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公开(公告)号：CN115939469A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211655200.1
申请日：2022-12-21
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/0662 , H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/04228 , H01M8/04303 , H01M8/0656 , H01M8/04955 , H01M8/04029 , H01M8/04007 , C25B1/04 , C25B9/65 , C25B9/67 , C25B15/08
Abstract: 本发明公开了一种热电联产的一体式可再生燃料电池系统，包括电堆、氢气循环模块、氧气循环模块、电解水循环模块、冷却水循环模块、切换吹扫模块、太阳能发电模块和负载模块，电解模式下，本发明通过太阳能发电模块给电堆进行电解制氢，并通过氢气循环模块、氧气循环模块将氢气和氧气分别储存；发电模式下，通过氢气循环模块、氧气循环模块将氢气和氧气送入电堆反应发电供负载使用，并且对氢气、氧气循环使用，提高利用率；模式切换过程中，利用切换吹扫模块供给氮气对电堆进行吹扫，防止流道内前一个模式残留物对后一个模式造成影响。本发明将电解制氢和燃料发电完美结合，提高了切换效率和能源利用率。
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公开(公告)号：CN113346120B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202110543605.5
申请日：2021-05-19
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/2483 , H01M8/026
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池电堆用歧管装置，包括设置在燃料电池电堆上方的进气歧管和设置在燃料电池电堆下方的排气歧管，所述进气歧管内设有进气歧管嵌入体，所述排气歧管内设有排气歧管嵌入体，所述进气歧管嵌入体包括基板和设于基板上阵列分布的仿生结构单元，沿着进气方向基板高度逐渐增大，所述排气歧管嵌入体由若干重复单元相互连接而成，所述重复单元均由三个圆柱体在三维空间内两两相互垂直连接而成，且沿着排气方向厚度逐渐增高。本发明提供的这种燃料电池电堆用歧管装置不仅能改善现有燃料电池电堆内各单元电池中气体分配不均匀的问题，保证各单元电池充分发挥其性能，还能加速反应生成水的排出，避免反应生成水过分聚积损坏歧管装置。
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公开(公告)号：CN113161589B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202110353975.2
申请日：2021-04-01
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/0662 , H01M8/04029 , H01M8/04014
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池的尾氢处理装置，包括一个由四节圆筒组成的气体流道，所述气体流道上沿着气流方向依次设有氢气进气口、氢气分散区、氢氧混合区、微通道反应区和尾气排放区，氢氧混合气区设有垂直于气体流道中气流方向的氧气进气口，微通道反应区的气体流道外壁设有换热结构；氢气分散区内设有分散层，微通道反应区设有带贵金属催化剂的反应层；尾氢通过氢气进气口进入气体流道内，通过分散层分散后与氧气混合，之后在反应层发生氢氧催化燃烧反应，生成的水和过量的氧气从尾气排放区排出，产生的热量通过换热结构带走。本发明结构简单，安全可靠，氢气处理效率高，燃烧产生的热量可以在回收，实现废气再利用。
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公开(公告)号：CN113036192B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110353986.0
申请日：2021-04-01
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/0662
Abstract: 本发明公开了一种用于氢氧燃料电池的尾气处理系统，包括气体缓冲模块、氢气处理模块、余氧处理模块、温度控制模块、安全预警模块以及PLC控制模块。其中，氢气处理采用特殊的微通道反应器通过无火燃烧的方式处理，反应剩余氧气则通过相关化学试剂反应处理。本发明使用气体质量流量计实现对反应气体流量的控制，通过温度控制模块实现对微通道反应器反应温度的控制，本发明在尾气处理的过程中能够实现工作温度、废气浓度、废气压力实时在线监测以及调控废气的流量、压力，微通道反应器的温度、温度控制模块的温度等功能。本发明针对突发情况及故障时能够自动预警，设有氮气一键吹扫以及紧急停机功能，能够有效避免应氢气泄露而造成的不必要事故。
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公开(公告)号：CN115939469B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202211655200.1
申请日：2022-12-21
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/0662 , H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/04228 , H01M8/04303 , H01M8/0656 , H01M8/04955 , H01M8/04029 , H01M8/04007 , C25B1/04 , C25B9/65 , C25B9/67 , C25B15/08
Abstract: 本发明公开了一种热电联产的一体式可再生燃料电池系统，包括电堆、氢气循环模块、氧气循环模块、电解水循环模块、冷却水循环模块、切换吹扫模块、太阳能发电模块和负载模块，电解模式下，本发明通过太阳能发电模块给电堆进行电解制氢，并通过氢气循环模块、氧气循环模块将氢气和氧气分别储存；发电模式下，通过氢气循环模块、氧气循环模块将氢气和氧气送入电堆反应发电供负载使用，并且对氢气、氧气循环使用，提高利用率；模式切换过程中，利用切换吹扫模块供给氮气对电堆进行吹扫，防止流道内前一个模式残留物对后一个模式造成影响。本发明将电解制氢和燃料发电完美结合，提高了切换效率和能源利用率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113463107B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110609577.2
申请日：2021-06-01
Applicant: 武汉理工大学
IPC: C25B1/04 , C25B11/032 , C25B9/19 , C25B9/015
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜水电解槽结构及阳极极板，所述质子交换膜水电解槽结构包括阳极极板、阳极扩散层、CCM膜电极、阴极扩散层和阴极极板。阳极极板包括流体分配区、圆弧流道反应区和点状流场反应区；阳极极板流体分配区为两侧向圆心渐缩的弧状阶梯形流场区域，区域中部设置类椭圆形分配结构，阳极极板靠进水口部分为圆弧流道反应区，流场末端区域为点状流场反应区。本发明通过在流体分配区域设置和类椭圆形分配结构来保证反应水进入流场后在各流道内的均匀扩散；通过圆弧形流场的弧状流道减少反应水的流动阻力，提高反应水的传输效率；通过点状流场的点阵型结构减少气泡栓塞的形成，增强反应水的传质能力，进而提高电解槽的性能。
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公开(公告)号：CN113488678A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110732890.5
申请日：2021-06-30
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/04119 , H01M8/0444 , H01M8/04664 , H01M8/04746 , H01M8/04791
Abstract: 公开了一种燃料电池汽车的供氢系统，包括：引射器(215)；供氢单元，其将储氢罐(204)内氢气减压后经过管道输送至引射器(215)一次流入口，以及将电堆(220)阳极未反应完的氢气经过循环管道供给到引射器(215)二次流入口，引射器(215)将所述一次流入口和所述二次流入口流入的氢气混合扩散至与电堆(220)连接的输出管道；氢气泄漏监测单元，监测所述供氢单元周围空气中氢气浓度；以及控制器，根据流量需求控制所述供氢单元向电堆(220)供应氢气，且在所述氢气泄漏监测单元监测到氢气浓度超过安全阈值时，停止向电堆(220)供应氢气，并对所述供氢单元管道内氢气进行吹扫。本发明能够根据负载变化调节供氢量，并具有对氢气泄漏的应急处理功能。
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公开(公告)号：CN113463107A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110609577.2
申请日：2021-06-01
Applicant: 武汉理工大学
IPC: C25B1/04 , C25B11/032 , C25B9/19 , C25B9/015
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜水电解槽结构及阳极极板，所述质子交换膜水电解槽结构包括阳极极板、阳极扩散层、CCM膜电极、阴极扩散层和阴极极板。阳极极板包括流体分配区、圆弧流道反应区和点状流场反应区；阳极极板流体分配区为两侧向圆心渐缩的弧状阶梯形流场区域，区域中部设置类椭圆形分配结构，阳极极板靠进水口部分为圆弧流道反应区，流场末端区域为点状流场反应区。本发明通过在流体分配区域设置和类椭圆形分配结构来保证反应水进入流场后在各流道内的均匀扩散；通过圆弧形流场的弧状流道减少反应水的流动阻力，提高反应水的传输效率；通过点状流场的点阵型结构减少气泡栓塞的形成，增强反应水的传质能力，进而提高电解槽的性能。
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公开(公告)号：CN113346120A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110543605.5
申请日：2021-05-19
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/2483 , H01M8/026
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池电堆用歧管装置，包括设置在燃料电池电堆上方的进气歧管和设置在燃料电池电堆下方的排气歧管，所述进气歧管内设有进气歧管嵌入体，所述排气歧管内设有排气歧管嵌入体，所述进气歧管嵌入体包括基板和设于基板上阵列分布的仿生结构单元，沿着进气方向基板高度逐渐增大，所述排气歧管嵌入体由若干重复单元相互连接而成，所述重复单元均由三个圆柱体在三维空间内两两相互垂直连接而成，且沿着排气方向厚度逐渐增高。本发明提供的这种燃料电池电堆用歧管装置不仅能改善现有燃料电池电堆内各单元电池中气体分配不均匀的问题，保证各单元电池充分发挥其性能，还能加速反应生成水的排出，避免反应生成水过分聚积损坏歧管装置。
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公开(公告)号：CN113036192A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110353986.0
申请日：2021-04-01
Applicant: 武汉理工大学
IPC: H01M8/0662
Abstract: 本发明公开了一种用于氢氧燃料电池的尾气处理系统，包括气体缓冲模块、氢气处理模块、余氧处理模块、温度控制模块、安全预警模块以及PLC控制模块。其中，氢气处理采用特殊的微通道反应器通过无火燃烧的方式处理，反应剩余氧气则通过相关化学试剂反应处理。本发明使用气体质量流量计实现对反应气体流量的控制，通过温度控制模块实现对微通道反应器反应温度的控制，本发明在尾气处理的过程中能够实现工作温度、废气浓度、废气压力实时在线监测以及调控废气的流量、压力，微通道反应器的温度、温度控制模块的温度等功能。本发明针对突发情况及故障时能够自动预警，设有氮气一键吹扫以及紧急停机功能，能够有效避免应氢气泄露而造成的不必要事故。
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