公开(公告)号：CN114420981B

公开(公告)日：2024-01-30

申请号：CN202111569452.8

申请日：2021-12-21

Applicant: 清华大学

Inventor： 陈东方 ,  裴普成 ,  王博正 ,  任棚 ,  宋鑫 ,  王鹤

IPC: H01M8/04537 ,  H01M8/04992

Abstract: 本发明公开了一种燃料电池耐久性测评的预检测方法和装置，其中，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的第一目标点对应的第一电流；根据第一目标点，获取活化后待测燃料电池的初始极化曲线中的第二目标点对应的第二电流；将待测燃料电池运行预设时长时间，获取待测燃料电池的当前极化曲线中的第三目标点对应的第三电流；根据第一电流、第二电流和第三电流以及燃料电池老化过程中电压、电流和时间之间的特性公式，判断待测燃料电池能否通过燃料电池的耐久性测评。本发明可快速判断燃料电池是否能通过耐久性测评，实施方便简洁，能够实现燃料电池的耐久性评价的预检测。

公开(公告)号：CN113666337B

公开(公告)日：2023-08-15

申请号：CN202110870292.4

申请日：2021-07-30

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  王明凯 ,  袁星 ,  任棚 ,  陈东方 ,  王鹤 ,  宋鑫

IPC: C01B3/58 ,  C07C1/04 ,  C07C9/04

Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置，燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：向第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；控制第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；控制第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。根据本发明实施例的非纯氢分段纯化处理方法，使非纯氢气通过第一反应器在低温下初步降低CO含量，然后通过第二反应器在高温下深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。

公开(公告)号：CN114487843A

公开(公告)日：2022-05-13

申请号：CN202111569450.9

申请日：2021-12-21

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  蒙依宁 ,  陈东方 ,  任棚 ,  宋鑫 ,  王鹤

IPC: G01R31/367 ,  G01R31/378 ,  G01R31/392

Abstract: 本发明公开了基于燃料电池极化曲线变化规律的寿命预测方法和装置，其中，该方法包括：对待测燃料电池进行预设程度的活化，获得初始时刻极化曲线，并将待测燃料电池在预设时间内运行后，获得预设时刻极化曲线；计算待测燃料电池一阶动力模型的压缩系数；判断初始时刻的极化曲线是否存在预设范围的浓差极化部分，进而获得第一或第二寿命预测公式所需参数；定义待测燃料电池寿命终止时的截止电压与待测燃料电池所在的电流密度，采用第一寿命预测公式或第二寿命预测公式对待测燃料电池的寿命进行预测。本发明可以减少燃料电池寿命预测所需的数据量与测量时间，简化预测流程，具有较好的预测准确度。

公开(公告)号：CN110504471A

公开(公告)日：2019-11-26

申请号：CN201910789924.7

申请日：2019-08-26

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  任棚 ,  陈东方 ,  吴子尧 ,  谢庄佑 ,  王博正 ,  黄尚尉

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。

公开(公告)号：CN114420981A

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202111569452.8

申请日：2021-12-21

Applicant: 清华大学

Inventor： 陈东方 ,  裴普成 ,  王博正 ,  任棚 ,  宋鑫 ,  王鹤

IPC: H01M8/04537 ,  H01M8/04992

Abstract: 本发明公开了一种燃料电池耐久性测评的预检测方法和装置，其中，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的第一目标点对应的第一电流；根据第一目标点，获取活化后待测燃料电池的初始极化曲线中的第二目标点对应的第二电流；将待测燃料电池运行预设时长时间，获取待测燃料电池的当前极化曲线中的第三目标点对应的第三电流；根据第一电流、第二电流和第三电流以及燃料电池老化过程中电压、电流和时间之间的特性公式，判断待测燃料电池能否通过燃料电池的耐久性测评。本发明可快速判断燃料电池是否能通过耐久性测评，实施方便简洁，能够实现燃料电池的耐久性评价的预检测。

公开(公告)号：CN114415029A

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202111569172.7

申请日：2021-12-21

Applicant: 清华大学

Inventor： 陈东方 ,  裴普成 ,  蒙依宁 ,  任棚 ,  宋鑫 ,  王鹤

IPC: G01R31/367 ,  G01R31/378 ,  G01R31/392

Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池寿命测评的工况提取方法和装置，其中，该方法包括：确定待提取的耐久性测试协议下怠速区间、大负荷运行区间和小负荷运行区间的范围，以及大幅变载幅度与小幅变载幅度；基于待提取的各种参数，统计耐久性测试协议中的启停次数、怠速时间、大负荷运行时间、小负荷运行时间与变载次数，并计算各工况的时间与次数，得到耐久性测试协议的车用工况谱。本发明为燃料电池寿命测评的“分工况”测试方法提供了工况谱数据。

公开(公告)号：CN113666337A

公开(公告)日：2021-11-19

申请号：CN202110870292.4

申请日：2021-07-30

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  王明凯 ,  袁星 ,  任棚 ,  陈东方 ,  王鹤 ,  宋鑫

IPC: C01B3/58 ,  C07C1/04 ,  C07C9/04

Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置，燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：向第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；控制第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；控制第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。根据本发明实施例的非纯氢分段纯化处理方法，使非纯氢气通过第一反应器在低温下初步降低CO含量，然后通过第二反应器在高温下深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。

公开(公告)号：CN112886035A

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN202110153818.7

申请日：2021-02-04

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  王明凯 ,  陈东方 ,  任棚 ,  李子钊 ,  王鹤 ,  黄尚尉 ,  宋鑫

IPC: H01M8/04089 ,  H01M8/04082 ,  H01M8/0444 ,  H01M8/04746 ,  H01M8/04992

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池耐一氧化碳的阳极空气喷射精确调控方法及系统。本发明通过一氧化碳对质子交换膜燃料电池毒化影响的标定MAP图确定空气喷射量的前馈量，对燃料电池阳极入口处的气体成分进行检测，通过优化模型估计阳极催化剂表面的等效一氧化碳浓度，来修正所需要的空气喷射量，进而实现空气喷射量的精确控制，能够有效解决燃料电池的一氧化碳中毒问题，提高燃料电池对一氧化碳的耐受能力，使燃料电池能够长期使用非纯氢作为燃料，有效降低燃料电池的用氢成本。

公开(公告)号：CN112834930A

公开(公告)日：2021-05-25

申请号：CN202110098946.6

申请日：2021-01-25

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  王鹤 ,  任棚 ,  陈东方

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。

公开(公告)号：CN111426954B

公开(公告)日：2021-04-13

申请号：CN202010285680.1

申请日：2020-04-13

Applicant: 清华大学

Inventor： 裴普成 ,  王博正 ,  陈东方 ,  黄尚尉 ,  任棚

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。