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公开(公告)号：CN119932642A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411953216.X
申请日：2024-12-27
Applicant: 清华大学 , 陕西氢能产业发展有限公司
Abstract: 本申请涉及固体氧化物电解池工况优化技术领域，特别涉及一种固体氧化物电解池电堆工况的优化方法及装置，其中，方法包括：基于待优化固体氧化物电解池电堆的电解模式和电堆尺寸，以相匹配的电解池电堆计算模型；确定待优化固体氧化物电解池电堆的多组输入参数值和运行边界；分别将每组输入参数值输入至相匹配的电解池电堆计算模型中，以获取多组响应参数值；基于多组响应参数值和运行边界，以得到满足一定评分条件的输入参数值，以得到待优化固体氧化物电解池电堆的工况优化结果。由此，解决了相关技术中，没有考虑电解模式下工况的优化、预测，仅针对单电池进行预测，未考虑电堆层面的工况优化，考虑指标较为片面等问题。
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公开(公告)号：CN118431502A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410520155.1
申请日：2024-04-28
Applicant: 清华大学 , 中国电子科技集团公司第十八研究所
IPC: H01M8/04014 , H01M8/0662 , H01M8/0668 , H01M8/0612
Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种高能量密度高温燃料电池发电系统及发电设备，其中，系统包括：高温燃料电池，包括阴极和阳极；燃料供应子系统，用于为高温燃料电池的阳极提供燃料；液氧升温子系统，用于将液氧升温汽化后通入高温燃料电池的阴极，其中，高温燃料电池利用燃料和氧气进行发电并产生阴极尾气和阳极尾气；尾气利用装置，分别与高温燃料电池、燃料供应子系统和液氧升温子系统相连，将阴极尾气和阳极尾气通过燃烧反应得到水和CO2组成的尾气，利用水和CO2组成的尾气加热燃料和液氧。由此，解决了相关技术中长续航高温燃料电池氧气和二氧化碳的存量高利用率低，使得电池发电系统能量密度低，能源利用率效率差等问题。
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公开(公告)号：CN118156556A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410203900.X
申请日：2024-02-23
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04537 , H01M8/04313
Abstract: 本说明书实施例涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池全工况运行参数与性能双向获取方法及装置。针对目标燃料电池/电堆，首先获取其在目标运行模式下进行实验得到的源数据，源数据包括两种运行参数数据和对应的性能数据；然后根据源数据构建目标燃料电池/电堆在目标运行模式下的多个性能‑运行参数等高线图，利用这些性能‑运行参数等高线图以及凭借运行参数和性能之间的等量关系，实现全工况范围内任意的运行参数和性能参数之间的双向获取。本发明的燃料电池/电堆全工况性能‑运行参数获取方法能够兼顾即时与准确的需求，并具备仿真模拟所不易实现的任意性能‑运行参数双向获取功能。
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公开(公告)号：CN117286541A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311227705.2
申请日：2023-09-21
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及固体氧化物电解制氢技术领域，特别涉及一种适应波动电能的固体氧化物制氢系统的调控方法及装置，其中，方法包括：在预设固体氧化物电解系统初始工况下，将运行所消耗的电能作为初始功率，其中，初始功率与可用电能相等；当可用电能由初始功率增加至预设第一功率时，采用恒定燃料电极流量的调控方式；当由初始功率增加至预设第二功率时，采用恒定蒸汽利用率的调控方式；当由初始功率降低至预设第三功率时，采用恒定电压的调控方式；当由初始功率降低至预设第四功率时，采用恒定蒸汽利用率的调控方式；调控后使得系统的实际消耗电能与可用电能相等。由此，解决了当可用电能发生变化，系统实际消耗的电能与可用电能不符的问题。
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公开(公告)号：CN116581340A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310619618.5
申请日：2023-05-29
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04664
Abstract: 本文涉及燃料电池领域，提供了一种固体氧化物燃料电池阳极氧化在线识别方法及系统，方法包括：固体氧化物燃料电池运行过程中监测电池输出电压；当电池输出电压低于电池运行温度下阳极的临界氧化电动势时，监测固体氧化物燃料电池在监测频率下的阻抗；计算监测频率下阻抗实部随时间的变化值，当变化值反映阻抗实部连续稳定增长时，确定固体氧化物燃料电池的阳极发生局部氧化，等比例减少电池的燃料流量及工作电流；继续监测电池在监测频率下的阻抗并计算阻抗实部变化值，当变化值反映所述阻抗实部连续稳定减小时，保持当前燃料流量及工作电流，本文能够在电池运行过程中及时精确地发现电池阳极氧化并修复，保障电池在高燃料利用率下的安全运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113283117B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110671793.X
申请日：2021-06-17
Applicant: 清华大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/02
Abstract: 本发明涉及一种抗干扰的燃料电池阻抗解析方法，用于自动快速识别实测数据中个别受干扰的数据点并降低其对阻抗谱解析结果的影响，准确获取全工况下燃料电池内部活化极化、浓差极化等极化过程的定量描述，提高解析结果的可靠性和可重复性。输入实测数据后，根据其平滑性进行数据预加权，之后根据阻抗数据检验算法输出的残差调整权重，获得与数据质量估值相应的权重，最后利用加权的阻抗分析算法，获得阻抗谱分析结果。本发明能够从输入的阻抗谱中，稳健、快速地找到个别受到干扰的阻抗数据点，并根据干扰程度调整相应阻抗数据点的权重，降低干扰对分析结果的影响，提高解析结果的可靠性和可重复性，实现极化过程的准确定量解析。
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公开(公告)号：CN113013450B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202110221247.6
申请日：2021-02-26
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04537 , H01M8/04858 , H01M8/04992 , H01M8/1246
Abstract: 本发明公开一种碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法及应用，测得固体氧化物燃料电池堆在选择的碳氢燃料组分下的电流密度‑电压曲线，计算固体氧化物燃料电池堆在不同电流密度下的发电功率；获取不同电流密度下阳极尾气的组分，计算选择的碳氢燃料在不同电流密度下由入口至出口的焓变；基于不同电流密度下的发电功率和入口至出口的焓变计算不同电流密度下的放热量Q；放热量Q为0时的电流密度，作为固体氧化物燃料电池堆在选择的碳氢燃料组分下的自热平衡电流密度。通过这一方法确定的自热平衡工作点能够为固体氧化物燃料电池堆的运行参数选择提供指导，有助于系统热量管理和效率提升。
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公开(公告)号：CN108390074B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201810185792.2
申请日：2018-03-07
Applicant: 东莞深圳清华大学研究院创新中心
IPC: C04B35/45 , C04B35/01 , C04B35/622 , C23C14/16 , C23C14/34 , H01M50/571 , H01M8/2465
Abstract: 本发明提供了一种复合涂层，包括尖晶石结构的氧化物，所述尖晶石结构的氧化物的结构式如式I所示：MA2‑xDxO4式I；式I中，x为0～2；M选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Ba；A选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Ba；B选自Cu、Ce、Al、Ga、Sn或In中的一种或几种；式I中，M、A和D中的任意两个不同时为同一元素。本发明提供的复合涂层中含有特殊成分的尖晶石结构的氧化物，使这种复合涂层具有良好的导电性以及抗高温氧化性。
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公开(公告)号：CN112068019A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010933506.3
申请日：2020-09-08
Applicant: 清华大学
IPC: G01R31/396 , G01R31/385 , H01M8/04537
Abstract: 本发明涉及一种平板型SOFC电流密度分布式端板测试结构及测试方法，设置阴极端板和阳极端板分别与SOFC电池形成密封腔体；分别用于空气与燃料气的供应；阴极端板和/或阳极端板设置n个电压测试通道，分别通过采样电阻采集所述固体氧化物燃料电池的n个区域的采样电压；总电流测试通道向所述固体氧化物燃料电池施加负载并测试固体氧化物燃料电池输出的负载总电流，负载总电流为n个区域的电流之和，依据所述采样电阻采集的n个区域的采样电压计算获得各区域电流密度。本发明实现了平板型大面积固体氧化物燃料电池高温运行条件下多个局部区域电流的实时测量。
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公开(公告)号：CN109867521A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910126728.1
申请日：2019-02-20
Applicant: 清华大学
IPC: C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/64 , C04B41/85 , H01M8/126
Abstract: 本发明公开了一种氧化物陶瓷薄膜二次修饰致密化的方法。在不完全致密的氧化物陶瓷基体上，通过第二相溶液处理，利用毛细作用填隙，引入低温助烧剂，对未完全致密的氧化物陶瓷薄膜进行孔隙界面修饰，再进行二次烧结实现薄膜致密化，来提高性能。这种方法制备的致密氧化铈基陶瓷薄膜，应用于固体氧化物燃料电池中，用作稳定氧化锆基电解质与多孔阴极之间的隔离层，阻断电解质材料与阴极材料之间高温反应。这种方法制备的致密氧化锆基陶瓷薄膜，应用于固体氧化物燃料电池电解质，来优化电池性能。
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