[发明专利]一种固体氧化物燃料电池热休眠及热启动方法

说明书

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池热休眠及热启动方法，其中热休眠方法包括如下步骤：通过热传感器检测固体氧化物燃料电池的温度并生成温度信号；处理器接收温度信号，根据固体氧化物燃料电池的温度控制热执行器的功率。其中热启动方法，为从热休眠状态进行固体氧化物燃料电池的启动，逐步降低热执行器的功率，直至固体氧化物燃料电池工作放热可以维持工作温度。基于本发明，固体氧化物燃料电池在待机时采取热休眠的工作模式，关闭气体供给系统，利用电池管理系统提供小功率电能，维持设备600度以上高温；在需要燃料电池输出功率时采取热启动模式，避免冷启动造成的启动时间长和寿命衰减等问题。

技术领域

本发明涉及新能源技术，具体涉及一种固体氧化物燃料电池热休眠及热启动方法。

背景技术

固体氧化物燃料电池技术有诸多优点，例如：高达60％以上的发电效率，无运动部件无噪音，清洁能源低污染等等。但固体氧化燃料电池与常温燃料电池或内燃机相比，存在启动时间长达数小时和启动次数受限等缺点，尤其是应用于车船等交通工具时，启动慢的问题将更加突出。

固体氧化物然燃料电池正常工作温度在600℃以上，冷启动时需要从常温升高到正常工作温度，由于材料限制和燃料系统较大的热惯性系数，冷启动升温速率小于5℃/min，导致固体氧化物燃料电冷启动需要数小时。同时，固体氧化物燃料电池热循环次数有限，冷启动将大大减少固体氧化物燃料电池寿命，不利于系统运行。

发明内容

为克服现有技术中的不足，第一方面本发明目的是提供一种固体氧化物燃料电池保温结构。

本发明解决上述技术问题的技术手段如下：

一种固体氧化物燃料电池保温结构，包括处理器、电池管理系统、中空封闭结构的隔热保护盒、高温设备以及设置在所述隔热保护盒内的固体氧化物燃料电池；

所述固体氧化物燃料电池的功率输出端通过穿过所述隔热保护盒的电导线与所述电池管理系统电连接；

所述固体氧化物燃料电池与所述高温设备连接；

所述隔热保护盒内设置有分别与所述处理器电连接的热执行器、热传感器；

所述热执行器用于为所述隔热保护盒内环境供热，所述热传感器用于检测所述隔热保护盒内温度。

进一步地，所述高温设备设置在所述隔热保护盒内；

所述高温设备的燃料输入端通过穿过所述隔热保护盒下端面的燃料进气管与外部燃料源相连接；

所述高温设备的空气输入端通过穿过所述隔热保护盒下端面的空气进气管与外部空气连通；

所述高温设备的废气输出端通过穿过所述隔热保护盒下端面的尾气排放管与外部空气连通。

同理还可采用所述高温设备设置在所述隔热保护盒外的方案；这样方案下：

所述固体氧化物燃料电池的燃料输入端通过穿过所述隔热保护盒下端面的燃料进气管以及所述高温设备与外部燃料源相连接；

所述固体氧化物燃料电池的空气输入端通过穿过所述隔热保护盒下端面的空气进气管以及所述高温设备与外部空气连通；

所述固体氧化物燃料电池的废气输出端通过穿过所述隔热保护盒下端面的尾气排放管以及所述高温设备与外部空气连通。

进一步地，所述隔热保护盒为多层复合结构，由外至内依次为不锈钢外壳、真空层、热箱外壳以及保温材料层。通过多层结构，提高所述隔热保护盒的隔热性能。

进一步地，所述热执行器为电热设备；

所述电池管理系统的功率输出端与负载以及辅助负载电连接。

第二方面，本发明提出了一种固体氧化物燃料电池热休眠方法，包括如下步骤：