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公开(公告)号:CN119647308A
公开(公告)日:2025-03-18
申请号:CN202411496899.0
申请日:2024-10-25
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/28 , H01M8/04298 , H01M8/1246 , H01M8/04992 , G01R31/367 , G01R31/392 , G01R31/378 , G01R31/00 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出了一种基于多因素的SOFC电极毒化及性能衰减的建模方法,属于燃料电池数值模拟技术领域,建立SOFC三维几何模型,建立SOFC三维几何模型的假设条件,全局定义SOFC的物理参数及边界条件,对SOFC的单电池几何模型进行物理场耦合设定,并进行网格划分,基于Ni粗化数值模型、碳沉积数值模型以及铬毒化数值模型,最终建立多种因素综合的SOFC电极毒化及性能衰减的数学模型;对三维SOFC的不同数值模型进行瞬态求解,综合各种毒化的影响得到SOFC电极毒化及性能衰减的规律;基于模型求解毒化对SOFC电化学以及力学性能的衰减数据预测SOFC的剩余使用寿命。
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公开(公告)号:CN119151075A
公开(公告)日:2024-12-17
申请号:CN202411614279.2
申请日:2024-11-13
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06Q10/04 , G06Q50/06 , G06F30/27 , G06F119/04
Abstract: 本发明属于固体燃料电池技术领域,具体涉及一种混合驱动的SOFC热电联供系统寿命预测方法,包括SOFC系统动态衰减模型的建立和混合驱动的SOFC系统寿命预测模型的建立。通过模拟SOFC热电联供系统的动态衰减和进行机器学习来进行系统的寿命预测,进而对整个SOFC热电联供系统进行性能预测,分析系统长时间运行下各个组件相互作用对系统寿命的影响。本发明的方法测试时间短,准确度较高,节省成本,加快了研发进度;为系统长寿命运行提供重要参考依据,可以清楚的分析BOP部件对系统整个寿命的影响大小,为系统的长寿命运行指明了方向;利用机器学习的方法,避开了单次模拟可能存在偶然性的结果,使得结果具有普适性。
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公开(公告)号:CN118919797A
公开(公告)日:2024-11-08
申请号:CN202411398806.0
申请日:2024-10-09
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: H01M8/2404 , H01M8/0297 , H01M8/0282 , H01M8/2425 , C25B9/60 , C25B1/042 , C03C8/24
Abstract: 本发明公开了一种具有长寿命密封界面的SOFC或SOEC及其制备方法,属于燃料电池技术领域。SOFC或SOEC的密封界面是由密封层、电池片、金属连接体相互接触形成,本发明通过采用尖晶石作为金属连接体的涂层材料,并采用分阶段热处理形成高密度且附着力强的尖晶石涂层,以提高金属连接体的耐久性和整体性能;本发明还对密封层材料体系进行优化,即采用SiO2‑MgO‑Al2O3‑SrO‑V2O5体系制备密封层,不仅提高了密封层的电阻率,且还提高了其硬度及断裂强度,同时在保证气密性的前提下使密封层的热膨胀系数与金属连接体以及电池片的热膨胀系数相匹配,从而提高了密封界面的耐久性,使其具有长寿命。
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公开(公告)号:CN118465564A
公开(公告)日:2024-08-09
申请号:CN202410926081.1
申请日:2024-07-11
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G01R31/374 , G01R31/367 , G01R31/378 , G01D21/02 , H01M8/04664 , H01M8/04298
Abstract: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池耐久性评估与服役寿命设计方法,属于固体氧化物燃料电池技术领域。本发明开展了电堆材料的力学性能试验以及SOFC电堆冷热循环和连续运行测试,获取了不同运行工况下SOFC电堆的电化学与力学性能参数及衰减规律,建立了基于力学性能及电性能衰减的SOFC电堆寿命预测模型,并基于预期寿命目标对单电池材料、电堆结构和操作条件开展优化设计,最终实现SOFC电堆的长寿命服役;本发明基于SOFC电堆材料的力学性能试验、电堆电化学性能测试以及多物理场耦合建模计算开展了SOFC电堆的寿命预测与优化设计,在设计阶段全面考虑了SOFC电堆寿命的影响因素,从设计和制造层面保障SOFC的服役寿命,对于推进SOFC电堆的商业化应用具有重要意义。
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公开(公告)号:CN116959634A
公开(公告)日:2023-10-27
申请号:CN202310744987.7
申请日:2023-06-21
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/02 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于固体氧化物燃料电池技术领域,具体公开了一种SOFC电堆结构损伤及电化学性能衰减的寿命预测方法。本发明通过开展电堆组成材料的力学性能测试试验与电堆耐久性试验,建立SOFC电堆的有限元模型,关联不同运行工况下SOFC电堆结构损伤与电化学性能衰减的相互关系,建立基于结构损伤及电化学性能衰减的SOFC电堆寿命预测模型,并利用加速试验验证并完善模型,预测SOFC电堆的运行寿命。本发明不仅分析了SOFC电堆的电化学性能衰减,同时考虑到SOFC电堆的结构损伤,能够有效预测电堆在不同运行工况下的结构损伤和电化学性能衰减情况,优化SOFC电堆的结构设计,指导SOFC电堆的运行与维护,提高SOFC电堆的寿命和可靠性,降低运营成本。
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公开(公告)号:CN116611744A
公开(公告)日:2023-08-18
申请号:CN202310868937.X
申请日:2023-07-17
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06Q10/0639 , G06Q50/06 , G06F18/2431 , G06F18/25 , G06F17/16
Abstract: 本发明提供了一种用于SOFC热电联供系统综合评价的综合赋权方法,属于热电联供系统的数据处理技术。具体包括如下步骤:确定SOFC热电联供系统综合性能的所有单项性能并分类,建立层级结构模型;对所有单项性能按照四个类别性能分类;构建各单项性能对SOFC热电联供系统的主观权重;构建各单项性能指标对SOFC热电联供系统的客观权重;根据主观权重和客观权重,得到类别性能下各单项性能指标对该类别性能的组合权重;通过数据标准化处理并结合标准正态分布函数构建专家可信度;构建SOFC热电联供系统各类别性能对综合性能影响的权重因子。本发明的技术方案克服现有技术中不能客观评价SOFC热电联供系统的综合赋权方法的问题。
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公开(公告)号:CN116314933A
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202310103484.1
申请日:2023-02-07
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: H01M8/04029 , H01M8/04014 , H01M8/2465 , H01M8/0612 , H01M8/04007
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域。公开了一种可靠性和耐久性同步提升的SOFC热电联供系统,包括电堆、辅助装备及热管理模块。电堆结构设计上,引入重整与均温一体化冷却通道和交替叠加流道结构;电堆材料设计上,采用梯度孔电极材料、双极板表面引入涂层及密封层采用蠕变强度小的材料;电堆制造工艺上,采用多次递进式连续冲压方法制备柔性连接体。辅助装备设计上,设置串联的固定床脱硫器和H2S脱除器,采用并联的重整制氢反应器,引入水汽变换装置和PSA装置。热管理模块方面,设定多个热平衡管理路线,将电堆后端产生的高温热量与前端需要的热量联系起来。本发明有利于同步提升SOFC热电联供系统的可靠性与耐久性。
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公开(公告)号:CN116296903A
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202211736739.X
申请日:2022-12-31
Applicant: 中国石油大学(华东)
Abstract: 本发明公开了一种SOFC阳极‑电解质‑阴极(PEN)构件机械性能测试方法,涉及材料测试技术领域,包括:将待测PEN陶瓷构件制备小冲杆圆片状试样,并测量试样初始厚度;进行小冲杆试验,得到载荷‑位移曲线;建立试验的有限元模型,确定PEN的弹性模量;利用理论公式并结合试验与数值模拟结果,推导小冲杆试验抗拉强度比例因子,并计算试样的抗拉强度;利用Weibull失效概率模型对抗拉强度计算结果进行统计,得到构件抗拉强度的特征强度和Weibull模量。本发明结合小冲杆试验、反向有限元模拟、理论计算和Weibull统计,得到PEN陶瓷或整体复合结构的弹性模量、抗拉强度的特征强度和Weibull模量,解决了无法通过常规试验获得PEN脆性陶瓷材料的机械强度的问题。
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公开(公告)号:CN111625929B
公开(公告)日:2022-08-26
申请号:CN202010346779.8
申请日:2020-04-28
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/20 , G06F30/10 , G06T17/00 , G06F111/10 , H01M8/1246
Abstract: 本发明公开了一种多物理场耦合作用下SOFC数值模拟方法,包括:建立固体氧化物燃料电池单电池多物理场耦合模型;定义模拟固体氧化物燃料电池所需的物理参数及多物理场模型的边界条件;对电池实际运行过程中涉及到的多种物理场进行了耦合;对划分网格后的固体氧化物燃料电池多物理场模型进行稳态和瞬态计算,得到不同工作条件下电池内部温度场、应力场、气体流动场、物质浓度分布场,及电流密度分布等计算结果。本发明在更符合SOFC的实际运行工况下,考虑了多方面因素共同作用效果,以更加经济、高效的方法模拟了多物理场耦合作用下SOFC内部温度场、应力场等物理场分布规律,提高了模拟的准确性和精确性。
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公开(公告)号:CN113066402B
公开(公告)日:2022-08-02
申请号:CN202110319204.1
申请日:2021-03-25
Applicant: 中国石油大学(华东)
Abstract: 本发明公开了一种可远距离投掷的自动展开式警示牌,涉及道路警示牌技术领域,该警示牌包括由内四面体和外四面体组成的双层四面体结构,以及控制该警示牌自动展开、折叠的遥控弹出部分,该警示牌折叠后内四面体被包裹于外四面体的内部,遥控弹出部分与内四面体相连。本发明的有益效果是:结构设计新颖,可远距离投掷,双层四面体结构稳定性好,并可通过远程遥控实现展开,操作方便,安全环保。
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