以天然气驱动的热电联产（CHP）系统是园区级别分布式系统的一种重要应用形式。在各类热电联产装置中，固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell, SOFC）具有模块化、效率高、环境友好、低噪声等特点，发电效率可达45%以上,且其500℃以上的高温余热可用于提供用户所需的供冷、供暖及热水需求。因此，以SOFC作为园区级别能源系统的主要供能装置具有广阔的应用前景。由于目前SOFC造价以及氢能供给价格仍然较为昂贵，提高园区级SOFC热电联供系统的能源利用效率十分重要，其优化设计和优化运行是应用中亟待解决的关键问题。
结合储电、储热等储能主动调节手段，从上层管理策略和底层运行控制两个维度研究了百kw级别SOFC热电联供系统的能量管理策略和多目标优化方法，为燃料电池热电联供系统的优化设计和优化运行提供指导方法：
技术原理
电堆是燃料电池产业发展的关键因素之一，电堆性能决定燃料电池系统性能。
电堆由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。电堆是发生电化学反应场所，是燃料电池动力系统核心部分。电堆工作时， 氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。
燃料电池的电化学反应过程需要通过控制系统控制物质的输入输出以及工作环境才得以进行。燃料电池堆管控系统主要控制氢气供给、空气供给、水循环系统、电池堆安全等。采用STM32芯片实现对燃料电池堆的集中式管理，包括输入捕捉、模数转换、脉宽调制、通讯等控制模块。
燃料电池系统
技术优势
研究团队长期从事电池成组管理基础研究及关键技术开发工作，在集成控制等方面开展了相关研究。研究了电池状态监测技术，准确采集燃料电池的电压、电流和温度。根据燃料电池堆的输出电压、温度、输出电流，控制排气阀和风机动作。通过对氢源的压力采样，控制进气阀动作。
燃料电池堆控制系统结构图
产品和技术服务
燃料电池控制器
应用领域
燃料电池车、无人机、家庭热电联产等。
关键技术3--大推力氢氧发动机再生冷却优化及热应力安全的关键技术
技术原理
大推力氢氧发动机推力室的热流量很大，传统再生冷却结构不能满足要求。因此对再生冷却通道截面进行优化，通过湍流以及传热耦合分析，加强通道换热能力。另外利用多物理场耦合分析的方法，获得影响喉部应力集中的关键因素。
技术优势
从多物理场耦合分析的角度，把握高压大热流再生冷却中湍流、传热以及材料热变形的内在作用，获得推力室壁面以及通道肋壁的应力分布
液体火箭发动机原理示意图
铣槽式再生冷却通道结构
产品和技术服务
根据客户的不同需求，进行模型分析，综合考虑热安全防护以及应力应变，再优化热交换以及结构设计，从而提供完整的工业设备散热设计方案。
应用领域
航天、工业冷却。
关键技术4--液化氢技术
技术原理
随着氢能社会的到来，氢能会广泛应用在能源互联网、新能源汽车、军工国防等领域，但气氢储运仅能满足现阶段要求，要规模化应用，液化氢技术是重要发展和应用方向之一。液氢是仲氢和正氢的混合物，仲氢与正氢的化学性质完全相同，而物理性 质有所差异，表现为仲氢的基态能量比正氢低。在各种温度下正、仲氢的平衡混合物，称之为平衡氢。正、仲 氢的平衡浓度在273 k以下随温度变化而变化。温度在273 k以上的正、仲氢平衡混合物称为正常氢，由75%正 氢和25%仲氢组成。氢在液化和贮存时，由于自动催化作用，正氢会转化为仲氢并放出热量，使液氢产生蒸发 损失，所以液氢产品中要求仲氢含量至少在95%以上，即要求液化时将正氢基本上都催化转化为仲氢。
技术优势
（1）液氢储运效率的规模优势
40英尺集装箱VS长管拖车：在200km以上远距离运输时，液氢的运输成本不到高压氢的八分之一。
（2）液氢加氢站低成本扩容的产业优势
由于液氢储罐的高效储氢能力，200kg/d的液氢加氢站最大可扩容到2000kg/d的加能力，只需增加液氢泵、高压汽化器等辅助设备，而不需要新增储氢装置。
（3）超纯氢用户使液氢的品质优势
液化工厂生产的液氢纯度即可达到99.999%，且很容易进一纯化，满足各种超纯氢用户大规模使用。
（4）液氢可满足所有用户用氢需求
液氢可提供常压液氢、常温高压气氢、深冷高压气氢等燃料。
应用领域
氢燃料电池是氢能到电能的转换桥梁，是氢能利用的重要载体，能够广泛应用在能源互联网、新能源汽车、军工国防等领域。其中， 燃料电池汽车的应用逐渐成为全球关注焦点。气氢储运满足现阶段要求，但要规模化应用，液化氢技术是重要发展和应用方向。
关键技术5--加氢冷却技术
技术背景
目前氢气的加注工艺是氢气以高于车载储氢瓶的压力储存在加氢站储罐中，在压差作用下，高压氢气在经过电磁阀后在储氢瓶内膨胀，由于氢气的焦汤效应，瓶内温度上升，有可能超过目前国际标准规定的85℃，带来极大安全隐患，因此需要添加氢气冷却系统。
技术原理
本项技术采用双循环回路制冷技术实现加氢过程的预冷，由乙二醇与水组合的混合物作为载冷剂与高压氢气进行换热，载冷剂通过循环泵输送与制冷剂进行二次换热，最终，通过流量、温度的有效监控，保证预冷温度维持在-40℃，到达高压氢气加注过程冷却的目的。
加氢站冷却系统工作原理
技术优势
（1）采用乙二醇溶液作为载冷剂进行冷却，比热容大，能够快速调整加氢过程预冷温度的波动，保证精准的预冷温度。
（2）乙二醇与水混合作为载冷剂，成本较低，节能环保。
（3）采用双循环制冷系统，安全性高。
产品和技术服务
一体式加氢站制冷主机、载冷剂等。
根据客户的不同需求，提高加氢站冷能优化利用整体方案、冷/热管理技术等。
应用领域
加氢站、高压气体冷却。
