射器和循环泵协同实现尾气循环排水。由此本发明方法不仅能有效解决闭口燃料电池水淹问题，还能够将过量反应气体进行循环再利用。
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公开(公告)号：CN113629275B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110872603.0
申请日：2021-07-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/04119 , H01M8/04186 , H01M8/04276 , H01M8/0438 , H01M8/04746
Abstract: 本发明提供了一种质子交换膜燃料电池双引射器循环系统，属于质子交换膜燃料电池技术领域，具体为：阳极水汽分离器和阴极水汽分离器分离去除电堆阳极和阴极尾气中的液态水；阳极减压阀和阴极减压阀分别将氢气和氧气的压力下降至压力预设值；阳极电磁阀和阴极电磁阀用于定期执行脉冲式开关动作，排除电堆两侧的积水和杂质；阳极单向阀和阴极单向阀防止排气瞬间外部空气进入循环回路；阳极引射器和阴极引射器用于分别接收氢气和氧气至混合室，混合室内的低压区域将未反应完的尾气卷吸进入，氢气或氧气与尾气进行动量和质量交换后进入电堆中。本发明较大程度避免循环引起的水淹，可以提升燃料电池性能与延长寿命。
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公开(公告)号：CN109616684B
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN201811284453.6
申请日：2018-10-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0263 , H01M8/0267 , H01M8/0206
Abstract: 本发明属于燃料电池领域，并公开了一种通过单套模具成型的质子交换膜燃料电池金属双极板。金属双极板包括由一套模具成型的两块结构相同的金属单极板，金属单极板的中间设置多条平行排列的波纹状流道，两端分别设置有冷却液流道，两侧均设置有气体流道，将两块所述金属单极板背靠背装配连接形成金属双极板，液体和气体通道的一侧分别设置有液体和气体缓冲槽，用于作为液体和气体的缓冲区域，其中设置有导流肋，用于将气体分流，气体缓冲槽受压迫时将其中的气体压入波浪流场中，同时收集波浪流场中反应生成的水。通过本发明，简化金属双极板加工工艺，降低成本。
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公开(公告)号：CN112820901A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202011615575.6
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/04537
Abstract: 本发明属于燃料电池领域，并具体公开了一种解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法。该方法具体为：计算燃料电池中单体电压偏离比例和平均电压偏离比例，判断其是否全部小于脉冲电压降下降比例，若是，则判定状态正常，若否，则进入下一步；利用缓冲罐替代供气气瓶为燃料电池堆供气，若单体电压或平均电压低于保护电压，启动保护机制；当氢气缓冲压力和氧气缓冲压力任一项小于缓冲压力时，重新利用供气气瓶为燃料电池供气，通过压差将燃料电池堆中的水带出；重复以上操作直至燃料电池停机。本发明能够预警电堆的水淹趋势，为故障规避预留调控时间，并利用压差产生的驱动力将水带出，以此解决闭口燃料电池水淹问题，提高燃料利用率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116779908A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310910130.8
申请日：2023-07-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/04089 , H01M8/04298 , H01M8/0438 , H01M8/04119
Abstract: 本发明公开了一种应用于变工况氢氧燃料电池的水、气管理系统及方法，属于燃料电池技术领域。本发明包括：氢气供气及循环单元，氢气供气及循环单元包括氢气供气支路和氢气循环回路；氢气供气支路用于将氢气送入燃料电池阳极入口，氢气循环回路用于使燃料电池阳极出口未反应完的气体回流至燃料电池的阳极入口；氧气供气及循环单元，氧气供气及循环单元包括氧气供气支路和氧气循环回路；氧气供气支路用于将氧气送入燃料电池阴极入口，氧气循环回路用于使燃料电池阴极出口未反应完的气体回流至燃料电池阴极入口。本发明解决了燃料电池变工况运行时的水淹问题，同时氢气氧气的利用率均达到100％。
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公开(公告)号：CN116722179A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310899118.1
申请日：2023-07-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/04089 , H01M8/04082 , H01M8/0438 , H01M8/0432 , H01M8/04537 , H01M8/04955
Abstract: 本发明公开了一种闭式氢氧燃料电池系统测试台架，属于燃料电池技术领域。本发明包括：氢气供给及循环模块，用于将氢气送入燃料电池阳极进口端，所述氢气供给及循环模块中具有使燃料电池阳极出口端的反应气体回流至燃料电池阳极进口端的氢气循环回路；氧气供给及循环模块，用于将氧气送入燃料电池堆阴极进口端，所述氧气供给及循环模块中具有使燃料电池阴极出口端的反应气体回流至燃料电池阴极进口端的氧气循环回路；运行监测及控制模块，用于实时监控输入燃料电池的各种状态，并控制燃料电池的各种运行状态切换。本发明有效解决了潜航器用氢氧燃料电池系统测试台架的气体利用率不高，且存在对外排放的技术问题。
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公开(公告)号：CN113623281B
公开(公告)日：2023-02-10
申请号：CN202110864066.5
申请日：2021-07-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: F04F5/16 , F04F5/44 , F04F5/46 , H01M8/04089
Abstract: 本发明提供了一种具有旁路进口结构的引射器，属于气体引射技术领域，包括：工作流体管路、引射流体管路、吸入室、混合室、旁通二次流管路和扩压室；混合室与扩压室的连接处设置有旁通二次流管路；引射流体管路的入口端和旁通二次流管路的入口端均连接质子交换膜燃料电池电堆出口；混合室用于充分混合工作流体和二次流回流；扩压室用于将混合流体动能转换为压力势能；吸入室用于接收工作流体产生真空低压区域，且将工作流体的部分动量传递至主二次回流；旁通二次流管路用于将旁通二次回流卷吸进入混合室，三股流体充分混合进入扩压室，使流体速度降低且扩压室压力升高。本发明引入旁通二次流管路，增加了引射比，提高了引射器的回氢效率。
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公开(公告)号：CN113623281A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110864066.5
申请日：2021-07-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: F04F5/16 , F04F5/44 , F04F5/46 , H01M8/04089
Abstract: 本发明提供了一种具有旁路进口结构的引射器，属于气体引射技术领域，包括：工作流体管路、引射流体管路、吸入室、混合室、旁通二次流管路和扩压室；混合室与扩压室的连接处设置有旁通二次流管路；引射流体管路的入口端和旁通二次流管路的入口端均连接质子交换膜燃料电池电堆出口；混合室用于充分混合工作流体和二次流回流；扩压室用于将混合流体动能转换为压力势能；吸入室用于接收工作流体产生真空低压区域，且将工作流体的部分动量传递至主二次回流；旁通二次流管路用于将旁通二次回流卷吸进入混合室，三股流体充分混合进入扩压室，使流体速度降低且扩压室压力升高。本发明引入旁通二次流管路，增加了引射比，提高了引射器的回氢效率。
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公开(公告)号：CN112820902A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202011619782.9
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/04082 , H01M8/2465
Abstract: 本发明属于燃料电池领域，并具体公开了一种应用于氢氧燃料电池的零气体排放系统。该系统包括燃料电池堆、供气转置和缓冲装置，其中：燃料电池堆作为氢氧燃料电池的反应场所；供气装置包括氢气供气单元和氧气供气单元，用于为燃料电池堆提供氢气和氧气；缓冲装置的氢气缓冲单元中氢气缓冲罐一端与阳极气体出口连接，其另一端通过第一电磁阀与阳极气体入口连接；氧气缓冲单元中氧气缓冲罐一端与阴极气体出口连接，其另一端通过第二电磁阀与阴极气体入口连接。本发明利用静态缓冲容器包括氢气缓冲罐和氧气缓冲罐替代动态循环设备，并通过供气单元和缓冲单元的切换供气形成压差，将燃料电池堆中的水排出，能够有效提高燃料电池长时间稳定运行的能力。
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