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公开(公告)号：CN110165253B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201910371815.3
申请日：2019-05-06
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M8/04298 , H01M8/0438 , H01M8/04537 , H01M8/04992
摘要： 本发明公开了一种PEM电堆运行状态监测方法及系统，该系统包括PEM电堆、流场板气体压力监测装置、计算机、电池内阻监测装置；其中：流场板气体压力监测装置用于实时监测阴极流场板的进出口压差；电池内阻监测装置用于监测单片电池的内阻；计算机与流场板气体压力监测装置、电池内阻监测装置均相连；在PEM电堆的运行过程中，流场板气体压力监测装置和电池内阻监测装置将采集到的压差和内阻数据信号传送给计算机，计算机判定PEM电堆的运行状态，包括正常、偏干、水淹；并通过反馈结果来调节操作条件以优化电堆的运行状况。本发明能准确的判断PEM电堆的工作状态，并对其进行调节，能够有效的优化其运行状态。
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公开(公告)号：CN107171004B
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201710317388.1
申请日：2017-05-05
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M8/04007 , H01M8/04029 , H01M8/04223 , H01M8/04225
摘要： 本发明公开了一种燃料电池低温启动分级预热控制方法。包括电堆、测量电堆温度的传感器、燃料供给系统、氧化剂供给系、冷却介质循环系统、电堆功率输出电路、外热源加热系统、内热源加热系统以及总控制系统；其中，所述外热源加热系统利用加热丝对电堆直接加热或冷却介质升温后循环加热电堆或空气升温后加热电堆的方式；所述内热源加热系统利用电堆电化学反应产生的热或者利用氢氧在电堆内部的催化燃烧产生的热。本发明基于过冷度和受多孔介质材料组份以及微孔结构影响的液态水结冰的诱导时间的变化关系，根据燃料电池低温启动的环境温度，确定电堆的预热方式，确保电堆安全、快速、高效启动，延长电堆耐久性。
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公开(公告)号：CN108562783A
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201810328970.2
申请日：2018-04-13
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开了一种燃料电池冷启动电流密度和温度的分区测试系统，所述的燃料电池系统包括燃料电池、热电偶、冰浴器、进气系统模块、高低温交变箱、冷却管、数据采集模块、数据处理模块、负载。所述的测试方法为电流密度测试板放置在阳极；阴极流场板和阴极端板均有插孔，热电偶放入到插孔中；冰浴器为热电偶提供冷端补偿；设定高低温交变箱内的温度为冷启动的环境温度；进气系统模块给燃料电池提供氧化剂和燃料，并连接上负载，使其正常工作；数据采集模块采集采样电阻的电压以及热电偶的热电势；数据处理模块将采集到的信号转化为燃料电池各时刻的电流密度分布图和温度分布图。与现有技术相比，本发明制作成本低、测量准确、结构简单等优点。
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公开(公告)号：CN107492673A
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201710642328.7
申请日：2017-07-31
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M8/04298 , H01M8/04302 , H01M8/04701
摘要： 本发明公开了一种冷启动分级预热的PEM电堆及系统。PEM电堆被隔热结构分成3个组件；第一组件：双极板和MEA组件；第二组件：端板、绝缘板和集流板组件；第三组件：冷却介质及管路和设备；所述隔热结构包括设置在燃料供给系统内壁的隔热结构、设置在冷却介质循环系统内壁的隔热结构、设置在氧化剂供给系统内壁的隔热结构以及隔热板；所述端板位于电堆两侧，布有燃料供给系统、氧化剂供给系统、冷却介质循环系统的进出通道；所述绝缘板位于端板和隔热板之间，靠近隔热板的一侧有凹槽，隔热板置于凹槽内；所述隔热板位于绝缘板凹槽内，将第一组件与第二组件热隔离，靠近集流板的一侧有凹槽，集流板置于凹槽内；所述集流板嵌于绝缘板凹槽内。
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公开(公告)号：CN107171004A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710317388.1
申请日：2017-05-05
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M8/04007 , H01M8/04029 , H01M8/04223 , H01M8/04225
CPC分类号： H01M8/04029 , H01M8/04037 , H01M8/04225 , H01M8/04268
摘要： 本发明公开了一种燃料电池低温启动分级预热控制方法。包括电堆、测量电堆温度的传感器、燃料供给系统、氧化剂供给系、冷却介质循环系统、电堆功率输出电路、外热源加热系统、内热源加热系统以及总控制系统；其中，所述外热源加热系统利用加热丝对电堆直接加热或冷却介质升温后循环加热电堆或空气升温后加热电堆的方式；所述内热源加热系统利用电堆电化学反应产生的热或者利用氢氧在电堆内部的催化燃烧产生的热。本发明基于过冷度和受多孔介质材料组份以及微孔结构影响的液态水结冰的诱导时间的变化关系，根据燃料电池低温启动的环境温度，确定电堆的预热方式，确保电堆安全、快速、高效启动，延长电堆耐久性。
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公开(公告)号：CN103746123B
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201410054586.X
申请日：2014-02-18
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明是一种质子交换膜燃料电池金属双极板及其构成的电堆。所述的金属双极板是由金属薄板制成的阴极单极板和阳极单极板组合构成；所述阴极单极板和阳极单极板背面相对，其板体上的左右侧均设有对应重合的燃料气体腔（1）、冷却介质腔（3）和氧化剂气体腔（2），其板体上的中部均设有流场区，该流场区设有多个呈弧形的相互对应的凸台和凹槽。所述电堆由多个单电池以串联方式叠加，每个单电池是由所述的阴极单极板、阳极单极板及位于其间的膜电极组件组成。本发明金属双极板通过其自身的弹性变形确保其与膜电极组件良好接触；能够自动补偿电堆应力松弛，维持电堆正常工作的夹紧力，从而提高了质子交换膜燃料电池的性能及寿命。
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公开(公告)号：CN101937998B
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201010288870.5
申请日：2010-09-21
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M4/86
摘要： 本发明涉及一种冲压成型的质子交换膜燃料电池金属双极板，包括第一金属板和第二金属板，两板反面通过激光焊接。第一金属板正面设置密封平台区，两板在流场流道与各气体进出口之间设置断续转角导流槽，两板冷却水进出口周边区域设长条形凹槽。密封平台区可和MEA热压成单电池，能减少密封圈使用，变形情况明显改善且密封效果好，极大提高组装效率；断续转角导流槽可对反应气体进行多次分配，使活性区域气体更均匀分配，并有效减缓“水淹”现象；长条形凹槽既能使冷却水分布更均匀、对冷却水导流，又和密封平台区一起对金属板刚度加强，能有效减缓各板变形。该双极板也可由两个第二金属板形成，此双极板特别适于“短堆”组装及测试，减少开模费用。
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公开(公告)号：CN101937998A
公开(公告)日：2011-01-05
申请号：CN201010288870.5
申请日：2010-09-21
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M4/86
摘要： 本发明涉及一种冲压成型的质子交换膜燃料电池金属双极板，包括第一金属板和第二金属板，两板反面通过激光焊接。第一金属板正面设置密封平台区，两板在流场流道与各气体进出口之间设置断续转角导流槽，两板冷却水进出口周边区域设长条形凹槽。密封平台区可和MEA热压成单电池，能减少密封圈使用，变形情况明显改善且密封效果好，极大提高组装效率；断续转角导流槽可对反应气体进行多次分配，使活性区域气体更均匀分配，并有效减缓“水淹”现象；长条形凹槽既能使冷却水分布更均匀、对冷却水导流，又和密封平台区一起对金属板刚度加强，能有效减缓各板变形。该双极板也可由两个第二金属板形成，此双极板特别适于“短堆”组装及测试，减少开模费用。
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公开(公告)号：CN111384415A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010200476.5
申请日：2020-03-20
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： H01M8/0273 , H01M8/1004
摘要： 本发明公开了一种新型燃料单电池端板结构，包括板体，所述燃料电池端板上端面四周开设有若干个均匀分布的螺栓孔，通过连接螺栓与燃料电池的其他结构部件相连。端板下端面开设有一圈深槽，端板整体结构为左右对称。本发明合理利用压力在结构部件上的力学传导，设计出下端面开设有深槽的端板结构，使燃料电池装夹中分布在四周的螺栓装夹载荷过渡到端板下端面的中间部分，使膜电极压力分布变得均匀，减少整个燃料电池的内阻，提升了质子交换膜燃料电池膜电极的综合性能，进而提高整个燃料电池的效率。
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公开(公告)号：CN102800885B
公开(公告)日：2015-09-30
申请号：CN201210295465.5
申请日：2012-08-20
申请人： 武汉理工大学
摘要： 一种燃料电池电堆组装用装置，包括底盘座、引导杆、垂直杆和支撑固定架；底盘座侧面沿底盘座中心轴线对称设有2或4个引导杆，引导杆与底盘座为一体结构，每个引导杆上表面标有尺寸刻度；支撑固定架和垂直杆各有2或4个，每个支撑固定架和垂直杆组装成一整体，每个支撑固定架底部设有滑块，滑块设有螺纹定位孔，滑块可在引导杆上沿轴线方向来回滑动，滑块由螺栓通过螺纹定位孔固定于引导杆确定位置，每根垂直杆与底盘座相垂直，每根垂直杆内表面标有尺寸刻度。本装置结构简单、灵活，通过固定滑块在引导杆的位置及垂直杆的长度，可以组装不同活性面积及不同规格的燃料电池电堆，精确燃料电池的组装对齐程度，提高燃料电池的稳定性和安全性。
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