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公开(公告)号：CN113675424B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110853393.0
申请日：2021-07-27
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/0263 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种基于正弦波纹的衍生型波纹流场板，用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板，所述的衍生型波纹流场板设置有流道，所述的流道内设置有扰流结构。所述的扰流结构为规律分布的波纹结构，形成波纹流道。所述波纹结构由两个及以上标准的正弦函数线性相加构成。本发明克服了标准正弦波纹流场存在速度死区的缺陷，提出的衍生型波纹流场增加了扰流结构迎风面的长度，降低了迎风面的曲率变化，减少了背风面的长度，使得CO2气柱能够充分地贴合壁面，减少了流场内的速度死区，降低了流体动能的耗散和阻力。因此，衍生型波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行，从而提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN113823803A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202110991332.0
申请日：2021-08-26
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/0234 , H01M8/0245
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池气体扩散层‑rGO@Ni/Nifoam的制备方法及应用。在三电极电化学电池中以氢气泡为模板，通过电沉积法在泡沫镍上电沉积出三维镍纳米颗粒；将带有镍纳米颗粒的泡沫镍浸入氧化石墨烯水溶液中反应，利用三维镍颗粒原位还原氧化石墨烯，由此形成rGO@Ni/Nifoam产物。通过本发明，泡沫镍表面可沉积出镍纳米颗粒，氧化石墨烯还原程度高，能够有效降低气体扩散层与集电板之间的接触电阻。相较于直接利用泡沫镍(骨架)还原氧化石墨烯，不会腐蚀泡沫镍基材。相较于还原剂法还原氧化石墨烯，不涉及有毒还原剂的介入，安全性高、可操作性强。
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公开(公告)号：CN113675442A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110853397.9
申请日：2021-07-27
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04223 , H01M8/04029 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开了一种应用于燃料电池的辅助低温冷启动系统及其控制方法，所述的辅助低温冷启动系统包括氢气供给模块、空气供给模块、催化燃烧加热模块、电加热模块、冷却液循环模块、尾气处理模块、控制模块、燃料电池电堆。所述的辅助低温冷启动系统具有模式一、模式二两种辅助启动模式。所述的模式一启动时，催化燃烧加热模块和电加热模块同时工作。所述的模式二启动时，电加热模块工作，氢气供给模块和空气供给模块开启，燃料电池电堆开始低功率运行。本发明提出的辅助低温冷启动系统采用模块化设计，具有启动速度快、能量利用率高、系统安全可靠等优点。
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公开(公告)号：CN116581323A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310592820.3
申请日：2023-05-24
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0276 , H01M8/0297 , H01M8/0258 , H01M8/0271 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种基于集流体/膜电极一体化结构的全可视化燃料电池，属于燃料电池应用领域。所述膜电极包括一层催化剂涂层膜、两层密封垫、一层导电介质及气体扩散层，并将上述五层结构定位对齐后进行热压封装。通过导电介质起到集流体传输电子的作用。简化传统集流体的设计，减少接触电阻，利于电池性能提升。且所述全可视化燃料电池结构，基于上述一体化膜电极，通过将流场板材料设计为透明状，在所述透明流场板材料上设有流道结构，可实现电池的全可视化，借助高速相机的高分辨率采样功能，可实现气体扩散层全区域液态水分布及流道液态水分布的可视化。
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公开(公告)号：CN114006004A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110938522.6
申请日：2021-08-16
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04029 , H01M8/04223 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开的通过活塞燃烧辅助加热的PEMFC冷启动系统包括包括PEMFC模块、氢气供气路、氧气供气路、氢废气出路、氧废气出路、第一预混室、第二预混室、燃烧室、氢气补充路、氧气补充路、循环水系统和信号处理模块。还提供相应的控制方法。本发明无需通过外界电路负载加热，提出一种全新的通过活塞燃烧辅助加热的质子交换膜燃料电池冷启动系统。该系统以出堆废气为原料，经加气、燃烧、冷却、压缩、降压后，利用其燃烧产生的热量，以燃烧废气和循环水为热源送入燃料电池堆，实现对燃料电池堆的多重加热。该发明不仅加快了冷启动时燃料电池堆的升温速度，减少了冷启动时系统的资源浪费，提高了原料的利用率。
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公开(公告)号：CN113675424A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110853393.0
申请日：2021-07-27
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/0263 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种基于正弦波纹的衍生型波纹流场板，用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板，所述的衍生型波纹流场板设置有流道，所述的流道内设置有扰流结构。所述的扰流结构为规律分布的波纹结构，形成波纹流道。所述波纹结构由两个及以上标准的正弦函数线性相加构成。本发明克服了标准正弦波纹流场存在速度死区的缺陷，提出的衍生型波纹流场增加了扰流结构迎风面的长度，降低了迎风面的曲率变化，减少了背风面的长度，使得CO2气柱能够充分地贴合壁面，减少了流场内的速度死区，降低了流体动能的耗散和阻力。因此，衍生型波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行，从而提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN113675421A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110875318.4
申请日：2021-07-31
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0265
Abstract: 本发明公开的一种双重强化对流的质子交换膜燃料电池流道，包括置于流场板上的电池流道，所述电池流道两侧设有若干个弧形缺口单元阵列，每个弧形缺口单元的一侧为斜面，两侧相邻的两个弧形缺口单元通过斜面形成通道；在流道入口处，气体经过弧形缺口在横向上强化对流传递，同时在纵向的斜面通道强化向下层催化层的传递效应，使得催化层内氧气的分布更为充分，显著增强了流道中气体的速度，有利于气体的扩散传输和产物水的排出，从而提高了电池性能。
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公开(公告)号：CN114006004B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110938522.6
申请日：2021-08-16
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04029 , H01M8/04223 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开的通过活塞燃烧辅助加热的PEMFC冷启动系统包括包括PEMFC模块、氢气供气路、氧气供气路、氢废气出路、氧废气出路、第一预混室、第二预混室、燃烧室、氢气补充路、氧气补充路、循环水系统和信号处理模块。还提供相应的控制方法。本发明无需通过外界电路负载加热，提出一种全新的通过活塞燃烧辅助加热的质子交换膜燃料电池冷启动系统。该系统以出堆废气为原料，经加气、燃烧、冷却、压缩、降压后，利用其燃烧产生的热量，以燃烧废气和循环水为热源送入燃料电池堆，实现对燃料电池堆的多重加热。该发明不仅加快了冷启动时燃料电池堆的升温速度，减少了冷启动时系统的资源浪费，提高了原料的利用率。
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公开(公告)号：CN114784322B
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202210225722.1
申请日：2022-03-07
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04029 , H01M8/04007 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/24 , H01M8/2465
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池热管理系统及其工作方法。所述的燃料电池热管理系统包括燃料电池电堆、超薄均热板、水冷模块、保温加热模块和控制模块。所述燃料电池电堆的双极板上设置有插槽，所述超薄均热板的导热段嵌于插槽内，相邻两块超薄均热板的控温段分别与冷却模块和保温加热模块连接。所述燃料电池热管理系统利用超薄均热板的均温特性及复合相变材料储存潜热的特性，配合控制模块实现对燃料电池电堆的高效热管理。本发明提出的燃料电池热管理系统具有系统可靠灵活、电池温度分布均匀稳定、热量调控高效节能等优点。
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公开(公告)号：CN116759600A
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310756052.0
申请日：2023-06-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0263
Abstract: 本发明公开了一种应用于质子交换膜燃料电池的二维变径流道，所述的二维变径流道的两壁面轮廓由数学函数分别进行几何控制，形成连续或周期变化的二维变径结构。所述的二维变径结构可以实现在X‑Y平面上多方向同时变径。本发明提出的二维变径流道具有在X‑Y平面上多方向同时变径的二维变径结构，在二维变径结构中可以形成涡流。所述的涡流可以打破流体的稳定流动状态，产生的离心力可以将液态水推离流道中心区域，形成液滴流和膜状流，避免液态水堵塞流道，降低压力损失。二维变径流道更有利于强化电池内部的传质/传热过程、加快液态水的去除以及降低流场进出口的压力损失，从而有效提高电池的整体输出性能。
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