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[发明专利]一种监测燃料电池内部电压和温度的分区测试装置-CN202310901923.3在审
发明人：王宝云;李严涛;胡科峰;楚天阔;李小龙;谷军 -专利权人：上海亮仓能源科技有限公司;河南豫氢动力有限公司
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M8/04537 文献下载
摘要：本发明公开了一种监测燃料电池内部电压和温度的分区测试装置，包括燃料电池堆、燃料电池测试平台、温度数据采集器和电压数据采集器，所述燃料电池堆包括有前端板和后端板，所述前端板和后端板相对的一侧分别设有前集流板和后集流板，所述前集流板和后集流板之间均匀设有单电池，单电池之间为密封连接，且单电池从前集流板到后集流板依次分布，并且前集流板和后集流板与单电池之间设有封闭板，两个单电池之间设有水流道，并且封闭板与单电池之间也设有水流道，在不改变极板板型以及不影响电堆气密性的情况下，对燃料电池堆内部电压以及温度进行实时测量，且测量结果对燃料电池的原材料改进、组装条件改进、运行条件改进具有指导意义。
一种监测燃料电池内部电压温度分区测试装置

[发明专利]一种燃料电池堆排水能力快速测试方法及系统-CN202310192418.6在审
发明人：李冰;楚天阔;明平文 -专利权人：同济大学
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： H01M8/04302 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池堆排水能力快速测试方法及系统，该方法模拟实际应用场景下燃料电池的几个极端工作场景，设计不同严酷程度的启动模式，并且在不同启动模式下，采用不同的加载速率来对其严酷程度定级，通过判断不同严酷等级的启动策略下，燃料电池启动成功与否，对被测电堆的排水能力做出快速评价；所述启动模式包括常温启动、急停后热机启动和急停后冷机启动。与现有技术相比，本发明具有测试效率高等优点，可以实现对燃料电池堆结构设计、材料选型及工艺的快速筛选。
一种燃料电池排水能力快速测试方法系统

[发明专利]一种燃料电池寿命预测方法-CN202111576040.7有效
发明人：李冰;楚天阔;杨代军;明平文;张存满 -专利权人：同济大学
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H01M8/04992 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池寿命预测方法，该方法包括：对燃料电池进行老化测试，获取测试数据；构建燃料电池输出电压模型并基于测试数据进行模型训练，确定模型中老化参数随时间的变化函数；基于训练的燃料电池输出电压模型预测燃料电池输出电压随时间变化趋势，基于燃料电池寿命终了时的燃料电池输出电压确定燃料电池寿命时长。与现有技术相比，本发明具有预测精度高的优点。
一种燃料电池寿命预测方法

[发明专利]用于超导磁体电流引线的耐高电压薄壁复合绝缘加热器-CN202310061985.8在审
发明人：潘皖江;沈默;吴诚;朱银锋;楚天阔 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-01-18 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H05B3/14 文献下载
摘要：本发明公开一种用于超导磁体电流引线的耐高电压薄壁复合绝缘加热器，包括带有不锈钢外壳的加热单元、高导热绝缘套管、复合材料绝缘层、绝缘帽、绝缘塞和金属外壳。其中，加热单元不锈钢外壳上有接地线引出；带有不锈钢外壳的加热单元用导热绝缘材料缠绕后装配到高导热绝缘套管内；高导热绝缘套管外缠绕复合材料绝缘层；金属外壳包裹在复合材料绝缘层外侧并且与带有不锈钢外壳的加热单元同轴，金属外壳在加热器绝缘套管开口端有渐开口结构；加热器在绝缘套管开口端安装一个带伞裙结构的绝缘帽，绝缘套管封闭端采用绝缘塞封闭。本发明公开的用于超导磁体电流引线的耐高电压薄壁复合材料绝缘加热器通过多层复合绝缘结构，同时实现了在小尺寸空间内的高电压等级绝缘和加热功能。
用于超导磁体电流引线电压薄壁复合绝缘加热器

[发明专利]一种燃料电池电堆的快速活化方法-CN202210054212.2在审
发明人：李冰;楚天阔;明平文;杨代军;张存满 -专利权人：同济大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H01M8/04223 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池电堆的快速活化方法，该方法包括以下步骤：(1)将电子负载的电流密度拉载至第一电流密度，并恒流运行一段时间；(2)选取若干个电流密度，并将电子负载的电流密度从低到高依次拉载至选定的电流密度，并分别在每个电流密度下使电堆阴极缺氧放电；(3)将电子负载的电流密度拉载至第二电流密度，恒流运行一段时间；(4)观察电堆电压是否稳定，若电压不稳定，则重复步骤(2)、(3)，直至电压稳定，即电堆活化完成。在第一电流密度恒流阶段使MEA吸水湿润；阴极缺氧放电是利用氢泵效应打通质子交换膜的质子和气体传输通道。与现有技术相比，本发明方法活化电堆的效率较高，活化时间缩短至1小时内，耗氢量较低。
一种燃料电池快速活化方法

[发明专利]一种恢复质子交换膜燃料电池电堆性能的方法-CN202210055443.5在审
发明人：李冰;楚天阔;杨代军;明平文;张存满 -专利权人：同济大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H01M8/04537 文献下载
摘要：本发明涉及一种恢复质子交换膜燃料电池电堆性能的方法，该方法包括高湿放电恢复过程以及快速拉载恢复过程，高湿放电是指在电堆阳极、阴极分别通入相对湿度为100％的氢气、空气，使电堆放电；快速拉载是指对电堆以较大的拉载速率拉载至额定电流密度。本发明的恢复原理为：(1)高湿放电使催化层和膜充分润湿导致欧姆阻抗降低及阴极低电位对催化剂表面氧化物的还原；(2)快速拉载会产生“氢泵”效应，氢气从阳极扩散至阴极，将Pt氧化物还原，去除铂氧化物薄膜，降低电荷转移阻抗，提升电堆性能。与现有技术相比，本发明可有效解决燃料电池可逆衰退导致的性能下降、寿命缩短问题，使电堆性能衰退的可逆部分得到恢复，恢复效率较高，且操作较简单。
一种恢复质子交换燃料电池性能方法

[实用新型]一种用于港口大型设备钢丝绳更换的钢丝绳放绳装置-CN202123264741.5有效
发明人：刘威;郝健;魏连田;吴立国;张浩;冯伟刚;马建坤;楚天阔 -专利权人：山东省港口集团潍坊港有限公司
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： B66C13/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于港口大型设备钢丝绳更换的钢丝绳放绳装置，包括固定盘，所述固定盘的中部设有定位杆，所述定位杆的顶部设有转动盘，所述固定盘底部的一侧设有延伸板，所述延伸板的一端设有导向架，所述导向架的顶部设有用于钢丝绳导向的滑轮，所述延伸板上设有与滑轮相配合的辅助导向部件。本实用新型通过设置固定盘，能够控制钢丝绳的传输速度，避免钢丝绳传输速度过快,方便钢丝绳的更换效率，提高钢丝绳更换过程的安全保障，解决了现有的大型起重机械在更换钢丝绳效率低、安全性得不到保障的问题。
一种用于港口大型设备钢丝绳更换装置

[发明专利]一种燃料电池膜电极密封框架-CN202111411971.1在审
发明人：李冰;明平文;楚天阔;杨代军;张存满 -专利权人：同济大学
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： H01M8/0273 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池的密封框架，具体涉及一种燃料电池膜电极密封框架，用于燃料电池中，所述的燃料电池包括CCM膜、膜电极密封框架、炭纸和双极板，密封框架包括子密封框架和支撑框架；CCM膜的两侧分别依次设置子密封框架和支撑框架以及双极板；炭纸镶嵌于膜电极密封框架内部并覆盖CCM膜的活性区域；CCM膜单侧的子密封框架和支撑框架的总厚度与CCM膜单侧的炭纸压缩后的总厚度相等。与现有技术相比，本发明的膜电极蜜蜂框架可起到支撑与防过压的作用，有效防止由于电堆压力过大，导致炭纸和催化层发生损伤；同时还可降低双极板密封胶线的精度要求，使电堆高效匹配组装。
一种燃料电池电极密封框架

[发明专利]一种燃料电池用高透气性气体扩散层的制备方法-CN202111429649.1在审
发明人：李冰;明平文;楚天阔;杨代军;张存满 -专利权人：同济大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池用高透气性气体扩散层的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)对炭纸进行疏水处理，然后真空干燥，得到疏水炭纸；(2)将高温可分解固体无机盐分散于第一溶剂中，得到浆料A，使浆料A填充于所得疏水炭纸的孔洞中，得到疏水炭纸a；(3)取第一碳粉、疏水剂、造孔剂分散于第二溶剂中，得到浆料B，然后将浆料B涂覆于疏水炭纸a上，得到疏水炭纸b；(4)取第二碳粉、粘结剂分散于第三溶剂中，得到浆料C，将浆料C涂覆于疏水炭纸b上，得到疏水炭纸c；(5)将疏水炭纸c焙烧，即得目的产物。与现有技术相比，本发明气体扩散层气体传输能力较好，接触电阻减小，可保障膜电极的性能和耐久性，且工艺简单，便于实现。
一种燃料电池透气性气体扩散制备方法

[发明专利]一种燃料电池堆的快速活化方法-CN202111142543.3有效
发明人： 楚天阔;李凡;王宝云;谷军 -专利权人：河南豫氢动力有限公司
申请日： 2021-09-28 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： H01M8/04223 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃料电池堆的快速活化方法，在燃料电池的阳极和阴极分别通入增湿的氢气和空气，通过电子负载对电池堆进行快速升降载，随电流的大小改变阴阳极气体流量，优化了催化层结构，构建有利于水和气体传输的通道，进行恒电密大电流放电反应，反应生成水的扩散，提高了离聚物的水合程度，不仅降低了电池堆内阻，还降低了催化层的质子传导阻抗。本发明提升了催化剂的三相反应区域，进而使催化剂的活性和利用率得到明显提高，从而使电池堆达到最佳的工作性能。
一种燃料电池快速活化方法

[实用新型]一种燃料电池低温冷启动循环水路辅助加热装置-CN202122560366.2有效
发明人：王宝云;刘亚举;楚天阔;谷军 -专利权人：河南豫氢动力有限公司
申请日： 2021-10-25 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： H01M8/04029 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种燃料电池低温冷启动循环水路辅助加热装置，涉及电池技术领域。本实用新型包括电池机构、测试机构、控制机构和循环水管，电池机构包括电池电堆本体，测试机构包括测试台，控制机构包括水箱、循环水泵、PTC加热器、两个压力传感器和两个温度传感器。本实用新型通过循环水泵和水箱对水路冷却液提供流量，使液体增压，同时包括稳定输出流量、耐高低温‑40℃‑80℃，然后通过PTC加热器给循环水路快速加热，以达到减少电堆低温冷启动时间的目的，同时可以调节PTC功率，使水温恒定，以满足电堆稳定输出的要求，最后通过压力传感器和温度传感器监控水路压力和温度，并对电堆测试进行反馈，不会影响电池产热的速率和产热量，最后完成启动。
一种燃料电池低温冷启动循环水路辅助加热装置

[实用新型]一种燃料电池测试台外接氢循环装置-CN202121988169.4有效
发明人：刘坦达;楚天阔;王宝云;李凡;谷军 -专利权人：河南豫氢动力有限公司
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： H01M8/04089 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种燃料电池测试台外接氢循环装置，包括气水分离器、直流电源、氢循环泵、浮球式排水阀、CAN盒、笔记本、燃料电池电堆、IVT和测试平台，气水分离器包括两个气体管路和一个液体管路，气水分离器通过三通阀分别与测试平台、氢循环泵和浮球式排水阀连接，氢循环泵为爪式泵，氢循环泵一端通过控制线与直流电源连接，且氢循环泵的氢循环泵出口与燃料电池电堆连接，燃料电池电堆通过IVT和CAN盒与笔记本连接，通过氢循环泵加大燃料电池电堆内部氢气循环速度，同时通过测试平台的脉冲排放功能排放，能有效代替氢增湿器作用，增加氢气体流动，缓解氢水淹问题，较为明显的提升了电堆性能一致性。
一种燃料电池测试外接循环装置

[实用新型]一种适用于氢氧窜气的快速检测装置-CN202022553947.9有效
发明人： 楚天阔;李凡;王宝云;谷军 -专利权人：河南豫氢动力有限公司
申请日： 2020-11-08 - 公布日： 2021-08-27 - 主分类号： H01M8/04082 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种适用于氢氧窜气的快速检测装置，包括氢气质量流量控制器、氮气质量流量控制器、空气质量流量控制器、混气气罐、CVM巡检设备、截止阀和待测电堆，其特征在于：所述待测电堆通过管道与空气质量流量控制器相连接，空气质量流量控制器通过管道连接有空气气源，所述混气气罐的内部设置有挡板，混气气罐的右侧设置有混气气罐进气口，混气气罐的左侧设置有混气气罐出气口，混气气罐出气口通过管道分别连接有氮气气源和氢气气源，所述待测电堆通过管道与混气气罐出气口相连接，所述待测电堆连接有巡检线束；本实用新型简化了检测工艺，可即时进行氢氧窜气检测，提高了效率，增强了安全可靠性。
一种适用于氢氧窜气快速检测装置

[发明专利]一种适用于氢氧窜气的快速检测装置及检测方法-CN202011234913.1在审
发明人： 楚天阔;李凡;王宝云;谷军 -专利权人：河南豫氢动力有限公司
申请日： 2020-11-08 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： H01M8/04082 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于氢氧窜气的快速检测装置，包括氢气质量流量控制器、氮气质量流量控制器、空气质量流量控制器、混气气罐、CVM巡检模块、截止阀和待测电堆，其特征在于：所述待测电堆通过管道与空气质量流量控制器相连接，空气质量流量控制器通过管道连接有空气气源，所述混气气罐的内部设置有挡板，混气气罐的右侧设置有混气气罐进气口，混气气罐的左侧设置有混气气罐出气口，混气气罐出气口通过管道分别连接有氮气气源和氢气气源，所述待测电堆通过管道与混气气罐出气口相连接，所述待测电堆连接有巡检线束；本发明简化了检测工艺，可即时进行氢氧窜气检测，提高了效率，增强了安全可靠性。
一种适用于氢氧窜气快速检测装置方法

[实用新型]一种大功率金属板燃料电池堆-CN202020131440.1有效
发明人：张存满;杨代军;李冰;明平文;楚天阔;解蒙 -专利权人：同济大学
申请日： 2020-01-20 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： H01M8/026 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种大功率金属板燃料电池堆，包括交错设置的双极板和膜电极，双极板包括阳极板和阴极板，阳极板和阴极板的相对面分别设有阳极冷却流道和阴极冷却流道，非相对面分别对应设有燃料气体流道和氧化气体流道，阳极冷却流道、阴极冷却流道、燃料气体流道和氧化气体流道蚀刻成型，阳极板和阴极板相对面的阳极冷却流道和阴极冷却流道周侧对称设有密封槽，其中一个面上的密封槽内集成冷却液流场密封件，组装阳极板和阴极板时，冷却液流场密封件挤压嵌入另一个面上的密封槽中形成半粘合组合方式，阳极冷却流道和阴极冷却流道连通形成密封冷却液腔。与现有技术相比，本实用新型大功率金属板电堆密封效果好，散热性能高，单体电压一致性高。
一种大功率金属板燃料电池

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