一种提高热效率并优化水管理的SOFC热电联供系统

    公开(公告)号:CN114765266B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202110049002.X

    申请日:2021-01-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种提高热效率并优化水管理的SOFC热电联供系统,燃烧尾气依次预热空气、重整反应、燃料、重整水以及生活用水,实现了对燃烧尾气中所包含的能量和水的综合回收利用,优化了系统的水、热管理,有效提高了系统的热电效率。本系统通过优化组件布局与换热流程,增加余热回收换热器和冷凝器,用冷却水回收尾气中的热能,实现对外供热;通过增加储水罐、循环管路和电磁控制阀,实现对尾气中水的循环利用。本发明可以优化系统运行过程中的水、热管理,大幅提高系统的热效率,降低系统对水的消耗量,减少运行成本。

    高效低振噪燃料电池发电系统

    公开(公告)号:CN111952642A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010850339.6

    申请日:2020-08-21

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 朱建忠 韩敏芳

    Abstract: 本发明涉及一种高效低振噪燃料电池发电系统,包括燃料供应模块,空气供应模块,发电模块和能量回收利用模块;本发明增设热能回收利用模块,回收所述发电模块的阳极尾气预热燃气或返回燃烧室;回收所述发电模块的阴极尾气预热空气并返回燃烧室;回收燃烧后的尾气预热燃气,利用其热量加热液态水生成水蒸气,部分水蒸气驱动蒸汽涡轮泵抽送并预热空气,部分驱动水蒸气射流泵,驱动阳极尾气循环。本发明将系统剩余热量通过水蒸气将热能转化为机械能,利用水蒸气射流泵驱动阳极尾气循环,利用蒸汽涡轮泵驱动阴极空气的供应,极大降低系统寄生功率,提高燃料利用率和净发电效率,减少系统运动部件,降低系统振动和噪声,提高系统可靠性。

    一种高燃料利用率内级联固体氧化物燃料电池堆

    公开(公告)号:CN111952632A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010849375.0

    申请日:2020-08-21

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 朱建忠 韩敏芳

    Abstract: 本发明涉及一种高燃料利用率内级联固体氧化物燃料电池堆,经主燃料供应管路向内一级电堆输入燃料;经空气进口向内一级电堆和内二级电堆输入空气;内一级电堆的尾气经级联循环回路进入所述内二级电堆;经辅燃料供应管路向内二级电堆补充燃料;内二级电堆经尾气排出管路排出尾气。本发明增设级联回路,提高了燃料利用率;增设中间位置的内一级电堆,通过管理主燃料供应管路中燃料气组份确保内一级电堆中发生部分重整反应,提高电堆内部温度场均一性,降低电池堆内部温度,降低风机寄生功率;增设辅燃料供应管路,提高进入内二级电堆混合燃料气温度和气体组份的可控性。

    一种延长固体氧化物燃料电池系统寿命的控制方法

    公开(公告)号:CN114944502B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202210470752.9

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种延长固体氧化物燃料电池系统寿命的控制方法,系统在初始工况下运行时的输出功率为初始功率,所述方法包括:当系统的输出功率由初始功率降低到至第一功率时,采用控制燃料流量的调控方式;当系统的输出功率由初始功率降低到至第二功率时,采用控制燃料利用率的调控方式;当系统的输出功率由初始功率降低到至第三功率时,采用协同控制燃料利用率和电压的调控方式;初始功率大于第一功率,第一功率大于第二功率,第二功率大于第三功率。当系统在长期运行后发生性能衰减而不再满足设计需求时,通过使用本发明方法,可在不同的衰减阶段选择相应的调控方式,能够让系统的输出功率恢复到初始水平,延长系统的使用寿命,提高经济性。

    智能体的控制方法、装置、计算机设备和存储介质

    公开(公告)号:CN117391181A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311353109.9

    申请日:2023-10-18

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请涉及一种智能体的控制方法、装置、计算机设备和存储介质,该方法通过获取智能体所在环境的图像信息和本体感知状态信息,然后将图像信息和本体感知状态信息输入至融合网络中进行融合,得到融合结果,最后将融合结果输入至深度强化学习网络中进行运动决策,并基于决策结果对智能体进行控制。上述控制方法中,由于控制设备不仅考虑了视觉层面的图像信息,还考虑了运动层面的本体感知状态信息,相比传统的卷积神经网络只能应用于理想化的单一场景,上述方法能够有效地将复杂场景下的不同模态的数据进行整合,为智能体的运动控制提供了更全面和准确的信息基础,使智能体能够准确并安全地运行。

    密闭空间CO2分解循环再生氧气系统

    公开(公告)号:CN115125544B

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202210730890.6

    申请日:2022-06-24

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种密闭空间CO2分解循环再生氧气系统,该系统包括:二氧化碳捕集单元和SOEC电解池,二氧化碳捕集单元具有空气入口、二氧化碳第一出口和捕集后气出口;SOEC电解池包括固体氧化物电解质、阳极和阴极,阴极上设有混合气入口和合成气出口,混合气入口用于供给含有二氧化碳、氢气和水蒸气的混合气,阳极上设有第一空气入口和氧气出口,混合气入口与二氧化碳第一出口相连。该系统既消纳了密闭空间内人类活动产生的CO2,又制备了人类活动所需的氧气,可以持续保持密闭空间内的氧气浓度,维持密闭空间内的人类活动;同时该系统产生的合成气也可用作密闭空间的备用燃料,且该系统结构简单紧凑,适用性广。

    快速启动高温燃料电池及控制方法

    公开(公告)号:CN111952639B

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202010849386.9

    申请日:2020-08-21

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 朱建忠 韩敏芳

    Abstract: 本发明涉及一种快速启动高温燃料电池及控制方法,储能电池在发电模块启动过程初期为电加热器供电,电加热器预热辅助电堆,待辅助电堆预热至设定温度后通入燃料开始发电,辅助电堆为电加热器供电预热主电堆,发电过程产生的高温尾气通入主电堆加速预热。本发明增设储能电池组,提高发电模块快速响应能力;增设小规格辅助电堆,降低启动用储能电池容量需求,实现发电单元部分供电能力的快速启动;增设双加热模式,利用辅助电堆为电加热器高效供电,配合发电过程中产生热能同时为主电堆预热,加速热盒主电堆启动过程。

    智能体的控制方法、装置、计算机设备和存储介质

    公开(公告)号:CN117391181B

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202311353109.9

    申请日:2023-10-18

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请涉及一种智能体的控制方法、装置、计算机设备和存储介质,该方法通过获取智能体所在环境的图像信息和本体感知状态信息,然后将图像信息和本体感知状态信息输入至融合网络中进行融合,得到融合结果,最后将融合结果输入至深度强化学习网络中进行运动决策,并基于决策结果对智能体进行控制。上述控制方法中,由于控制设备不仅考虑了视觉层面的图像信息,还考虑了运动层面的本体感知状态信息,相比传统的卷积神经网络只能应用于理想化的单一场景,上述方法能够有效地将复杂场景下的不同模态的数据进行整合,为智能体的运动控制提供了更全面和准确的信息基础,使智能体能够准确并安全地运行。

    一种拓宽固体氧化物燃料电池系统工作域的方法

    公开(公告)号:CN114937795B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202210471285.1

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种拓宽固体氧化物燃料电池系统工作域的方法,所述方法包括:当外部电负载由初始负载升高至第一负载时,采用控制燃料流量的调控方式;当外部电负载由初始负载升高至第二负载时,采用控制燃料利用率的调控方式;当外部电负载由初始负载降低至第三负载时,采用控制电压的调控方式;当外部电负载由初始负载降低至第四负载时,采用控制燃料利用率的调控方式;其中,第二负载大于第一负载,第四负载小于第三负载。由此,该方法可根据外部负载变化情况和各调控方式的适用范围选取相应的调控方式,使系统一直处于安全、高效的运行区间内;还扩宽了负载响应范围,让系统能够实现更宽的功率输出,拓宽了系统工作域。

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