【CN109950584A】一种燃料电池活化控制方法、装置和系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910105035.4(22)申请日 2019.02.01(71)申请人 清华大学地址 100084 北京市海淀区清华园1号(72)发明人 徐梁飞　徐领　李建秋　欧阳明高　胡尊严　(74)专利代理机构 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606代理人 哈达(51)Int.Cl.H01M 8/04007(2016.01)H01M 8/04701(2016.01)

(54)发明名称燃料电池控制系统和燃料电池装置(57)摘要本申请涉及一种燃料电池控制系统和燃料电池装置。所述燃料电池控制系统包括气液换热装置和液体换热装置。所述气液换热装置包括气液换热装置入口、气液换热装置出口、气体入口和气体出口。所述气液换热装置入口用于连接氢气储存装置。所述气体入口用于输入空气。所述气体出口用于连接所述空气入口。所述液体换热装置包括第一入口、第一出口、第二入口和第二出口。所述第一入口与所述气液换热装置出口连接。所述第一出口用于连接所述氢气入口。所述第二入口用于连接所述冷却水出口，所述第二出口用于连接所述冷却水入口。从所述气液换热装置输出低温氢气可以进入所述液体换热装置，并在所述液体换热装置与经过给所述燃料电池换热的冷却水进行热交换，

可以充分利用能源。

权利要求书2页 说明书8页 附图1页CN 109888330 A2019.06.14

CN 109888330

A1.一种燃料电池控制系统，所述燃料电池(100)包括氢气入口(110)、冷却水入口(120)、冷却水出口(130)和空气入口(140)，其特征在于，包括：气液换热装置(210)，包括气液换热装置入口(211)、气液换热装置出口(212)、气体入口(213)和气体出口(214)，所述气液换热装置入口(211)用于连接氢气储存装置(390)，所述气体入口(213)用于输入空气，所述气体出口(214)用于连接所述空气入口(140)；液体换热装置(220)，包括第一入口(221)、第一出口(222)、第二入口(223)和第二出口(224)，所述第一入口(221)与所述气液换热装置出口(212)连接，所述第一出口(222)用于连接所述氢气入口(110)，所述第二入口(223)用于连接所述冷却水出口(130)，所述第二出口(224)用于连接所述冷却水入口(120)。2.如权利要求1所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：第一加热器(230)，连接于所述第一出口(222)和所述氢气入口(110)之间，用于对输入所述氢气入口(110)的氢气加热。3.如权利要求2所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括氢气喷射装置(240)，连接于所述第一出口(222)和所述氢气入口(110)之间，所述第一加热器(230)设置于所述第一出口(222)和所述氢气喷射装置(240)之间。4.如权利要求3所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：缓冲罐(250)，连接于所述第一出口(222)和所述氢气喷射装置(240)的入口之间，所述第一加热器(230)设置于所述第一出口(222)和所述缓冲罐(250)之间；第三开关装置(263)，连接于所述第一出口(222)、所述缓冲罐(250)的入口和所述氢气储存装置(390)之间；第四开关装置(264)，连接于所述氢气喷射装置(240)的入口、所述缓冲罐(250)的出口和氢气储存装置(390)之间。5.如权利要求1所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：第一开关装置(261)，连接于所述冷却水出口(130)和所述第二入口(223)之间；第二开关装置(262)，连接于所述冷却水出口(130)和所述冷却水入口(120)之间。6.如权利要求5所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：供暖换热装置(270)，包括第三入口(271)、第三出口(272)、第四入口(273)和第四出口(274)，所述第三入口(271)与所述冷却水出口(130)连接，所述第三出口(272)与所述第一开关装置(261)和所述第二开关装置(262)连接；取暖系统(280)，连接于所述第四入口(273)和所述第四出口(274)之间。7.如权利要求6所述的燃料电池控制系统，其特征在于，所述取暖系统(280)包括依次连的第二水泵(290)、第三加热器(310)、除霜器(320)和取暖装置(330)，所述第二水泵(290)的入口与所述第四出口(274)连接，所述取暖装置(330)的出口与所述第四入口(273)连接。8.如权利要求7所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：第五开关装置(265)，连接于所述取暖装置(330)的出口和所述第四入口(273)之间；动力电池包(340)，连接于所述第五开关装置(265)的两端。9.如权利要求8所述的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：第六开关装置(266)，

朱斌博士个人简历和研究

1． 一般情况

朱斌，于中国科技大学获硕士学位（87年），瑞典Chalmers技术大学获副博士（93年）和博士（95年）学位，并在瑞典Uppsala大学做博士后2年（95-97年）。现任职于瑞典皇家工学院高级研究员，博士导师，副教授。同时受聘于中国科技大学任客座教授（2000-），哈尔滨工程大学特聘教授（2005-04），曾受聘为清华大学/国家教育部春晖学者（2003/2004）。拥有本人发明的新型燃料电池的瑞典，中国和国际专利。

朱斌赴瑞典前在中国科学技术大学参加中科院七、五重大攻关项目，做新型高能固体电池的研究。89年去瑞典在瑞典Chalmers技术大学开创中温燃料电池（ITSOFC或ITCFC）的研究，为国际上最早从事该领域研究的人。后攻读博士学位。研究方向为新型燃料电池材料和技术。获博士学位后在瑞典Uppsala大学做博士后2年，专攻纳米材料和膜，取得材料研究的突破，发明了超功能的燃料电池纳米陶瓷材料和膜。后受聘于瑞典皇家工学院进一步进行新型ITSOFC的特种功能材料工程与技术方面的研究，获得ITSOFC的国际领先成果。朱斌在燃料电池和高能电池领域已发表120多篇学术论文。

朱斌曾受美国加州大学能源学院（University of California Energy Institute） 和新加坡国家科学技术研究发展局（Singapore Agency for Sci. Tech & Res (A*STAR)）邀请作为SOFC项目评审的国际专家。

朱斌多年来独立主持瑞典国家燃料电池和功能材料方面的研究项目。正在进行的项目有：和瑞典Chalmers技术大学，瑞典陶瓷研究所共同主持的瑞典国家工程技术研究理事会“全功能纳米陶瓷膜和现代应用”国家级联合研究项目；领导/主持瑞典国家工业和技术发展署与中国国家科学技术部政府间双边合作项目‘中温陶瓷燃料电池的组装’；领导/主持瑞典国家工程技术研究理事会/瑞典研究理事会“一种先进环境-能源技术的基础研究”项目和瑞典CTS科学基金会 “发展现代陶瓷燃料电池技术”的项目；同时受瑞典国家能源委员会资助参与“燃料电池系统研究”的项目。

中国科学院大连化学物理研究所推荐2017年度大连市科技奖励

项目公示

根据《关于开展大连市2017年度科学技术奖励推荐工作的通知》的规定，现将中国科学院大连化学物理研究所拟推荐参加2017年度大连市科技奖励评审的×个项目予以公示。

自即日起×日内，任何单位或个人对公示项目的创新性、先进性、实用性及推荐材料的真实性和项目主要完成人、主要完成单位及排序持有异议的，可以书面形式向×××提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。

特此公示。

联系单位：×××

通讯地址：×××

联系电话：×××

附件：×××拟推荐的2017年度大连市科技奖励项目

×××

2017年×月×日附件：

中国科学院大连化学物理研究所拟推荐的2017年度大连市科技奖励项目

项目名称 飞机用氢燃料电池动力电源技术

项目简介 质子交换膜燃料电池（PEMFC）动力电源系统由电堆、燃料和氧化剂供给、水热管理、电控管理等分系统构成，作为电动飞机、飞艇的动力能源的最大优势是可使它们长时间飞行，能量转化效率高，环境友好。

本项目设计开发出高活性的以碳纳米管为载体的催化剂；改进了高性能的膜电极的制备工艺；开发了薄金属双极板，从而提高了电堆的功率密度，为燃料电池应用于航空奠定了基础。开发了供氢子系统多功能一体化设计方案，减轻了燃料电池系统的重量；开发了一种无需惰性气体吹扫的燃料电池系统及控制方法，减少或避免了由于停车所造成的性能衰减；开发了燃料电池系统的冷却子系统启动方法。通过以上措施，强化了能量管理策略和控制方案，提高了全系统的比能量、安全性和可靠性。

本项目针对航空清洁能源重大需求，研制了kW级、10kW级和20 kW级航空用PEMFC动力电源系统。其中，10kW级Ⅰ型燃料电池在2009年11月应用于我国首艘燃料电池动力飞艇“致远一号”，Ⅱ型在2012年7月应用于我国首架燃料电池无人机“雷鸟号”，Ⅲ型在2014年9月作为飞艇的尾推动力通过了高海拔环境适应性测试；kW级燃料电池在2015年3月应用于四轴八桨多旋翼无人机上；20kW级系统在2016年12月成功应用于我国自主研制的首架有人驾驶氢燃料电池飞机。这标志着我国航空用燃料电池技术应用取得了突破性进展，填补了我国该技术领域的空白。

环境学院获国家授权发明专利一览表

环境学院获国家授权发明专利一览表

发明人

专利名称 专利号

授权日期

金宜英、王兴润、聂永丰、杜欣

一种利用污泥制备陶粒轻骨料的方法

200710302011.5 2010年1月27日 黄霞、文剑平、俞开昌、薛涛、文湘华、汪诚文、梁辉 强化内源反硝化的膜-生物反应器

脱氮除磷工艺及装置 200810097427.2 2010年4月14日 段雷、杨永森 一种酸化森林土壤的修复方法 200610012068.7 2010年5月12日 施汉昌、龙峰、何苗

一种制作光纤探头的方法

200610144103.0 2010年5月12日 蒋建国、张妍、杨国栋、邓舟

脱氮兼氧型生活垃圾生物反应器填埋场及渗滤液回灌工艺

200710064165.5 2010年5月19日 陆文静、王洪涛、赵岩、刘锦文

一种固定化细胞聚丙烯酰胺大孔凝胶载体及其制备方法

200710065019.4 2010年5月19日 陆文静、王洪涛、杨渤京、牟子申

一种微生物复合菌及其制备方法与应用 200710065130.3 2010年6月9日 吴静、史琳、施汉昌、韩丽、昝成、田磊、周红明 一种热泵和污泥干化集成方法及系

统

200810101916.0 2010年6月9日 汪诚文、杨波、赵雪峰 一种活性污泥法污水处理工艺中去除生物泡沫的方法

200810119174.4 2010年6月9日 吴静

一种生物模型内循环厌氧反应器 200810119807.1 2010年6月9日 席劲瑛、胡洪营、王灿 一种控制有机及恶臭气体的生物过滤组合填料

200710177812.3 2010年6月16日 邓述波、余强、余刚 一种壳聚糖分子印迹吸附剂的制备方法

200810056398.5 2010年6月23日 王伟、叶暾旻、高兴保

一种废物焚烧飞灰的处理方法及其处理系统

200710065391.5 2010年9月8日 黄霞、崔志广、夏俊林、李舒渊