公开(公告)号：CN114142071B

公开(公告)日：2024-05-14

申请号：CN202111399569.6

申请日：2021-11-19

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  龚骋原 ,  刘洋 ,  赵俊杰 ,  范丽欣 ,  常华伟

IPC: H01M8/04992 ,  H01M8/04858 ,  H01M8/2455 ,  H01M8/249

Abstract: 本发明属于固体氧化物燃料电池的热电联供领域，并具体公开了一种多堆固体氧化物燃料电池的热电联供运行方法；该热电联供运行方法通过将k堆固体氧化物燃料电池运行的功率‑效率曲线叠加(k＝1…n)，取k堆与k+1堆运行的功率‑效率曲线的交点以上部分，得到系统功率‑效率曲线，在该曲线上的每一个点均为系统在该输出功率下的最高效率，然后依据该功率‑效率曲线运行系统；对比该运行方法与传统逐级启动方法的功率‑效率曲线，证明该方法能够提高多堆固体氧化物燃料电池的热电联供系统的电效率。本发明还公开了一种多堆固体氧化物燃料电池的热电联供运行系统，该系统采用多个固体氧化物燃料电池电堆，相比于传统单堆系统，系统稳定性得到提升。

公开(公告)号：CN113629275B

公开(公告)日：2023-03-24

申请号：CN202110872603.0

申请日：2021-07-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  刘洋 ,  赵俊杰 ,  龚骋原 ,  范丽欣 ,  常华伟

IPC: H01M8/04119 ,  H01M8/04186 ,  H01M8/04276 ,  H01M8/0438 ,  H01M8/04746

Abstract: 本发明提供了一种质子交换膜燃料电池双引射器循环系统，属于质子交换膜燃料电池技术领域，具体为：阳极水汽分离器和阴极水汽分离器分离去除电堆阳极和阴极尾气中的液态水；阳极减压阀和阴极减压阀分别将氢气和氧气的压力下降至压力预设值；阳极电磁阀和阴极电磁阀用于定期执行脉冲式开关动作，排除电堆两侧的积水和杂质；阳极单向阀和阴极单向阀防止排气瞬间外部空气进入循环回路；阳极引射器和阴极引射器用于分别接收氢气和氧气至混合室，混合室内的低压区域将未反应完的尾气卷吸进入，氢气或氧气与尾气进行动量和质量交换后进入电堆中。本发明较大程度避免循环引起的水淹，可以提升燃料电池性能与延长寿命。

公开(公告)号：CN119090065A

公开(公告)日：2024-12-06

申请号：CN202411136708.X

申请日：2024-08-19

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  赵俊杰

IPC: G06Q10/04 ,  G06Q10/0631 ,  G06Q50/06 ,  G06F30/27 ,  G06F111/04 ,  G06F111/06

Abstract: 本申请属于负荷需求响应技术领域，具体公开了一种基于4E‑F多目标优化的柔性负荷优化调度方法及装置，其中方法包括：设定用户在目标季节内的最适温度，基于最适温度确定理想负荷；基于用户的热舒适度可接受范围确定最耐受温度，基于最耐受温度确定负荷极值，基于负荷极值和理想负荷确定负荷调节范围；以最优热舒适度和最大用户规模为优化目标并设定权重，以满足系统运行和负荷调节范围为约束条件，采用多目标遗传算法确定不同权重下的柔性负荷调节系数和用户规模的备选最优解；对不同备选最优解对应的备选柔性负荷调节方案进行4E分析；基于4E分析结果，通过TOPSOS法确定目标季节最优的用户规模和柔性负荷调节方案。

公开(公告)号：CN113623281B

公开(公告)日：2023-02-10

申请号：CN202110864066.5

申请日：2021-07-29

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  刘洋 ,  赵俊杰 ,  龚骋原 ,  范丽欣 ,  常华伟

IPC: F04F5/16 ,  F04F5/44 ,  F04F5/46 ,  H01M8/04089

Abstract: 本发明提供了一种具有旁路进口结构的引射器，属于气体引射技术领域，包括：工作流体管路、引射流体管路、吸入室、混合室、旁通二次流管路和扩压室；混合室与扩压室的连接处设置有旁通二次流管路；引射流体管路的入口端和旁通二次流管路的入口端均连接质子交换膜燃料电池电堆出口；混合室用于充分混合工作流体和二次流回流；扩压室用于将混合流体动能转换为压力势能；吸入室用于接收工作流体产生真空低压区域，且将工作流体的部分动量传递至主二次回流；旁通二次流管路用于将旁通二次回流卷吸进入混合室，三股流体充分混合进入扩压室，使流体速度降低且扩压室压力升高。本发明引入旁通二次流管路，增加了引射比，提高了引射器的回氢效率。

公开(公告)号：CN115117398A

公开(公告)日：2022-09-27

申请号：CN202210906973.6

申请日：2022-07-29

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  赵俊杰

IPC: H01M8/04089 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/04007 ,  H01M8/04119 ,  H01M8/04029

Abstract: 本发明涉及冷热电联合供给领域，公开了一种基于PEMEC‑PEMFC闭式运行的冷热电氢联供系统，包括有再生能源发电系统、锂电池、质子交换膜电解槽、PEMFC电堆、蓄热罐、辅助供能系统；再生能源发电系统用于提供电能，该电能输送至质子交换膜电解槽中用于将水电解成氧气和氢气，且多余的电能由锂电池储存；或者该电能输送至质子交换膜电解槽中用于将水电解成氧气和氢气，且不足的电能由锂电池提供；氧气和氢气进入PEMFC电堆中发生化学反应以产生液态水和热能；PEMFC电堆用于给外界提供电负荷以及为辅助供能系统提供电功率。本发明基于PEMEC‑PEMFC闭式运行的冷热电氢联供系统实现了对再生能源的转化利用，同时实现了水与氢气、氧气之间的循环转换。

公开(公告)号：CN113623281A

公开(公告)日：2021-11-09

申请号：CN202110864066.5

申请日：2021-07-29

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  刘洋 ,  赵俊杰 ,  龚骋原 ,  范丽欣 ,  常华伟

IPC: F04F5/16 ,  F04F5/44 ,  F04F5/46 ,  H01M8/04089

Abstract: 本发明提供了一种具有旁路进口结构的引射器，属于气体引射技术领域，包括：工作流体管路、引射流体管路、吸入室、混合室、旁通二次流管路和扩压室；混合室与扩压室的连接处设置有旁通二次流管路；引射流体管路的入口端和旁通二次流管路的入口端均连接质子交换膜燃料电池电堆出口；混合室用于充分混合工作流体和二次流回流；扩压室用于将混合流体动能转换为压力势能；吸入室用于接收工作流体产生真空低压区域，且将工作流体的部分动量传递至主二次回流；旁通二次流管路用于将旁通二次回流卷吸进入混合室，三股流体充分混合进入扩压室，使流体速度降低且扩压室压力升高。本发明引入旁通二次流管路，增加了引射比，提高了引射器的回氢效率。

公开(公告)号：CN113206273A

公开(公告)日：2021-08-03

申请号：CN202110412777.9

申请日：2021-04-16

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  赵俊杰 ,  常华伟 ,  李政翰

IPC: H01M8/04119 ,  H01M8/0438 ,  H01M8/04492 ,  H01M8/04828

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，并具体公开了一种燃料电池尾气湿度自动调节方法和系统，其包括步骤：S1、对燃料电池尾气进行除湿，并实时测量燃料电池的实际阳极压力降，根据实际阳极压力降和理论阳极压力降计算偏离比；S2、根据偏离比判断电堆内部水量，进而调节尾气除湿量，从而实现燃料电池尾气湿度自动调节。本发明通过电堆阳极压力降在线诊断电池内的水淹/膜干情况，进而调整除湿器除湿量从而调节尾气冷凝的程度，实现平衡电堆内部的水蒸气平衡，既保持质子交换膜合适的水合度，而又不至于发生水淹现象，保证燃料电池电堆的正常工作。