一种大功率单体燃料电池电堆系统的设计方法和系统

    公开(公告)号:CN115600058A

    公开(公告)日:2023-01-13

    申请号:CN202211319169.4

    申请日:2022-10-26

    Inventor: 涂正凯 范丽欣

    Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域,公开了一种大功率单体燃料电池电堆系统的设计方法和系统,其中方法包括:基于待设计电堆系统的目标工作电压和单电池平均输出电压Vcell计算所需的单电池数目N;再基于单电池的输出额定功率Pcell计算单电池活性面积S;判断单电池数目N是否小于第一预设数目:若是,则继续判断单电池活性面积S是否大于预设面积;若否,则判断单电池数目N是否大于第二预设数目,满足条件后计算电堆系统的氢气需求量和空气需求量;将N个单电池、氢气供应系统和空气供应系统集成到电堆系统中,并对电堆系统进行气密性实验后进行活化,直至电堆系统达到预设工作状态则完成电堆系统设计。

    一种应用于氢氧燃料电池的零气体排放系统

    公开(公告)号:CN112820902B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202011619782.9

    申请日:2020-12-31

    Abstract: 本发明属于燃料电池领域,并具体公开了一种应用于氢氧燃料电池的零气体排放系统。该系统包括燃料电池堆、供气转置和缓冲装置,其中:燃料电池堆作为氢氧燃料电池的反应场所;供气装置包括氢气供气单元和氧气供气单元,用于为燃料电池堆提供氢气和氧气;缓冲装置的氢气缓冲单元中氢气缓冲罐一端与阳极气体出口连接,其另一端通过第一电磁阀与阳极气体入口连接;氧气缓冲单元中氧气缓冲罐一端与阴极气体出口连接,其另一端通过第二电磁阀与阴极气体入口连接。本发明利用静态缓冲容器包括氢气缓冲罐和氧气缓冲罐替代动态循环设备,并通过供气单元和缓冲单元的切换供气形成压差,将燃料电池堆中的水排出,能够有效提高燃料电池长时间稳定运行的能力。

    一种以安全泄漏率为目标的燃料电池密封结构设计方法

    公开(公告)号:CN112257315A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011139037.4

    申请日:2020-10-22

    Abstract: 本发明公开了一种以安全泄漏率为目标的燃料电池密封结构设计方法,本发明密封结构有效性的评价标准就是能够长期将泄漏率控制在允许范围内。突破了泄漏率定量计算的瓶颈,因而可以实现以安全泄漏率为目标的设计方方法,从根本上改变了PEMFC密封结构设计只能定性不能定量的局面。本发明较为全面地包含了对泄漏率有影响的各种因素,应用该模型可以非常方便的分析不同设计参数对应的泄漏量,对密封结构的参数选取和优化设计有着很好的指导意义。因此本发明提出的设计方法可以很好的分析泄漏率随工况变化,也可以进行寿命分析,十分适用于有着特殊要求的PEMFC密封结构设计。

    基于4E-F多目标优化的柔性负荷优化调度方法及装置

    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

    Inventor: 涂正凯 赵俊杰

    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。

    一种耦合可再生能源的高温电池槽式海水制氢系统

    公开(公告)号:CN118773622A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410847008.5

    申请日:2024-06-27

    Inventor: 涂正凯 许余浩

    Abstract: 本申请属于能源综合利用技术领域,具体公开了一种耦合可再生能源的高温电池槽式海水制氢系统,包括供电单元、蒸汽制取单元、原料传输单元、电解单元以及热力循环单元。蒸汽制取单元将海水淡化并蒸发为高温蒸汽;原料传输单元传输阳极原料以及阴极原料;电解单元进行电解制氢,产生阳极尾气以及阴极尾气,阳极尾气与空气混合为阳极原料。热力循环单元进行热能的转化和传递,生成电能,流经热力循环单元的阴极尾气分离为氢气以及冷水,氢气与高温蒸汽混合作为阴极原料,冷水存储或回送至热力循环单元中;而流经热力循环单元的冷水吸热生成热水,作为氢气的加热热源。本申请所示系统的能源利用效率高,能够实现电解制氢系统中的水‑电‑热供应。

    一种氢燃料电池乘用车的热管理调控系统

    公开(公告)号:CN118722146A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411025109.0

    申请日:2024-07-29

    Abstract: 本发明公开了一种氢燃料电池乘用车的热管理调控系统,包括电池组热管理系统、热泵空调系统和乘员舱热管理系统;热泵空调系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、室外换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第二膨胀阀;电池组热管理系统包括第一水泵、第二水泵、燃料电池、锂电池、除湿器、散热器、循环回路模块、PTC电辅热模块、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门;乘员舱热管理系统包括第一风机、第二风机、风扇和乘员舱;本发明为一种可以回收利用电池动力源的余热用于处理乘员舱内显热与潜热负荷的乘员舱热管理系统,还具有实现乘员舱制冷、制热、吸附除湿、脱附解吸功能之间切换的乘员舱内空调风道。

    一种空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置

    公开(公告)号:CN115064731B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202210911729.9

    申请日:2022-07-27

    Inventor: 涂正凯 余纤纤

    Abstract: 本发明公开了一种空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置与方法,属于燃料电池领域,用于和燃料电池的电堆相连,包括有用于将电堆阳极中的氢气和水蒸气导入电堆的阴极进气口处的喷头组件,所述喷头组件一端和电堆的阳极出气口连通,所述喷头组件另一端和电堆的阴极进气口连通且留有空气进气间隙,所述喷头组件的出气面和电堆的阴极进气口平行,所述喷头组件和电堆之间设有用于将所述喷头组件内的氢气和水蒸气导入电堆的阴极进气口内的风扇。本发明空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置,对电堆中的氢气和水蒸气进行回收利用,简化电堆结构,降低了生产成本,同时具有良好的稳定性。

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