公开(公告)号：CN117832557A

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202311845457.8

申请日：2023-12-29

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈尔滨工业大学重庆研究院

Inventor： 秦江 ,  冷爽 ,  于彬 ,  哈婵 ,  李成杰

IPC: H01M8/0612 ,  H02J3/38 ,  F02B63/04 ,  F02M37/00 ,  F01K27/00 ,  F01D15/10 ,  H01M8/2457 ,  H01M8/241 ,  H01M8/1018 ,  C01B3/32

Abstract: 本发明属于能源综合利用技术领域，公开了一种甲醇高压重整热化学回收的燃料电池内燃机联合发电系统，该系统主要包括内燃机、燃料电池、重整反应器和涡轮等，内燃机的尾气余热为重整反应器和系统中其他换热器提供热源，重整反应器内进行甲醇水蒸气高压重整反应并生成合成气，高温高压合成气首先通入涡轮进行做功发电，然后通入燃料电池阳极参与电化学反应并进行发电，系统中三个发电装置一同为用户端提供电能。本发明将内燃机与燃料电池结合，具有低碳高效、动态响应快、结构可靠等特点；利用燃料重整进行热化学回收，并将高温高压重整气通过涡轮发电，实现了系统化学能与物理能的梯级高效利用。

公开(公告)号：CN114914497B

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202210467138.7

申请日：2022-04-29

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  李博 ,  李成杰 ,  郭发福 ,  刘禾 ,  程昆林

IPC: H01M8/0606 ,  H01M8/04007 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/04029 ,  H01M8/04082 ,  H01M8/0662 ,  C01B3/04 ,  F02B43/10 ,  F02M21/02 ,  F02G5/00

Abstract: 本发明涉及能源综合利用技术领域，具体涉及一种氨重整制氢燃料电池与内燃机混合动力系统，包括冷却系统，所述冷却系统的入口与液氨连通，所述冷却系统的出口与第一换热器的热流体入口连通；分离器，所述分离器的入口与所述第一换热器热流体出口连通，所述分离器的出口与燃料电池的阳极入口连通，所述燃料电池的阳极与第二换热器热流体入口连通；内燃机，所述第二换热器热流体出口与所述内燃机燃料入口连通，所述空气与内燃机空气入口、第三换热器冷流体入口连通，所述第三换热器的冷流体出口与燃料电池的阴极入口连通，所述燃料电池的阴极出口与所述第三换热器热流体入口连通。从而满足内燃机高温部件的散热需求以及燃料重整需求。

公开(公告)号：CN114884431A

公开(公告)日：2022-08-09

申请号：CN202210320824.1

申请日：2022-03-29

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘泽宽 ,  秦江 ,  程昆林 ,  刘禾 ,  李成杰

IPC: H02S10/10 ,  H02J50/20 ,  H01M8/18 ,  H01M8/04

Abstract: 本发明提出了一种月球基地光伏‑燃料电池多能互补系统，属于月球基地昼夜能源供给领域，特别是涉及一种月球基地光伏‑燃料电池多能互补系统。解决了现有技术中月夜期间月球能源短缺、月表温度过低、有线能量传输受到复杂地形的影响和传输线布线困难的问题。它包括发电系统和能源远程输送系统，所述发电系统包括太阳能光伏板和再生燃料电池系统，所述再生燃料电池系统包括电解制氢设备、燃料电池、氢气罐、氧气罐和储水罐，所述能源远程输送系统包括能量发射器、能量接收器、滤波器、整流电路和用电设备。它主要用于月球基地昼夜能源供给。

公开(公告)号：CN111933977A

公开(公告)日：2020-11-13

申请号：CN202010393675.2

申请日：2020-05-11

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  王新建 ,  姬志行 ,  李成杰 ,  郭发福 ,  刘禾

IPC: H01M8/0612 ,  H01M8/0662 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/04029 ,  H01M8/1231 ,  F02B37/00 ,  F02B41/10 ,  F02B75/02 ,  F02B75/18 ,  F02M31/16

Abstract: 本发明提出一种燃料电池-涡轮增压内燃机混合发电系统，该发电系统的燃料压气机、脱硫器、燃料换热器和混合器依次连接，空气压气机与空气换热器连接，重整器与水汽化器、混合器和燃料电池阳极连接，燃料电池阴极与空气换热器连接，燃料电池阴极与空气换热器连接，燃料电池阳极分别与混合器和燃料换热器高温入口端连接，内燃机燃料入口端分别与冷却器出口、燃料旁路和空气压气机出口连接，内燃机的做功工质输出端与涡轮输入端连接，内燃机与发动机连接。解决了固体氧化物燃料电池尾气中有大量燃料剩余以及燃烧效率不高的问题，本发明将燃料电池和内燃机结合起来，使发电功率可以在大范围内快速调节，并且能够实现70％以上的发电效率。

公开(公告)号：CN111828198A

公开(公告)日：2020-10-27

申请号：CN202010611078.2

申请日：2020-06-30

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  李成杰 ,  程昆林 ,  党朝磊

IPC: F02K1/82 ,  F01D25/12 ,  F01D9/02 ,  F01D15/10 ,  F01K25/04 ,  F01K25/12 ,  F01K11/02 ,  F02C3/04

Abstract: 本发明提出一种喷气式发动机液态金属朗肯循环热电转换装置，该转换装置对喷气式发动机的涡轮和喷管壁面进行冷却；液态金属朗肯循环热电转换装置的储存箱内储存有液态金属，储存箱的出口与电磁泵的入口连通，电磁泵出口经过机匣与涡轮静叶内部冷却通道入口连通，涡轮静叶内部冷却通道出口与喷管壁面冷却通道入口连通，喷管壁面冷却通道出口与透平的入口连通，透平的出口与冷凝器的工质入口连通，冷凝器工质出口与储存箱入口连通，构成液态金属的流路；透平与发电机同轴转动，带动发电机发电。本发明解决了现有喷气式发动机涡轮静叶在燃气初温过高带来的烧蚀等问题，解决飞行器对电能和冷能的双重需求，提高喷气式发动机的性能上限。

公开(公告)号：CN112125368B

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202010871716.4

申请日：2020-08-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  李成杰 ,  程昆林 ,  姬志行

IPC: F02G5/04 ,  C02F1/16 ,  C02F103/08

Abstract: 本发明提出一种船舶燃料电池内燃机余热海水淡化系统，该系统的固体氧化物燃料电池阳极出口与分流器入口连通，重整器出口与固体氧化物燃料电池阳极入口连通，固体氧化物燃料电池和内燃机内设有冷却通道，海水流经冷却通道冷却内燃机和固体氧化物燃料电池，固体氧化物燃料电池和内燃机冷却通道出口以及内燃机排气出口与蒸发器入口连通，为蒸发海水提供热源，蒸发器水蒸气出口与冷凝器水蒸气入口连通，冷凝器海水出口与蒸发器海水入口连通。解决了远洋船舶对淡水的持续需求，同时根据内燃机与固体氧化物燃料电池两种发电方式的有效结合点，提出一种燃料电池内燃机余热海水淡化系统，综合利用固体氧化物燃料电池和内燃机废热，实现了能量的梯级利用。

公开(公告)号：CN116857069A

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202210310347.0

申请日：2022-03-28

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  刘禾 ,  王聪 ,  郭发福 ,  李成杰 ,  哈婵

IPC: F02C7/22 ,  H01M8/04007 ,  H01M8/0606 ,  H01M8/0662 ,  B64D27/24 ,  B64D27/26

Abstract: 本发明提出了一种来流空气能量回收的燃料电池发动机及飞行器，属于飞行器推进领域。解决了传统航空发动机效率低且在高速飞行下来流空气温度过高导致压气机耗功过大的问题。它包括空气供给系统、燃料供给系统、燃料电池和推进系统，所述空气供给系统和燃料电池的阴极相连，所述燃料电池用于给推进系统提供电能。本发明通过重整预冷集成器实现了高效的能量管理以及来流空气的能量回收，降低了高马赫数下压气机的耗功，同时省去了单独的燃料重整器从而使得整个系统结构紧凑，且电力驱动压气机的方式可以进一步提升燃烧室的工作温度而不会受到传统的涡轮前温度限制，最终实现了发动机在高马赫数下的高效运行。

公开(公告)号：CN116792206A

公开(公告)日：2023-09-22

申请号：CN202310739027.1

申请日：2023-06-21

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  郭发福 ,  李成杰 ,  修心岩 ,  李程镐 ,  王聪 ,  程昆林

IPC: F02C7/22 ,  H01M8/04082 ,  H01M8/04089 ,  H01M8/0612 ,  H01M16/00 ,  F04B35/04

Abstract: 本发明公开了一种基于高温质子交换膜燃料电池的能源与动力一体化系统，涉及航空能源与动力一体化技术领域，包括系统壳体，布设在系统壳体内部的能源模块、空气动力模块和核心尾喷管；能源模块包括依次布设在系统壳体中段的催化重整室、高温质子交换膜燃料电池组和常规燃烧室；催化重整室连接高温质子交换膜燃料电池组；高温质子交换膜燃料电池组连接常规燃烧室；高温质子交换膜燃料电池电连接空气动力模块；系统壳体前端的进气管道内设置空气动力模块，空气动力模块分别连接催化重整室和高温质子交换膜燃料电池组；系统壳体后端的核心尾气喷管与常规燃烧室连通。本发明兼顾了航空飞行器能源需求和动力需求，有效地提升了发动机性能。

公开(公告)号：CN112537218B

公开(公告)日：2022-07-12

申请号：CN202011351900.2

申请日：2020-11-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  郭发福 ,  张彭豪 ,  李成杰

IPC: B60L53/53 ,  B60L53/54 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/04029 ,  H01M8/04082 ,  H01M8/04089

Abstract: 本发明公开了一种基于制冷循环的低温储氢技术的燃料电池充电系统，包括：燃料电池发电模块、控制管理模块、制冷循环模块和运载设备，其中，燃料电池发电模块包括低温储氢罐、压缩风扇和质子交换膜燃料电池，用于输出电能；控制管理模块包括总控制器、动力电池管理系统、动力电池组、燃料电池管理系统和DC/DC转换器，用于对动力电池组、质子交换膜燃料电池以及DC/DC转换器进行监测和管理；制冷循环模块用于对质子交换膜燃料电池的高温阴极尾气余热回收，同时将产生的冷却液回收；运载设备，用于搭建各模块装置。本发明将燃料电池产生的高温水蒸气加以利用，经过蒸汽制冷循环为储氢罐提供低温环境，从而提高所储氢的体积密度。

公开(公告)号：CN112983645A

公开(公告)日：2021-06-18

申请号：CN201911275156.X

申请日：2019-12-12

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 秦江 ,  李成杰 ,  郭发福 ,  姬志行 ,  章思龙

IPC: F02C3/04 ,  F02C3/20 ,  F02C3/32 ,  F02C3/34 ,  F02C7/32 ,  F02C7/00

Abstract: 本发明提出一种带有阴阳极再循环的燃料电池无涡轮喷气发动机，该发动机压气机经过第一分流器与燃烧室连通，压气机依次经过第一分流器、第四分流器、第二引射器和第二分流器与燃烧室连通，压气机依次经过第一分流器、第四分流器、第三引射器、第一引射器和重整器与燃料电池阳极连通，燃料电池阳极经过第三分流器与与燃烧室连通，燃料电池阴极经过第二分流器与燃烧室连通，燃烧室与尾喷管连通；燃料电池阳极与第一引射器连通，燃料电池阴极与第二引射器连通，燃料电池经过电动机与压气机连接。解决了未来长航时无人机对动力系统的高功率密度，体积小，重量轻，运行稳定，高效率的需求问题，结合固体氧化物燃料电池和无涡轮喷气发动机优势互补。