公开(公告)号：CN114006004B

公开(公告)日：2023-03-31

申请号：CN202110938522.6

申请日：2021-08-16

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  林惠铖 ,  曾凡涛 ,  刘飞龙 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  李锦广 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  苏晓晴 ,  卢彪武 ,  庄梓译

IPC分类号： H01M8/04014 ,  H01M8/04029 ,  H01M8/04223 ,  H01M8/04302 ,  H01M8/04701 ,  H01M8/0662

摘要： 本发明公开的通过活塞燃烧辅助加热的PEMFC冷启动系统包括包括PEMFC模块、氢气供气路、氧气供气路、氢废气出路、氧废气出路、第一预混室、第二预混室、燃烧室、氢气补充路、氧气补充路、循环水系统和信号处理模块。还提供相应的控制方法。本发明无需通过外界电路负载加热，提出一种全新的通过活塞燃烧辅助加热的质子交换膜燃料电池冷启动系统。该系统以出堆废气为原料，经加气、燃烧、冷却、压缩、降压后，利用其燃烧产生的热量，以燃烧废气和循环水为热源送入燃料电池堆，实现对燃料电池堆的多重加热。该发明不仅加快了冷启动时燃料电池堆的升温速度，减少了冷启动时系统的资源浪费，提高了原料的利用率。

公开(公告)号：CN113823803B

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202110991332.0

申请日：2021-08-26

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  刘庆森 ,  郑荣灿 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  梁浩伟 ,  林惠铖 ,  李锦广

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M8/0234 ,  H01M8/0245

摘要： 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池气体扩散层‑rGO@Ni/Nifoam的制备方法及应用。在三电极电化学电池中以氢气泡为模板，通过电沉积法在泡沫镍上电沉积出三维镍纳米颗粒；将带有镍纳米颗粒的泡沫镍浸入氧化石墨烯水溶液中反应，利用三维镍颗粒原位还原氧化石墨烯，由此形成rGO@Ni/Nifoam产物。通过本发明，泡沫镍表面可沉积出镍纳米颗粒，氧化石墨烯还原程度高，能够有效降低气体扩散层与集电板之间的接触电阻。相较于直接利用泡沫镍(骨架)还原氧化石墨烯，不会腐蚀泡沫镍基材。相较于还原剂法还原氧化石墨烯，不涉及有毒还原剂的介入，安全性高、可操作性强。

公开(公告)号：CN113675421B

公开(公告)日：2022-09-27

申请号：CN202110875318.4

申请日：2021-07-31

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  赵永豪 ,  何洁雯 ,  柯育智 ,  林惠铖 ,  李锦广 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  李晋宇

IPC分类号： H01M8/0258 ,  H01M8/0265

摘要： 本发明公开的一种双重强化对流的质子交换膜燃料电池流道，包括置于流场板上的电池流道，所述电池流道两侧设有若干个弧形缺口单元阵列，每个弧形缺口单元的一侧为斜面，两侧相邻的两个弧形缺口单元通过斜面形成通道；在流道入口处，气体经过弧形缺口在横向上强化对流传递，同时在纵向的斜面通道强化向下层催化层的传递效应，使得催化层内氧气的分布更为充分，显著增强了流道中气体的速度，有利于气体的扩散传输和产物水的排出，从而提高了电池性能。

公开(公告)号：CN113809359A

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202110939681.8

申请日：2021-08-16

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  林惠铖 ,  刘飞龙 ,  曾凡涛 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  李锦广 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  苏晓晴 ,  卢彪武 ,  庄梓译

IPC分类号： H01M8/04082 ,  H01M8/04089 ,  H01M8/04119 ,  H01M8/0438 ,  H01M8/04537 ,  H01M8/04828 ,  H01M8/0662

摘要： 本发明公开的一种质子交换膜燃料电池水管理系统，包括PEMFC模块、氢气供应装置、氢气供应一路、第一加湿装置、第一储液装置、第一尾气排出通道、氢气供应二路、第三储液装置、第二尾气排出通道、空气供应装置、第二加湿装置、第二储液装置、空气供应一路、第三尾气排出通道、第四储液装置、第四尾气排出通道和空气供应二路。还提供了相应的控制方法。通过控制气体流动方向，实现供气方向的转换，使电堆内水分布均匀。并可将尾气导入加湿罐中与新鲜气体混合，实现气体的自增湿。本发明能有效提高电堆的性能，变向供气解决了燃料电池内水分布不均匀的问题，同时解决了气体出口处易发生水淹而导致传质困难进而造成电堆整体性能下降等问题。

公开(公告)号：CN114006004A

公开(公告)日：2022-02-01

申请号：CN202110938522.6

申请日：2021-08-16

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  林惠铖 ,  曾凡涛 ,  刘飞龙 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  李锦广 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  苏晓晴 ,  卢彪武 ,  庄梓译

IPC分类号： H01M8/04014 ,  H01M8/04029 ,  H01M8/04223 ,  H01M8/04302 ,  H01M8/04701 ,  H01M8/0662

摘要： 本发明公开的通过活塞燃烧辅助加热的PEMFC冷启动系统包括包括PEMFC模块、氢气供气路、氧气供气路、氢废气出路、氧废气出路、第一预混室、第二预混室、燃烧室、氢气补充路、氧气补充路、循环水系统和信号处理模块。还提供相应的控制方法。本发明无需通过外界电路负载加热，提出一种全新的通过活塞燃烧辅助加热的质子交换膜燃料电池冷启动系统。该系统以出堆废气为原料，经加气、燃烧、冷却、压缩、降压后，利用其燃烧产生的热量，以燃烧废气和循环水为热源送入燃料电池堆，实现对燃料电池堆的多重加热。该发明不仅加快了冷启动时燃料电池堆的升温速度，减少了冷启动时系统的资源浪费，提高了原料的利用率。

公开(公告)号：CN113675424A

公开(公告)日：2021-11-19

申请号：CN202110853393.0

申请日：2021-07-27

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  李锦广 ,  吴泽宇 ,  苏晓晴 ,  蒋子琮 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  林惠铖 ,  庄梓译 ,  卢彪武

IPC分类号： H01M8/0263 ,  H01M8/1004

摘要： 本发明公开了一种基于正弦波纹的衍生型波纹流场板，用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板，所述的衍生型波纹流场板设置有流道，所述的流道内设置有扰流结构。所述的扰流结构为规律分布的波纹结构，形成波纹流道。所述波纹结构由两个及以上标准的正弦函数线性相加构成。本发明克服了标准正弦波纹流场存在速度死区的缺陷，提出的衍生型波纹流场增加了扰流结构迎风面的长度，降低了迎风面的曲率变化，减少了背风面的长度，使得CO2气柱能够充分地贴合壁面，减少了流场内的速度死区，降低了流体动能的耗散和阻力。因此，衍生型波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行，从而提高电池的输出性能。

公开(公告)号：CN113675421A

公开(公告)日：2021-11-19

申请号：CN202110875318.4

申请日：2021-07-31

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  赵永豪 ,  何洁雯 ,  柯育智 ,  林惠铖 ,  李锦广 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  李晋宇

IPC分类号： H01M8/0258 ,  H01M8/0265

摘要： 本发明公开的一种双重强化对流的质子交换膜燃料电池流道，包括置于流场板上的电池流道，所述电池流道两侧设有若干个弧形缺口单元阵列，每个弧形缺口单元的一侧为斜面，两侧相邻的两个弧形缺口单元通过斜面形成通道；在流道入口处，气体经过弧形缺口在横向上强化对流传递，同时在纵向的斜面通道强化向下层催化层的传递效应，使得催化层内氧气的分布更为充分，显著增强了流道中气体的速度，有利于气体的扩散传输和产物水的排出，从而提高了电池性能。

公开(公告)号：CN113675424B

公开(公告)日：2023-03-31

申请号：CN202110853393.0

申请日：2021-07-27

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  李锦广 ,  吴泽宇 ,  苏晓晴 ,  蒋子琮 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  林惠铖 ,  庄梓译 ,  卢彪武

IPC分类号： H01M8/0263 ,  H01M8/1004

摘要： 本发明公开了一种基于正弦波纹的衍生型波纹流场板，用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板，所述的衍生型波纹流场板设置有流道，所述的流道内设置有扰流结构。所述的扰流结构为规律分布的波纹结构，形成波纹流道。所述波纹结构由两个及以上标准的正弦函数线性相加构成。本发明克服了标准正弦波纹流场存在速度死区的缺陷，提出的衍生型波纹流场增加了扰流结构迎风面的长度，降低了迎风面的曲率变化，减少了背风面的长度，使得CO2气柱能够充分地贴合壁面，减少了流场内的速度死区，降低了流体动能的耗散和阻力。因此，衍生型波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行，从而提高电池的输出性能。

公开(公告)号：CN113823803A

公开(公告)日：2021-12-21

申请号：CN202110991332.0

申请日：2021-08-26

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  刘庆森 ,  郑荣灿 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  梁浩伟 ,  林惠铖 ,  李锦广

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M8/0234 ,  H01M8/0245

摘要： 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池气体扩散层‑rGO@Ni/Nifoam的制备方法及应用。在三电极电化学电池中以氢气泡为模板，通过电沉积法在泡沫镍上电沉积出三维镍纳米颗粒；将带有镍纳米颗粒的泡沫镍浸入氧化石墨烯水溶液中反应，利用三维镍颗粒原位还原氧化石墨烯，由此形成rGO@Ni/Nifoam产物。通过本发明，泡沫镍表面可沉积出镍纳米颗粒，氧化石墨烯还原程度高，能够有效降低气体扩散层与集电板之间的接触电阻。相较于直接利用泡沫镍(骨架)还原氧化石墨烯，不会腐蚀泡沫镍基材。相较于还原剂法还原氧化石墨烯，不涉及有毒还原剂的介入，安全性高、可操作性强。

公开(公告)号：CN113675442A

公开(公告)日：2021-11-19

申请号：CN202110853397.9

申请日：2021-07-27

申请人： 华南理工大学 ,  广东氢机智创科技有限公司

发明人： 袁伟 ,  李锦广 ,  蒋子琮 ,  吴泽宇 ,  柯育智 ,  赵永豪 ,  刘庆森 ,  梁浩伟 ,  林惠铖 ,  苏晓晴 ,  庄梓译 ,  卢彪武

IPC分类号： H01M8/04223 ,  H01M8/04029 ,  H01M8/04302 ,  H01M8/04701 ,  H01M8/0662

摘要： 本发明公开了一种应用于燃料电池的辅助低温冷启动系统及其控制方法，所述的辅助低温冷启动系统包括氢气供给模块、空气供给模块、催化燃烧加热模块、电加热模块、冷却液循环模块、尾气处理模块、控制模块、燃料电池电堆。所述的辅助低温冷启动系统具有模式一、模式二两种辅助启动模式。所述的模式一启动时，催化燃烧加热模块和电加热模块同时工作。所述的模式二启动时，电加热模块工作，氢气供给模块和空气供给模块开启，燃料电池电堆开始低功率运行。本发明提出的辅助低温冷启动系统采用模块化设计，具有启动速度快、能量利用率高、系统安全可靠等优点。