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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
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。
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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
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。
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公开(公告)号：CN109033579A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810757597.2
申请日：2018-07-11
Applicant: 清华大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池宽域引射器设计方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取燃料电池电堆参数和工作条件；建立燃料电池引射器稳态特性方程和引射流体带水特性方程；将燃料电池引射器稳态特性方程和引射流体带水特性方程耦合入燃料电池引射器数学模型；利用模型计算预估引射器可用负载范围，且获取引射器可用负载范围内氢气引射性能曲线；确定初始参数，按照顺序对喷嘴直径、混合室直径/喷嘴直径、混合室长度/混合室直径、喷嘴位置尺寸的参数数值进行优化。该方法在引射器参数优化设计阶段同时考虑性能的提升和可用负载范围的拓宽，指导设计宽域可用负载范围的氢气引射器，为解决燃料电池引射器工作负载范围较窄的难题提供了有效途径。
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公开(公告)号：CN108872872A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810681086.7
申请日：2018-06-27
Applicant: 清华大学
IPC: G01R31/36
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池使用寿命和剩余寿命的预测方法及装置，其中，方法包括：根据燃料电池定电压下电流或功率的衰减百分率确定寿命终结点，完成燃料电池活化，测量燃料电池极化曲线；在燃料电池运行预设时间后，测量燃料电池的当前极化曲线；以及获取燃料电池的电压衰减速度或电流衰减时间常数，通过预测公式获取燃料电池的使用寿命和剩余寿命。该方法通过电压衰减与电流衰减特性规律预测燃料电池的使用寿命和剩余寿命，从而有效降低预测成本，有效提高预测的准确性和适用性，效率高，简单易实现。
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公开(公告)号：CN110676466A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910832868.0
申请日：2019-09-04
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种空气电极及其制备方法和包括空气电极的金属空气电池。该空气电极是在集流体上直接生长催化剂，同时易于改变催化层厚度，可以省去粘接剂，将催化剂与集流体稳固连接，减缓金属空气电池工作过程中的催化剂流失，同时降低空气电极内部电阻。相比于传统金属空气电池空气电极，本发明的空气电极制备方法适于调控催化层亲疏水程度和电极反应区中三相反应的接触位点密度，且制备工艺简单，易于进行批量生产。采用本发明的空气电极装配的金属空气电池具有较高的功率密度和较长的充放电循环寿命。
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Patent Agency Ranking
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
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。
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公开(公告)号：CN109713332A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201811556493.1
申请日：2018-12-19
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04955
Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的进气降温增湿系统，包括：增湿容腔，由上盖和下底组成；设置在上盖上的进气管路和出气管路，进气管路和出气管路不在同一径向方向上；设置有多个超声雾化头的超声雾化器，用于产生超声波使水雾化成气雾；设置在下底的第一管路和第二管路，第一管路用来为下底补充水；控制单元，用于通过进气管路获取当前进气量，并根据当前进气量控制多个超声雾化头的工作个数和下底内的液位。该降温增湿系统可以通过产生超声波使液态水变为微小的液态水雾，低温的液态水雾和高温空气换热，并且根据电堆内部温度的变化，通过控制单元的调节，从而使燃料电池进气温度降低、湿度升高。
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公开(公告)号：CN108448136B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN201810129511.1
申请日：2018-02-08
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04119 , H01M8/04029 , H01M8/04007
Abstract: 本发明公开了一种用于质子交换膜燃料电池的空气供气增湿中冷系统。所述系统连接在燃料电池堆处，燃料电池堆具有用于循环冷却水的冷却回路。增湿中冷系统包括：增湿中冷器、增湿支路和气水分离器。增湿中冷器连接在包括空气滤清器和空压机的供气支路上，用于冷却并加湿进入燃料电池堆之前的空气。增湿支路连通冷却回路中冷却水泵的出口及增湿中冷器冷却水入口，用于为增湿中冷器输送冷却水。气水分离器连通增湿中冷器的空气出口及电堆空气入口。本发明兼备中冷和增湿功能，无需专门设置增湿水路，降温增湿环节无需电动控制，适用于大功率燃料电池系统且有助于大幅缩减系统成本。
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公开(公告)号：CN111413627B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202010303825.6
申请日：2020-04-17
Applicant: 清华大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/378 , G01R31/392
Abstract: 本发明公开了一种基于伏安曲线的燃料电池使用寿命的预测方法及装置，其中，该方法包括：对待测燃料电池进行活化，获取初始状态的极化曲线，并根据电压衰减的百分比确定寿命终结点；使待测燃料电池在预设时间内运行，获取燃料电池当前的极化曲线；基于初始状态的极化曲线和燃料电池当前的极化曲线，获取对应的电压时间曲线，利用燃料电池伏安曲线的横向伸缩性以及寿命终结点确定燃料电池的使用寿命和剩余寿命。该方法运用了燃料电池老化过程中的伏安曲线的横向伸缩性，减少了检测花费的时间，简化了检测流程，具有较好的准确度等优点。
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公开(公告)号：CN110534847B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910916482.8
申请日：2019-09-26
Applicant: 清华大学
IPC: H01M12/08
Abstract: 本发明公开了可充电铝‑空气电池及其制备方法。该可充电铝‑空气电池包括：负极、正极以及电解液。其中，所述负极包括气凝胶载体和负载于所述气凝胶载体上的液态金属纳米体颗粒；所述正极包括气凝胶载体和负载于所述气凝胶载体上的催化剂；所述电解液包括电解质盐和氧化铝。该可充电铝‑空气电池的负极可在常温下大规模电沉积铝，从而实现常温下的可逆充电，且具有更高的能量密度，克服了现有铝‑空气电池存在的自腐蚀、钝化与接枝效应的等问题，安全性能高，循环寿命长。
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