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公开(公告)号：CN118228516B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410646614.0
申请日：2024-05-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G06F30/20 , G16C20/10 , G16C20/30 , G06F119/14 , G06F119/02
Abstract: 本发明提供了一种基于相场法的SOFC电极微观结构的力学模型模拟分析方法，属于固体氧化物燃料电池新能源技术领域，包括获取固体燃料电池微观结构模型的初始晶相；向固体燃料电池微观结构模型施加气体浓度边界条件，获取初始晶相的自变量；建立自由能与序参量耦合方程，并采用保守场和非保守场相结合的方法，分别建立浓度扩散与相变控制方程、金属烧结与体积控制控制方程；对上述控制方程进行无量纲化，并迭代求解，得到固体燃料电池微观结构内部的应力应变结果；根据应力应变结果，对电极材料进行机械失效概率估算及分析。本发明通过材料中应力应变分布对YSZ结构的稳定性进行评估及分析，实现了氧化还原过程中的SOFC阳极微结构的演化模拟。
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公开(公告)号：CN118228516A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410646614.0
申请日：2024-05-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G06F30/20 , G16C20/10 , G16C20/30 , G06F119/14 , G06F119/02
Abstract: 本发明提供了一种基于相场法的SOFC电极微观结构的力学模型模拟分析方法，属于固体氧化物燃料电池新能源技术领域，包括获取固体燃料电池微观结构模型的初始晶相；向固体燃料电池微观结构模型施加气体浓度边界条件，获取初始晶相的自变量；建立自由能与序参量耦合方程，并采用保守场和非保守场相结合的方法，分别建立浓度扩散与相变控制方程、金属烧结与体积控制控制方程；对上述控制方程进行无量纲化，并迭代求解，得到固体燃料电池微观结构内部的应力应变结果；根据应力应变结果，对电极材料进行机械失效概率估算及分析。本发明通过材料中应力应变分布对YSZ结构的稳定性进行评估及分析，实现了氧化还原过程中的SOFC阳极微结构的演化模拟。
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公开(公告)号：CN115939470B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310192752.1
申请日：2023-03-02
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: H01M8/0662 , H01M8/0612 , H01M8/0668 , H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/04828
Abstract: 本发明提供了一种阳极尾气双回流的固体氧化物燃料电池系统及其运行方法。该系统包括固体氧化物燃料电池、重整器、热交换器、水分离器、CO2分离器、分流器、合流器、增压设备、压气机和水泵。该系统将电池的阳极尾气分成两路，一路回流到重整器入口，阳极尾气中含有大量水蒸气，参与碳氢燃料重整反应可节省液态水蒸发潜热需求量，提高系统综合能源效率。另一路经过水分离器、CO2分离器去除尾气中的部分水、部分CO2等组分，再回流至固体氧化物燃料电池的阳极进口，使阳极中的燃料气回流率达到100%，系统燃料利用率大幅提升至100%，显著提高系统发电效率。经过调节回流气的组分可提高尾气CO2富集程度，降低CO2分离耗功。
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公开(公告)号：CN115939445A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202310186251.2
申请日：2023-03-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: H01M8/04014 , H01M8/0612 , H01M8/04701 , H01M8/0662 , H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/12 , H01M8/04828 , H01M8/04291
Abstract: 本发明提供了一种高效固体氧化物燃料电池热电联产系统及联产方法。其中，该联产系统包括热交换设备、重整器、冷凝器、回热器、固体氧化物燃料电池、空气预热器、第一热回收器、第二热回收器、第一分流器、第二分流器和合流器。本发明的联产系统根据热容匹配、温度品位匹配原则集成了吸放热过程，可使系统向外界热用户输出的热量数量以及质量最大化，㶲效率高。通过设置热交换器，湿重整气和碳氢燃料和水混合物进行全热交换，水蒸气在湿度差驱动下传递，减少通过冷凝干燥，减少系统内高品位热量的消耗，提高系统热效率。重整气经冷凝器和回热器干燥后再通入固体氧化物燃料电池，可避免水蒸气过多而损坏燃料电池。
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公开(公告)号：CN119129356A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411630855.2
申请日：2024-11-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G06F30/23 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于介观精确三维重构的SOFC双极板流道的优化方法，属于固体氧化物燃料电池新能源技术领域，包括：建立SOFC流体‑扩散‑电化学多物理场耦合模型；构建并验证等效二维拓扑优化模型；改进基于SOFC多物理场模型的消耗量拓扑优化方法；对拓扑优化得到的流道结构进行电化学性能计算和对比验证；对优化结果进行分析。本发明将上述步骤集成于自主开发的MATLAB主程序中，借助COMSOL实现有限元理论建模，从而获得不同区域内流道的消耗量；通过在MATLAB中对拓扑优化材料密度的修正，实现每次迭代过程中区域内气体消耗量的更新，提升了整体SOFC的电化学性能，对相关学术研究和实际工程应用具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115939470A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202310192752.1
申请日：2023-03-02
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: H01M8/0662 , H01M8/0612 , H01M8/0668 , H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/04828
Abstract: 本发明提供了一种阳极尾气双回流的固体氧化物燃料电池系统及其运行方法。该系统包括固体氧化物燃料电池、重整器、热交换器、水分离器、CO2分离器、分流器、合流器、增压设备、压气机和水泵。该系统将电池的阳极尾气分成两路，一路回流到重整器入口，阳极尾气中含有大量水蒸气，参与碳氢燃料重整反应可节省液态水蒸发潜热需求量，提高系统综合能源效率。另一路经过水分离器、CO2分离器去除尾气中的部分水、部分CO2等组分，再回流至固体氧化物燃料电池的阳极进口，使阳极中的燃料气回流率达到100%，系统燃料利用率大幅提升至100%，显著提高系统发电效率。经过调节回流气的组分可提高尾气CO2富集程度，降低CO2分离耗功。
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公开(公告)号：CN111583153B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202010392266.0
申请日：2020-05-11
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Inventor： 焦震钧
IPC: G06T5/00 , G06T7/11 , G06T17/00 , G01N23/2251 , G01N23/2202
Abstract: 本发明提供了一种针对多孔合材料微纳米级结构的三维重构方法，其包括以下步骤：在真空条件下，采用包含环氧树脂和固化剂的混合物对待测样品的孔隙进行充填；在环氧树脂完全固化前取出待测样品，并利用离子束抛光机直接对材料截面进行抛光；用电镜观察并选取抛光截面区域，采用聚焦离子束‑扫描电镜对样品进行交替切割扫描，获得连续的二维图片流，然后对二维图片流进行对齐处理，并对图像进行阴影校正，根据材料衬度差异对二维图片进行材料区域分割，最终基于分割后的二维数字化图像重构多孔复合材料微纳米级三维结构。采用本发明的技术方案，实现了对多孔复合材料微纳米级结构进行精确的三维重构。
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公开(公告)号：CN111583153A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010392266.0
申请日：2020-05-11
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Inventor： 焦震钧
IPC: G06T5/00 , G06T7/11 , G06T17/00 , G01N23/2251 , G01N23/2202
Abstract: 本发明提供了一种针对多孔合材料微纳米级结构的三维重构方法，其包括以下步骤：在真空条件下，采用包含环氧树脂和固化剂的混合物对待测样品的孔隙进行充填；在环氧树脂完全固化前取出待测样品，并利用离子束抛光机直接对材料截面进行抛光；用电镜观察并选取抛光截面区域，采用聚焦离子束-扫描电镜对样品进行交替切割扫描，获得连续的二维图片流，然后对二维图片流进行对齐处理，并对图像进行阴影校正，根据材料衬度差异对二维图片进行材料区域分割，最终基于分割后的二维数字化图像重构多孔复合材料微纳米级三维结构。采用本发明的技术方案，实现了对多孔复合材料微纳米级结构进行精确的三维重构。
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公开(公告)号：CN119944017A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510111246.4
申请日：2025-01-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: H01M8/126 , H01M8/1253 , H01M4/88
Abstract: 本发明公开了一种氧化铈基隔离层及其制备方法和应用，属于电池技术领域。本技术方案以Ce‑M合金为靶材，采用磁控溅射工艺在固体氧化物燃料电池半电池的电解质层表面制备氧化铈基隔离层，然后将阴极印刷在氧化铈基隔离层表面，待阴极浆料干燥后进行共烧得到单电池，改进了金属磁控溅射技术路线，通过在溅射腔体中同时通入一定量氧气实现反应磁控溅射，通过优化溅射过程中的电流、氧气流量、偏压等工艺参数，优化溅射后薄膜和LSCF电极的处理温度，有效获得致密氧化铈基隔离层，进一步提高SOC的性能和长期稳定性。
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公开(公告)号：CN115939445B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310186251.2
申请日：2023-03-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: H01M8/04014 , H01M8/0612 , H01M8/04701 , H01M8/0662 , H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/12 , H01M8/04828 , H01M8/04291
Abstract: 本发明提供了一种高效固体氧化物燃料电池热电联产系统及联产方法。其中，该联产系统包括热交换设备、重整器、冷凝器、回热器、固体氧化物燃料电池、空气预热器、第一热回收器、第二热回收器、第一分流器、第二分流器和合流器。本发明的联产系统根据热容匹配、温度品位匹配原则集成了吸放热过程，可使系统向外界热用户输出的热量数量以及质量最大化，㶲效率高。通过设置热交换器，湿重整气和碳氢燃料和水混合物进行全热交换，水蒸气在湿度差驱动下传递，减少通过冷凝干燥，减少系统内高品位热量的消耗，提高系统热效率。重整气经冷凝器和回热器干燥后再通入固体氧化物燃料电池，可避免水蒸气过多而损坏燃料电池。
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