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公开(公告)号:CN116525886A
公开(公告)日:2023-08-01
申请号:CN202310592308.9
申请日:2023-05-23
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04298 , H01M8/04992
Abstract: 本文涉及燃料电池领域,提供一种燃料电池优化工况确定方法及装置,方法包括:根据待分析燃料电池的燃料类型及尺寸匹配目标燃料电池响应模型;确定待分析燃料电池的多组输入参数值;将每组输入参数值输入至目标燃料电池响应模型,得到各输入参数值下待分析燃料电池的响应参数值;根据各组输入参数值下待分析燃料电池的响应参数值,确定待分析燃料电池的优化工况;燃料电池响应模型通过训练PINN模型中的参数确定,PINN模型包括:局部电池模型、理想电池模型、无量纲化处理模块、神经网络模型及量纲恢复模块,本文适用于各燃料类型及尺寸的燃料电池,实现模型架构的通用性,同时还可以提高燃料电池响应参数的预测速度及精度。
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公开(公告)号:CN114944502A
公开(公告)日:2022-08-26
申请号:CN202210470752.9
申请日:2022-04-28
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04746 , H01M8/04858 , H01M8/12 , H01M8/124
Abstract: 本发明公开了一种延长固体氧化物燃料电池系统寿命的控制方法,系统在初始工况下运行时的输出功率为初始功率,所述方法包括:当系统的输出功率由初始功率降低到至第一功率时,采用控制燃料流量的调控方式;当系统的输出功率由初始功率降低到至第二功率时,采用控制燃料利用率的调控方式;当系统的输出功率由初始功率降低到至第三功率时,采用协同控制燃料利用率和电压的调控方式;初始功率大于第一功率,第一功率大于第二功率,第二功率大于第三功率。当系统在长期运行后发生性能衰减而不再满足设计需求时,通过使用本发明方法,可在不同的衰减阶段选择相应的调控方式,能够让系统的输出功率恢复到初始水平,延长系统的使用寿命,提高经济性。
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公开(公告)号:CN114937795A
公开(公告)日:2022-08-23
申请号:CN202210471285.1
申请日:2022-04-28
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04858 , H01M8/04746
Abstract: 本发明公开了一种拓宽固体氧化物燃料电池系统工作域的方法,所述方法包括:当外部电负载由初始负载升高至第一负载时,采用控制燃料流量的调控方式;当外部电负载由初始负载升高至第二负载时,采用控制燃料利用率的调控方式;当外部电负载由初始负载降低至第三负载时,采用控制电压的调控方式;当外部电负载由初始负载降低至第四负载时,采用控制燃料利用率的调控方式;其中,第二负载大于第一负载,第四负载小于第三负载。由此,该方法可根据外部负载变化情况和各调控方式的适用范围选取相应的调控方式,使系统一直处于安全、高效的运行区间内;还扩宽了负载响应范围,让系统能够实现更宽的功率输出,拓宽了系统工作域。
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公开(公告)号:CN111952632B
公开(公告)日:2021-07-09
申请号:CN202010849375.0
申请日:2020-08-21
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/04701 , H01M8/0612 , H01M8/0662 , H01M8/249
Abstract: 本发明涉及一种高燃料利用率内级联固体氧化物燃料电池堆,经主燃料供应管路向内一级电堆输入燃料;经空气进口向内一级电堆和内二级电堆输入空气;内一级电堆的尾气经级联循环回路进入所述内二级电堆;经辅燃料供应管路向内二级电堆补充燃料;内二级电堆经尾气排出管路排出尾气。本发明增设级联回路,提高了燃料利用率;增设中间位置的内一级电堆,通过管理主燃料供应管路中燃料气组份确保内一级电堆中发生部分重整反应,提高电堆内部温度场均一性,降低电池堆内部温度,降低风机寄生功率;增设辅燃料供应管路,提高进入内二级电堆混合燃料气温度和气体组份的可控性。
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公开(公告)号:CN112068019B
公开(公告)日:2021-05-28
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: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: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: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:CN119627168A
公开(公告)日:2025-03-14
申请号:CN202411705476.5
申请日:2024-11-26
Applicant: 清华大学
IPC: H01M8/2465 , H01M8/2475 , H01M8/2484 , H01M8/04007
Abstract: 本发明提供一种固体氧化物燃料电池发电模块,涉及燃料电池技术领域,包括封装容器、电池堆、阳极进气管、阴极进气管、出气管和热盒,封装容器具有用于容置电池堆的容置腔;阳极进气管和阴极进气管均与电池堆相连通,阳极进气管用于对电池堆通入燃料气流,阴极进气管用于对电池堆通入氧化剂气流,以使燃料和氧化剂在电池堆内部发生电化学反应,出气管与电池堆相连通并用于排出电化学反应后的尾气;热盒具有用于容置封装容器的密封腔,阳极进气管的至少部分、阴极进气管的至少部分和出气管的至少部分均位于热盒的外部。本发明具有双层结构,可保证电池堆温度的均一性,减少热损失和全局温差,使电池堆能够稳定运行。
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