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[发明专利]一种来流空气能量回收的燃料电池发动机及飞行器-CN202210310347.0在审
发明人：秦江;刘禾;王聪;郭发福;李成杰;哈婵 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： F02C7/22 文献下载
摘要：本发明提出了一种来流空气能量回收的燃料电池发动机及飞行器，属于飞行器推进领域。解决了传统航空发动机效率低且在高速飞行下来流空气温度过高导致压气机耗功过大的问题。它包括空气供给系统、燃料供给系统、燃料电池和推进系统，所述空气供给系统和燃料电池的阴极相连，所述燃料电池用于给推进系统提供电能。本发明通过重整预冷集成器实现了高效的能量管理以及来流空气的能量回收，降低了高马赫数下压气机的耗功，同时省去了单独的燃料重整器从而使得整个系统结构紧凑，且电力驱动压气机的方式可以进一步提升燃烧室的工作温度而不会受到传统的涡轮前温度限制，最终实现了发动机在高马赫数下的高效运行。
一种空气能量回收燃料电池发动机飞行器

[发明专利]一种热氨涡轮与质子交换膜燃料电池联合发电系统-CN202310451502.5在审
发明人：秦江;冷爽;于彬;王聪;哈婵 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01M8/0606 文献下载
摘要：本发明提出一种热氨涡轮与质子交换膜燃料电池联合发电系统。液氨经泵加压后，通入催化燃烧与氨分解一体化装置中，液氨吸热分解成氢气和氮气的合成气，高温高压合成气进入热氨涡轮进行膨胀做功发电，热氨涡轮出口的常温常压合成气通入质子交换膜燃料电池阳极，通过电化学反应发出电力；质子交换膜阴阳极出口的尾气一并通入至催化燃烧与氨分解一体化装置，通过燃烧反应释放热量，为液氨分解提供热量。本发明提出的联合发电系统，通过燃料电池尾气催化燃烧与液氨分解制氢一体化，并利用高温高压合成热氨涡轮发电做功，实现系统的温度梯级利用和部件高效匹配，提升系统的发电效率和能量密度。
一种涡轮质子交换燃料电池联合发电系统

[发明专利]一种重整气涡轮与高温质子交换膜燃料电池联合发电系统-CN202310451459.2在审
发明人：秦江;修心岩;于彬;王聪;哈婵 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H01M8/0612 文献下载
摘要：本发明提出一种重整气涡轮与高温质子交换膜燃料电池联合发电系统。碳氢燃料经增压装置加压后，与经水泵加压的水混合、通入催化燃烧与碳氢燃料重整一体化装置中，碳氢燃料水溶液吸热重整，产生高温高压重整气，进入重整气涡轮进行做功发电，重整气涡轮出口的常温常压重整气通入高温PEMFC阳极，通过电化学反应发出电力；高温PEMFC阴阳极出口的尾气一并通入至催化燃烧与碳氢燃料重整一体化装置，通过燃烧反应释放热量，为重整反应提供热量。本发明提出的联合发电系统，通过燃料电池尾气催化燃烧与重整制氢一体化，并利用高温高压重整气涡轮发电做功，实现系统的温度梯级利用和部件高效匹配，提升系统的发电效率和能量密度。
一种重整涡轮高温质子交换燃料电池联合发电系统

[发明专利]一种基于氨分解的合成气涡轮与SOFC联合发电的系统-CN202310451487.4在审
发明人：秦江;冷爽;于彬;王聪;哈婵 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： F01K25/06 文献下载
摘要：本发明提出一种基于氨分解的合成气涡轮与SOFC联合发电的系统。其包括尾气催化燃烧与氨分解一体化装置、液氨泵、空压机、SOFC、合成气涡轮等；高压储罐出口的液氨经液氨泵加压后通入氨分解装置中加热分解生成H2/N2/NH3的合成气，高温高压的合成气首先通入到涡轮中膨胀做功，再加热后输送至SOFC阳极；SOFC出口尾气通过催化燃烧为氨分解和SOFC进口燃料提供热量。本发明所述系统利用氨分解后的高温高压合成气进入涡轮做功，再联合燃料电池发电，同时利用燃料电池尾气催化燃烧加热氨、提供氨分解所需热量，实现了热能向化学能转换，提升了系统能量综合利用水平，提升了系统的发电功率，是完全零碳排放的清洁能源系统。
一种基于分解合成气涡轮 sofc 联合发电系统

[发明专利]变催化剂分布的泡沫铜一体化重整器-CN202110997340.6有效
发明人：秦江;哈婵;程昆林;刘泽宽 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： C01B3/40 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池重整制氢技术领域，公开了一种变催化剂分布的泡沫铜一体化重整器，包括从上至下依次层叠布置的重整腔、催化燃烧腔和蒸发腔；所述重整腔和所述催化燃烧腔内均设置有催化剂载体，且所述催化剂载体为多孔介质泡沫铜；所述重整腔一端设置有催化燃烧腔入口和重整气出口，所述催化燃烧腔入口通过气态燃料通道连接至所述催化燃烧腔，所述重整腔另一端设置有尾气排出通道和重整腔入口，所述重整腔入口通过气态燃料通道连接至所述蒸发腔；所述重整腔与所述催化燃烧腔的进、出口与所述催化剂载体之间均设置有用于分流的均流板。本发明的重整器集尾气催化燃烧、燃料预热、重整制氢于一体，可以使得转化效率进一步提高。
催化剂分布泡沫一体化重整

[发明专利]一种高效余热利用的分流夹层式多单元重整制氢反应装置-CN202211444828.7在审
发明人：秦江;周兆洲;哈婵;王聪 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： F28D21/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种高效余热利用的分流夹层式多单元重整制氢反应装置，属于碳氢燃料重整制氢装置领域。解决了现有利用尾气余热的重整制氢装置在余热的利用率低以及制氢效率低的问题。它包括重整腔、多个矩形螺旋外尾气流道单元和多个矩形螺旋气化流道单元，所述重整腔的内部设置有圆柱型内尾气流道，所述多个矩形螺旋外尾气流道单元和多个矩形螺旋气化流道单元均以矩形螺旋流道的形式相互交替盘绕在重整腔的外侧，所述重整腔包括多个重整流道单元，所述多个重整流道单元沿圆周排列设置，所述多个矩形螺旋气化流道单元与多个重整流道单元一一对应。它主要用于碳氢燃料的重整制氢。
一种高效余热利用分流夹层单元重整反应装置

[实用新型]一种变催化剂粒径的填充床式重整制氢反应器-CN202221128762.6有效
发明人：秦江;王思博;哈婵;王聪 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： C01B3/38 文献下载
摘要：本发明提出了一种变催化剂粒径的填充床式重整制氢反应器，属于燃料电池重整制氢技术领域。解决了现有填充床式重整制氢反应器燃料电池尾气无法充分利用，重整反应和催化燃烧过程中壁面受热不均匀、气体流动阻力大、催化剂性能不稳定、转化率低、无法适用于移动设备的问题。反应包括两个催化燃烧腔和重整腔，两个催化燃烧腔对称布置在重整腔的上下两侧，催化燃烧腔和重整腔内均设置有蛇形通道，蛇形通道内填充有催化剂，蛇形通道内催化剂沿反应流体的流动方向粒径逐渐减小，催化燃烧腔和重整腔为逆向流动布置。它主要用于重整制氢反应器。
一种催化剂粒径填充重整反应器

[发明专利]一种变催化剂颗粒布置的重整制氢与催化燃烧一体化装置-CN202110280471.2有效
发明人：秦江;哈婵;王聪;程昆林 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： C01B3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种变催化剂颗粒布置的重整制氢与催化燃烧一体化装置，该装置外观为套筒形式，同时发生催化燃烧与催化重整反应，分为催化燃烧腔、预热腔以及重整腔，催化燃烧的尾气从进口进入催化燃烧腔，在套筒末端，布置有大量微孔，反应后的尾气通过微孔进入预热腔内，为重整器预热，后通过出口管排出装置，另一端，重整燃料从入口进入，在螺旋管内流动，被催化燃烧尾气预热，后进入重整腔。本发明集尾气催化燃烧、预热、重整制氢于一体，将尾气进行催化燃烧，为重整反应提供热量，同时集燃料预热与一体，使整个系统结构紧凑、转化率进一步提高。
一种催化剂颗粒布置重整催化燃烧一体化装置

[发明专利]一种高效翅片强化结构一体化重整制氢反应器-CN202210875886.9在审
发明人：秦江;周兆洲;哈婵;王聪 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： C01B3/32 文献下载
摘要：本发明提出了一种高效翅片强化结构一体化重整制氢反应器，属于碳氢燃料重整制氢技术领域。解决了现有重整反应装置重整反应能源利用率低以及重整效率低的问题。它包括重整燃料外部储液腔体和重整制氢装置，所述重整制氢装置位于燃料外部储液腔体内，所述重整制氢装置包括气化重整换热腔体、环形分布的燃料气化管排、螺旋管重整流道、集成连接的尾气分流通道、燃料入口分流腔以及环形产物收集腔，所述尾气分流通道的输入端连接有尾气进口通道，所述尾气分流通道、燃料入口分流腔以及环形产物收集腔皆安装在气化重整换热腔体的输入端。它主要用于重整制氢。
一种高效强化结构一体化重整反应器

[发明专利]一种高效率低排放的高温燃料电池涡轮混合发电系统及方法-CN202210757119.8在审
发明人：秦江;刘禾;王思博;哈婵 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： H01M8/04111 文献下载
摘要：本发明提供了一种高效率低排放的高温燃料电池涡轮混合发电系统及方法，属于发电技术领域。解决了现有以高含碳量的碳氢燃料作为原料时混合发电系统发电效率低的问题。它包括吸附强化反应与再生系统、燃料供给系统、燃料电池发电系统和燃气涡轮系统；吸附强化反应与再生系统包括吸附强化重整器、旋风分离器、再生器和燃料分流器，吸附强化重整器包括重整器本体和冷却通道；燃料供给系统包括燃料罐、燃料预热器和燃料分流器；燃料电池发电系统包括固体氧化物燃料电池、空气分流器、空气预热器、空气混合器和阳极尾气分流器；燃气涡轮系统包括压气机、涡轮、发电机和燃烧室。本发明适用于固体氧化物燃料电池‑燃气涡轮混合发电系统。
一种高效率排放高温燃料电池涡轮混合发电系统方法

[发明专利]一种变催化剂粒径的填充床式重整制氢反应器及反应方法-CN202210512504.6在审
发明人：秦江;王思博;哈婵;王聪 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： C01B3/38 文献下载
摘要：本发明提出了一种变催化剂粒径的填充床式重整制氢反应器及反应方法，属于燃料电池重整制氢技术领域。解决了现有填充床式重整制氢反应器燃料电池尾气无法充分利用，重整反应和催化燃烧过程中壁面受热不均匀、气体流动阻力大、催化剂性能不稳定、转化率低、无法适用于移动设备的问题。反应包括两个催化燃烧腔和重整腔，两个催化燃烧腔对称布置在重整腔的上下两侧，催化燃烧腔和重整腔内均设置有蛇形通道，蛇形通道内填充有催化剂，蛇形通道内催化剂沿反应流体的流动方向粒径逐渐减小，催化燃烧腔和重整腔为逆向流动布置。它主要用于重整制氢反应器。
一种催化剂粒径填充重整反应器反应方法

[发明专利]一种月球基地光伏发电设备的散热系统-CN202210319611.7在审
发明人：刘泽宽;秦江;徐静;哈婵;程昆林 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H02S40/42 文献下载
摘要：本发明提出了一种月球基地光伏发电设备的散热系统，属于发电散热领域。解决了多余的辐射能使得光伏板的温度升高，威胁光伏板的正常工作的问题。碟式聚光发电系统与冷却系统相连，冷却系统与冷源匹配系统相连，冷源匹配系统与月壤恒温层散热系统相连，冷源匹配系统和月壤恒温层散热系统配合用于根据碟式聚光发电系统是否发电来为碟式聚光发电系统匹配冷量；冷却系统包括喷雾腔、喷嘴和多孔介质层，喷雾腔内设有喷嘴和多孔介质层，多孔介质层设置在喷嘴下方，多孔介质层用于防止喷雾冷却散热能力衰减。能够根据发电是否进行来匹配冷量并能够防止喷嘴喷雾冷却能力衰减。
一种月球基地发电设备散热系统

[发明专利]可满足多种功率需求的变截面分级镶嵌式一体化重整反应器-CN202210409186.0在审
发明人：秦江;王思博;哈婵;王聪 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： C01B3/32 文献下载
摘要：本发明提出了一种可满足多种功率需求的变截面分级镶嵌式一体化重整反应器，属于燃料电池重整制氢技术领域。解决了如何提供一种对燃料电池尾气进行充分利用，且蒸发、重整和催化燃烧部分结构紧凑，体积小，反应过程中壁面受热充分、催化反应充分、转化率高、适用于各种场合的可满足多种燃料电池功率需求的一体化重整器的问题。本发明采用催化燃烧外腔、蒸发段、两级重整段和催化燃烧内腔的层叠布置形式，回收燃料电池的尾气进行催化燃烧，为重整反应提供热量，整体装置为圆柱状腔体，催化燃烧与蒸发重整镶嵌布置，十分紧凑，体积小，适用于便携式可移动的供氢装置，增强气体扰流，提高燃料电池尾气的利用率，热量利用率高，催化燃烧反应充分。
满足多种功率需求截面分级镶嵌一体化重整反应器

[发明专利]一种应对锂电池停车热失控的自适应热管理系统-CN202110298511.6有效
发明人：秦江;哈婵;王聪;程昆林 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-03-19 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： H01M50/204 文献下载
摘要：本发明提出一种应对锂电池停车热失控的自适应热管理系统，在锂电池单体之间布置有复合隔板，包括相变材料，正常工作时，相变材料蓄热，由于相变材料导热性比较差，金属腔增强导热，停车热失控时，锂电池周围相变材料难以满足储热要求，发生融化，并将热量传递给金属腔内的形状记忆合金驱动机构，形状记忆合金伸长，推动金属滑块移动，从而达到隔离热失控电池的目的，其次，停车时，报警装置无法启动，此时金属滑块充当温差发电片的热源，产生电流，启动报警装置。最后，电池箱的温度进一步升高，导致顶端中温相变材料融化，封存在顶端的干粉灭火剂释放出来、实施灭火。本发明集预警、隔离、灭火于一体，能够自适应解决停车时锂电池热失控问题。
一种应对锂电池停车失控自适应管理系统

[实用新型]一种充电供暖照明一体的应急能源系统-CN202022425641.5有效
发明人：秦江;刘禾;哈婵;姬志行;郭发福;李成杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-10-27 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： H01M8/0612 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种充电供暖照明一体的应急能源系统，包括燃料供给系统、制氢系统、发电系统、电力转换系统和余热利用系统，燃料供给系统包括燃料储箱和燃料泵，制氢系统包括燃料预热器、制氢模块、混合器和分流管路，制氢模块包括蒸汽重整器、催化燃烧室和钯管纯化器，钯管纯化器设有入口、氢气出口和废气出口，蒸汽重整器设置在催化燃烧室的外部，钯管纯化器设置在催化燃烧室的内部，发电系统包括质子交换膜燃料电池，电力转换系统包括功率调节器、蓄电池、充电接口和照明灯，余热利用系统包括散热器。本实用新型结构紧凑，持续工作时间长，安静清洁，满足照明、供暖、充电多种能源形式补给，在紧急情况下为家庭、医院提供较长时间应急能源。
一种充电供暖照明一体应急能源系统

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