公开(公告)号：CN116487657A

公开(公告)日：2023-07-25

申请号：CN202310252354.4

申请日：2023-03-16

Applicant: 福州大学

Inventor： 欧凯 ,  胡皓文 ,  苏铭航 ,  刘锦航

IPC: H01M8/04992

Abstract: 本发明涉及一种基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法，包括以下步骤：步骤S1:基于燃料电池温度空间分布情况，构建多模节点物理热模型，包括n个节点的模型，构成模型库；步骤S2:基于多模节点物理热模型，采用线性方法设计相应的模型预测控制器，用于调节特定区域的温度；步骤S3:构建自适应切换控制器，实时选择模型库中温度与其他节点相差最大的区域，进行矫正控制，待该区域的温度达到预设值，切换至下一个模型节点进行温度矫正，进而实现温度场温差的减小，在同等输出电流的情况下实现燃料电池电压的提高。本发明实现燃料电池内部温差减小，温度场分布更加均匀，从而提高燃料电池输出性能。

公开(公告)号：CN117869353A

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202410163631.9

申请日：2024-02-05

Applicant: 福州大学

Inventor： 王亚雄 ,  钟顺彬 ,  苏铭航 ,  欧凯

IPC: F04D27/00

Abstract: 本发明提出了一种燃料电池透平空压机预期寿命测试台架及方法，测试台架包含空气滤清器、压端进气流量计、压力传感器、温度传感器、被测空压机、第一涡端进气流量计、第二涡端进气流量计、第一涡端进气节流阀、第二涡端进气节流阀、雾化喷水器、电加热器、气压源与稳压装置、涡端外部供气节流阀、流阻模拟器、压端排气节流阀、第一压端背压阀、第二压端背压阀、第一压端出气流量计、第二压端出气流量计、中冷器、水泵、散热器、补水水箱；测试台架具有自循环和外部供气两种工作模式，结合加速工况下的无故障运行时间与加速系数可计算出空压机常用工况下的预期寿命。

公开(公告)号：CN118013658A

公开(公告)日：2024-05-10

申请号：CN202410163331.0

申请日：2024-02-05

Applicant: 福州大学

Inventor： 欧凯 ,  苏铭航 ,  王亚雄 ,  刘锦航

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/27 ,  G06F18/23 ,  G06N3/006 ,  G06F119/06

Abstract: 本发明提供了一种燃料电池尾排能量回收式透平空压机及优化方法，该透平空压机包括高速电机、压端、涡端等，其中涡轮采用基于性能预测模型与启发式算法的优化方法设计。基于聚类分析确定典型工况对应的匹配点及权重；根据功率需求与阴极运行条件的映射等，获取压端供给气体与燃料电池尾排气体的性能参数；根据压端的设计目标，设计其几何参数并仿真；结合压端特性、压端与涡端耦合关系等，确定涡端设计及优化目标；建立基于焓损失的性能预测模型，结合蒙特卡洛法对涡轮几何参数进行敏感性分析，确定优化变量及范围，以涡端的综合效率最大为目标进行寻优。本发明可优化匹配透平空压机压端、涡端以及燃料电池运行工况，提高了能量回收效率。

公开(公告)号：CN116154238A

公开(公告)日：2023-05-23

申请号：CN202310252402.X

申请日：2023-03-16

Applicant: 福州大学

Inventor： 欧凯 ,  胡皓文 ,  王亚雄 ,  苏铭航

IPC: H01M8/04992

Abstract: 本发明涉及一种基于融合式模型预测的燃料电池空气供给系统控制方法，包括以下步骤：步骤S1:构建燃料电池电堆及空气供给系统的高阶非线性模型，并将高阶非线性模型简化为六阶模型；步骤S2:利用泰勒展开的方式，对六阶模型进行线性化，得到线性化模型；步骤S3:将A、B功率点的状态参数数据带入到线性化模型中,并将线性化模型转换成状态空间方程的形式；步骤S4:设计控制器，并对控制器给定约束和参考输出；步骤S5：实现两个控制器的输出耦合，并对耦合的控制量设计一个补偿量，用以补充在电流阶跃下降时的控制量。本发明能够实现对燃料电池阴极空气供给的有效控制。

公开(公告)号：CN116950906A

公开(公告)日：2023-10-27

申请号：CN202310921465.X

申请日：2023-07-26

Applicant: 福州大学

Inventor： 欧凯 ,  刘锦航 ,  王亚雄 ,  苏铭航

IPC: F04D17/10 ,  F04D29/00 ,  F04D29/58 ,  F04D29/42 ,  F04D29/44 ,  F04D27/00

Abstract: 本发明提出一种空压机压缩冷却与膨胀保温结构及温度控制方法，包括冷却通道、保温通道及多个阀和温度传感器；冷却通道的各管道工作时，冷却水由主进水管道通入并分流，一部分冷却水流经第一分流管道、第一进水通道、第一背板冷却流道、第一回流管道、第一主回流管道，另一部分冷却水流经电机进水管道、电机冷却水道、电机出水管道、第一主回流管道；保温通道的各管道工作时，回流冷却水径第一主回流管道分流；空压机工作时，根据压缩端蜗壳、电机、回流冷却水、膨胀端蜗壳温度，控制冷却通道、保温通道的各个阀的启闭；本发明解决了集成膨胀机的透平空压机电机回流冷却水余热利用的问题，提高了集成膨胀机的透平空压机运行效率。