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[发明专利]基于系统辨识与模型预测控制的燃料电池空气系统控制方法-CN202310828641.5在审
发明人：赵振瑞;许有伟;姜帅;孙茂喜;丁鹏;李东明;王兴家;张旭洋;徐世博 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01M8/04298 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于系统辨识与模型预测控制的燃料电池空气系统控制方法，首先对空气路系统进行全工况测试，测试不同的空压机转速和节气门开度下对应的空气流量和空气压力。然后通过系统辨识的方式将空气系统数据辨识成状态空间方程的形式，并将状态空间方程做为模型预测控制的预测模型。最后以空气流量和压力与目标值的误差最小，控制序列值最优为目标，设计一个双输入双输出的模型预测控制器，将空气流量和空气压力作为输入，空压机转速和节气门开度作为输出。本方法用具体的实验数据进行系统辨识，并用辨识状态空间方程作为预测模型进行控制，省略了机理预测模型搭建的过程，通过实际试验数据发现，该方法可以保证空气系统工作在合理区域，并且鲁棒性良好。
基于系统辨识模型预测控制燃料电池空气方法

[发明专利]一种低界面阻抗PEM水电解膜电极阳极催化层制备方法-CN202310918962.4在审
发明人：刘会兵;陈桂银;张晨;邢丹敏 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2023-07-24 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本发明涉及质子交换膜水电解制氢技术领域，尤其涉及一种低界面阻抗PEM水电解膜电极阳极催化层制备方法。将阳极催化剂分散在去离子水和有机溶剂中，加入离子交换树脂，混合均匀分别制得阳极催化剂浆料A和阳极催化剂浆料B，将阳极催化剂浆料A和阳极催化剂浆料B分别涂布在阳极集流体扩散层钛毡表面和质子交换膜表面；所述阳极催化剂浆料A和阳极催化剂浆料B的催化剂总含量与目标膜电极阳极催化剂载量相同。本发明通过将阳极催化剂分别涂在钛毡表面和质子交换膜表面，增强催化层与钛毡的结合力，增大两相界面间的接触面积，有效改善水电解膜电极集流体扩散层与催化层间的界面接触电阻，提升膜电极性能，有利于构建低贵金属载量膜电极。
一种界面阻抗 pem 水电电极阳极催化制备方法

[发明专利]一种调节燃料电池双极板亲水性的方法-CN202310895880.2在审
发明人：史杰夫;孙昕;邢丹敏;金太英;舒清柱;臧振明 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供一种调节燃料电池双极板亲水性的方法，具体包括以下内容：对金属双极板基材表面进行预处理，调整金属双极板基材表面的粗糙度至0.3～50μm；在经过预处理以后的金属双极板基材表面制备表面改性层；预处理采用的方法为化学溶液蚀刻、电化学蚀刻、研磨、机械喷砂和喷丸中的一种或多种。本发明的技术方案通过增加双极板的亲水性来促进扩散层孔径内液态水的排出，不仅避免液态水在扩散层内堆积导致的性能降低问题，同时降低了阴极的气体流动阻力，进而降低了系统的寄生功耗。
一种调节燃料电池极板亲水性方法

[发明专利]无外部热源辅助水电解制氢系统快速冷启动装置及方法-CN202310650154.4在审
发明人：刘会兵;张晨;陈桂银 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： C25B15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种无外部热源辅助水电解制氢系统快速冷启动装置及方法，涉及水电解制氢技术领域，所述装置包括电解槽、第一回流缓冲罐、第二回流缓冲罐、第一三通流量调节阀、循环泵、第二三通流量调节阀和板式换热器；所述电解槽通过管路与第一回流缓冲罐连接，所述第一回流缓冲罐通过管路与第二回流缓冲罐连接，所述第二三通流量调节阀分别通过管路与循环泵的出口、电解槽的水路入口和板式换热器连接，所述板式换热器通过管路与电解槽的水路入口相连。本发明提出设置小回流罐增设内部循环，分别通过控制冷料进料量，板式换热器冷却两种控温方案实现水电解制氢体系在无外部热源辅助的条件下快速冷启动过程。
外部热源辅助水电解制氢系统快速冷启动装置方法

[发明专利]一种燃料电池长堆组装固定装置及组装方法-CN201810978405.0有效
发明人：田冬伟;刘雪婷;宋琛;王贺 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2018-08-27 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H01M8/2475 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃料电池长堆组装固定装置及组装方法，属于燃料电池组装技术领域。燃料电池长堆组装固定装置包括：底座、多个限位柱、以及定位杆。底座具有用于放置燃料电池极板的抵持平面；多个限位柱均与底座连接，相邻的限位柱之间通过限位件连接，限位件与限位柱围合形成燃料电池极板的限位空间；限位柱面向限位空间的一侧设置有能够抵持燃料电池极板的限位凸块；定位杆与底座连接，且定位杆设置在限位空间的对角位置。燃料电池长堆组装固定装置能有效地避免双极板和膜电极组装错位。
一种燃料电池组装固定装置方法

[发明专利]燃料电池组装测试集成平台及系统-CN201811462564.1有效
发明人：李东明;徐丽双;田冬伟;邢丹敏;刘雪婷;张宝;胡景春 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2018-11-30 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H01M8/2404 文献下载
摘要：本发明公开一种燃料电池组装测试集成平台及系统，涉及燃料电池技术领域，以解决现有技术中燃料电池组装效率低的技术问题。本发明所述的燃料电池组装测试集成平台中，电堆组装装置用于燃料电池的组装；液压控制装置与电堆组装装置连通，并作为动力源；压力分布测试装置匹配在电堆组装装置内，用于判断压力的均一性；性能检测装置与电堆组装装置连通，并进行性能检测。电堆组装装置能够调节电堆间的压缩的均一性以消除人为误差、模拟车载任意角度下的安装，液压控制装置能够保证电堆间的压力均一性、并调节平台角度，压力分布测试装置能够检测压力的均一性，性能检测装置能够检测电堆在车载角度下以及任意组装参数下的电堆性能。
燃料电池组装测试集成平台系统

[发明专利]一种具有氢循环及换热功能的燃料电池系统结构-CN201711386161.9有效
发明人：张宝;王仁芳;侯中军;邢丹敏 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2017-12-20 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H01M10/613 文献下载
摘要：本发明提供一种具有氢循环及换热功能的燃料电池系统结构，包括：至少一个燃料电池堆；中间连接板，与至少一个燃料电池堆固定连接，中间连接板的一端面与前端端板的氢气进出通道和冷却液出口连接，另一端面设置氢气总进口、氢气总出口和冷却液总出口；氢气汇流盒，安装于氢气总进口的周围且氢气汇流盒一侧设置的氢气出口和冷却液进口与氢气总进口及冷却液出口分别连接；氢气汇流盒的另一侧设置有湿氢气进口、干氢气进口和冷却液出口；氢气循环泵；气液分离器和保温管路。本发明使用具备集成功能的元件，利用氢循环泵及保温管路等，实现氢气的高效利用，在提升燃料电池系统高功率输出性能的同时使其体积最小化。
一种具有循环功能燃料电池系统结构

[发明专利]一种燃料电池高效吹扫装置及方法-CN202310938849.2在审
发明人：吕平;孙昕;舒清柱;褚志荣;邢丹敏;张鹏 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2023-07-28 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H01M8/04228 文献下载
摘要：本发明提供一种燃料电池高效吹扫装置及方法，所述方法具体包括：比较阻抗值变化的速率k与经验常数c：(1)若k≤c：在阴极侧：调节通入燃料电池电堆的空气流量为v1＝10v0；调节空气尾排节气门至最大开度θ1；在阳极侧：控制电磁阀Ⅰ的开闭时间(t1＝3t0,t2＝t'0)；调节氢氧压差至Δp1＝4Δp0；调节回流泵的转速为r1＝r0；(2)若k＞c：在阴极侧：降低空气流量至v2＝(4～6)v0；控制空气脉冲排放；在阳极侧：降低氢氧压差至Δp2＝(1～2)Δp0；控制电磁阀Ⅰ的开闭时间(t3＝(3～5)t0,t4＝(8～10)t'0)；提高回流泵的转速至r2＝(3～5)r0；(3)当k由k＞c变化至k≤c，结束吹扫。本发明的技术方案通过空气腔和氢气腔的脉冲排放，结合氢气侧回流的吹扫方式，可快速实现燃料电池空气腔和氢气腔液态水的移除。
一种燃料电池高效装置方法

[发明专利]采用虚拟电堆模型集成的燃料电池氢气系统的建模方法-CN202111627091.8有效
发明人：赵洋洋;许有伟;吕平;徐家慧;陈敏;安勇攀 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M8/04298 文献下载
摘要：本发明提供一种采用虚拟电堆模型集成的燃料电池氢气系统的建模方法，包括：提供高压氢气的氢气源模型、虚拟电堆模型、氢气引射器模型、气液分离器模型、PID压力调节器1模型、PID温度调节器2模型，以及连接模型的管路模型。虚拟电堆模型设置有消耗氢气模块、生成水模块以及反应腔室，分别调节虚拟电堆对氢气的消耗量以及水的生成量。氢气引射器模型设置在高压入口、低压入口及低压出口分别设置有连接氢气源模型的接口1、连接气液分离器模型的接口2以及连接虚拟电堆模型的接口3。本发明对采用虚拟电堆模型集成的燃料电池氢气系统进行建模，充分考虑了电堆对氢气的消耗、对水的生成，可以提高仿真效率，缩短产品开发周期，规避试验的安全性问题。
采用虚拟模型集成燃料电池氢气系统建模方法

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池电堆预处理活化方法-CN202111450434.8有效
发明人：舒清柱;孙昕;李光伟;李东明;高鲲 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M8/04223 文献下载
摘要：本发明提供一种质子交换膜燃料电池电堆预处理活化方法，具体包括以下步骤：步骤1：向电堆的冷却液腔循环通入冷却液；向电堆阴极和阳极通入增湿的氮气；再分别通入增湿的氢气和氮气，然后停止进气和冷却液循环；步骤2：向冷却液腔循环通入冷却液，向电堆的阴极和阳极通入增湿的氢气和氮气，同时将电堆与外接恒流恒压电源相连，调节外接恒流恒压电源为恒压模式，对电堆进行电位循环扫描；步骤3：调节外接恒流恒压电源为恒流模式，对电堆进行电流循环扫描；步骤4：重复步骤2至步骤3一至两次，预处理活化完成；步骤5：进行一至两次电堆在线恒流活化。本发明解决了现有燃料电池电堆预处理活化工艺过程复杂不适于大面积大功率密度的电堆等问题。
一种质子交换燃料电池预处理活化方法

[发明专利]一种结合流体及性能仿真的全面积单池模型建立方法-CN201911405270.X有效
发明人：徐家慧;陈敏;赵洋洋;刘雪婷;邢丹敏;李光伟;姜炜 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合流体及性能仿真的全面积单池模型建立方法，包括建立复杂双向蜿蜒流道全面积质子交换膜燃料电池模型，将质子交换膜从中心处切割成阴、阳极质子交换膜两部分；采用阳极流体切割位于阳极处的质子交换膜、阳极催化层、阳极微孔层、阳极扩散层和阳极极板，并将其全部处理成与阳极流体一致的结构；采用阴极流体切割位于阴极处的质子交换膜、阴极催化层、阴极微孔层、阴极扩散层和阴极极板，并将其全部处理成与阴极流体一致的结构。这种方法不会对计算结果造成误差，而且大大减少了计算网格、大大提高了计算精度。
一种结合流体性能仿真面积模型建立方法

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池金属双极板涂层耐高低温性能评价方法-CN202111064116.8有效
发明人：舒清柱;李光伟;李东明;邢丹敏;史杰夫 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2021-09-10 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01N17/00 文献下载
摘要：本发明提供一种质子交换膜燃料电池金属双极板涂层耐高低温性能评价方法，具体包括以下步骤：(1)涂层样品的制备；(2)涂层初始性能的测试；(3)涂层高低温循环实验工况的确定；(4)涂层高低温循环实验；(5)涂层高低温循环实验后的性能复测；(6)涂层耐高低温性能的判定：1)通过对比涂层样品初始性能与循环实验后性能参数的变化程度，来判断涂层的耐高低温性能的好坏；2)通过对比达到性能稳定时不同涂层所经历的高低温循环实验的循环次数或时间的多少，来判断涂层的耐高低温性能。本发明的技术方案利用高低温试验箱，对比相同测试条件、时间或循环次数对不同涂层性能的影响，进而涂层的稳定性。
一种质子交换燃料电池金属极板涂层低温性能评价方法

[发明专利]一种基于机理模型的燃料电池寿命预测方法-CN202111644017.7有效
发明人：李轶楠;孙昕;张扬;邢丹敏;沈鸿娟;门光文 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2021-12-29 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M8/04298 文献下载
摘要：本发明提供一种基于机理模型的燃料电池寿命预测方法，包括以下步骤：针对需要寿命预测的电堆选择适宜的工况进行测试，设定基准电流I0；确定所述燃料电池寿命终结条件；每间隔T时间，拆下所述电堆上的一片膜电极，在拆节后将所述电堆重新组装后进行运行，并获取运行工况数据；对运行不同时间的膜电极进行电化学活性面积测试；对运行不同时间的膜电极进行交换电流密度测试；对运行不同时间的膜电极进行极限电流密度测试；根据获取的测试结果，结合燃料电池理论模型，对所述基准电流I0下的平均电压按照预先设定的衰减率进行燃料电池寿命预测。本发明方法对燃料电池的寿命的预测准确度高，具有更接近真实失效机制的特点。
一种基于机理模型燃料电池寿命预测方法

[发明专利]一种燃料电池系统用连接件-CN201611131679.3有效
发明人：张宝;王仁芳;侯中军;邢丹敏;刘雪婷;李英男 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2016-12-09 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01M8/2475 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃料电池系统用连接件，包括位于辅机侧的正面，位于电堆侧的背面，上端面，下端面和两个侧面，所述正面包括氢气入堆预热区域，氢气出堆连接部，空气入堆接头使用部，空气出堆接头使用部和传感器连接部，所述下端面设有空出排水接口和冷却水入堆接头部，所述背面设有氢气入堆流道，氢气出堆流道，空气入堆流道，空气出堆流道，冷却水入堆流道和冷却水出堆流道。本发明的一种燃料电池系统用连接件集成了多种功能于一身，从结构上实现了对氢气预热及相关元件的紧凑安装，极大地缩短了电堆与辅机间的距离，满足燃料电池系统模块化的设计需求。
一种燃料电池系统连接

[发明专利]一种燃料电池高压上、下电流程控制系统及方法-CN202310778747.9在审
发明人：穆永权;李东明;丁鹏;高世驹;李克强 -专利权人： 新源动力股份有限公司
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：本发明提供一种燃料电池高压上下电流程控制系统及方法。系统包括：燃料电池高压母线电压检测装置，包括燃料电池母线电压检测装置以及燃料电池母线电容电压检测装置；高压母线熔断装置，包括燃料电池主回路熔断器；燃料电池高压预充装置，包括预充接触器、高压预充电阻、燃料电池高压主正接触器以及燃料电池高压主负接触器。本发明通过判断燃料电池端电压大小来执行系统停机时的主动放电策略，可以精确控制放电电流大小，提高了燃料电池放电的时效性，提高了燃料电池的全寿命周期。
一种燃料电池高压流程控制系统方法

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