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公开(公告)号：CN112072119B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202010783407.1
申请日：2020-08-06
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池气体扩散层结构及其加工方法，气体扩散层为靠近双极板一侧的基底层，所述气体扩散层表面设有若干相互交错连通的沟槽织构，若干相互交错连通的沟槽织构中沿流向的所述沟槽织构的横截面面积随流向先渐扩再后渐缩。沿流向的所述沟槽织构两端的横截面面积渐变，沿流向的所述沟槽织构中间的横截面面积保持不变；所述沟槽织构中间的横截面面积为两端的最小横截面面积的1.5～3倍。本发明沟槽织构可使液态水离开阴极，消除电极水淹现象允许适量的水润湿气流，保持膜电极的湿润。
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公开(公告)号：CN112092601B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202010817973.X
申请日：2020-08-14
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种内燃机与燃料电池混合动力装置及控制方法，包括内燃机动力总成、燃料电池动力总成和动力耦合装置，所述内燃机动力总成和燃料电池动力总成产生的动力分别经动力耦合装置输出动力，所述燃料电池动力总成包括燃料电池本体和空气压缩机，所述空气压缩机与燃料电池本体的阴极进气口连通；所述内燃机动力总成的内燃机排气口设有涡轮，所述燃料电池本体的阴极进气口与空气压缩机管道并联设置有增压组件，所述涡轮驱动增压组件给燃料电池本体的阴极注入空气。本发明利用内燃机尾气惯性势能给燃料电池本体供气，减少空气压缩机的能耗，实现内燃机尾气动能的回收再利用，提高了整个混合动力装置的能源利用率。
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公开(公告)号：CN112078772A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010886324.5
申请日：2020-08-28
Applicant: 江苏大学
IPC: B63H21/20
Abstract: 本发明公开了一种船用内燃机与燃料电池的混合动力系统及其控制方法，包括内燃机发电组件、燃料电池组件、蓄电池组、母线、驱动电机组件、动力耦合装置、螺旋桨、直流用电设备和交流用电设备，所述内燃机发电组件和燃料电池组件产生的电能输出至母线；所述蓄电池组与母线连接；所述母线分别给驱动电机组件、直流用电设备和交流用电设备提供电能；所述驱动电机组件通过动力耦合装置驱动螺旋桨旋转。有益效果：本发明提高了整个动力系统的燃料经济性；提高了燃料电池组件的发电效率和能源回收率。实现燃料电池进气量的稳定控制；利用迭代学习控制算法对电动阀门进行控制，实现不同工况下对燃料电池准确、快速的气体供给。
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公开(公告)号：CN112117465B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202010783392.9
申请日：2020-08-06
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池气体扩散层及加工方法，所述气体扩散层靠近双极板一侧表面均布若干微凹坑织构，用于防止反应水堵塞气体扩散层间隙。所述微凹坑织构为球冠，所述微凹坑织构等距分布在气体扩散层表面，相邻所述微凹坑织构之间的中心距S＝150‑1000μm。若干所述微凹坑织构占所述气体扩散层表面的总面积之比为10％‑45％。任一所述微凹坑织构的边缘设有向外倾斜的倒角，用于提升气体扩散层的耐水性能。本发明通过改变阴极气体扩散层靠近极板一侧表面的微结构，形成分布均匀、四周存在一定角度的微凹坑，使气体扩散层表面的液态水更易聚集在微凹坑处，进而防止燃料电池发生“水淹”。
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公开(公告)号：CN111799491A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010743936.9
申请日：2020-07-29
Applicant: 江苏大学
IPC: H01M8/1065 , H01M8/1067
Abstract: 本发明提供了一种基于凹凸复合微结构燃料电池质子交换膜，所述燃料电池质子交换膜的阴极表面按内密外疏梯度分布若干凹凸复合织构。所述凹凸复合织构包括第一凸起、第二微凸起和微凹坑，所述第一凸起周围设有一圈第二微凸起，且所述第一凸起的横截面积大于第二微凸起的横截面积；所述第一凸起与第二微凸起之间设有微凹坑，且所述微凹坑的壁面分别与第一凸起的壁面和第二微凸起的壁面相切。本发明通过对质子交换膜阴极表面进行微织构处理，形成一种凹凸复合织构的图案化膜，还能大大增大膜的比表面积，提高反应效率，改善电池性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110752386A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910892655.7
申请日：2019-09-20
Applicant: 江苏大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0265 , H01M8/04291 , B21D22/04 , B21D37/20 , B23K26/364
Abstract: 本发明提供一种燃料电池双极板和方法，双极板表面流道的流道表面分布多个阵列布置的凹凸复合结构，所述凹凸复合结构为凸起半球状体，且在凸起的圆周设有一圈径向截面为半圆形的凹陷。本发明加工制造简单，仅需在双极板流场表面开设凹凸复合结构，该凹凸复合结构可大大增加液滴接触角，提高流道表面的疏水性，甚至使双极板获得超疏水性，从而使水气不易结存在流场壁上，保持流场通畅，改善燃料电池的性能。能在流体通过时引起对流，极大地增强了从流场到催化剂层的氧供应，导致更高的局部浓度和更小的浓度极化。还能在流体流过凹凸复合结构时，在两凹凸复合结构间产生漩涡，通过惯性效应去除气体扩散层中积累的水分，从而改善水的管理。
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公开(公告)号：CN110752386B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN201910892655.7
申请日：2019-09-20
Applicant: 江苏大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0265 , H01M8/04291 , B21D22/04 , B21D37/20 , B23K26/364
Abstract: 本发明提供一种燃料电池双极板和方法，双极板表面流道的流道表面分布多个阵列布置的凹凸复合结构，所述凹凸复合结构为凸起半球状体，且在凸起的圆周设有一圈径向截面为半圆形的凹陷。本发明加工制造简单，仅需在双极板流场表面开设凹凸复合结构，该凹凸复合结构可大大增加液滴接触角，提高流道表面的疏水性，甚至使双极板获得超疏水性，从而使水气不易结存在流场壁上，保持流场通畅，改善燃料电池的性能。能在流体通过时引起对流，极大地增强了从流场到催化剂层的氧供应，导致更高的局部浓度和更小的浓度极化。还能在流体流过凹凸复合结构时，在两凹凸复合结构间产生漩涡，通过惯性效应去除气体扩散层中积累的水分，从而改善水的管理。
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公开(公告)号：CN112078772B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202010886324.5
申请日：2020-08-28
Applicant: 江苏大学
IPC: B63H21/20
Abstract: 本发明公开了一种船用内燃机与燃料电池的混合动力系统及其控制方法，包括内燃机发电组件、燃料电池组件、蓄电池组、母线、驱动电机组件、动力耦合装置、螺旋桨、直流用电设备和交流用电设备，所述内燃机发电组件和燃料电池组件产生的电能输出至母线；所述蓄电池组与母线连接；所述母线分别给驱动电机组件、直流用电设备和交流用电设备提供电能；所述驱动电机组件通过动力耦合装置驱动螺旋桨旋转。有益效果：本发明提高了整个动力系统的燃料经济性；提高了燃料电池组件的发电效率和能源回收率。实现燃料电池进气量的稳定控制；利用迭代学习控制算法对电动阀门进行控制，实现不同工况下对燃料电池准确、快速的气体供给。
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公开(公告)号：CN111799491B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010743936.9
申请日：2020-07-29
Applicant: 江苏大学
IPC: H01M8/1065 , H01M8/1067
Abstract: 本发明提供了一种基于凹凸复合微结构燃料电池质子交换膜，所述燃料电池质子交换膜的阴极表面按内密外疏梯度分布若干凹凸复合织构。所述凹凸复合织构包括第一凸起、第二微凸起和微凹坑，所述第一凸起周围设有一圈第二微凸起，且所述第一凸起的横截面积大于第二微凸起的横截面积；所述第一凸起与第二微凸起之间设有微凹坑，且所述微凹坑的壁面分别与第一凸起的壁面和第二微凸起的壁面相切。本发明通过对质子交换膜阴极表面进行微织构处理，形成一种凹凸复合织构的图案化膜，还能大大增大膜的比表面积，提高反应效率，改善电池性能。
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公开(公告)号：CN112092602A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010850859.7
申请日：2020-08-21
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种带增程式燃料电池的拖拉机混合动力系统及控制方法，包括内燃机总成、发电机总成、增程式燃料电池总成、动力电池、驱动电机总成、动力耦合装置、行走装置和作业装置总成；所述内燃机总成和增程式燃料电池总成作为混合动力源输出动力驱动行走装置和作业装置，同时产生电能给动力电池充电；所述增程式燃料电池总成包括燃料电池本体、空气增压组件和甲醇重整组件，所述甲醇重整组件和空气增压组件向燃料电池本体提供氢气和压缩空气；控制方法包括五种驱动模式和两种发电模式；有益效果：本发明具有燃料加注速度快，续航里程长的优势；利用内燃机尾气提升了系统能量利用率；通过各模式的切换能够适合拖拉机各种作业工况的动力需求。
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