[发明专利]一种采用低温SOFC的分布式发电控制系统及方法

说明书

本发明属于分布式发电控制技术领域，公开了一种采用低温SOFC的分布式发电控制系统及方法，采用低温SOFC的分布式发电控制系统包括：温度检测模块、主控模块、压缩模块、混合模块、加热模块、发电模块、燃烧模块、能量回收模块、供电控制模块、仿真模块、显示模块。本发明通过供电控制模块使得系统能够安全高效地工作，对外输出直流电；同时，通过仿真模块利用考虑阳极/电解质/阴极单元中的电子，离子和气体的传输方程及电化学反应动力学，使用COMSOL建立了稳态下的二维数值模型，得到并比较了不同高度(gap)的矩形阳极/电解质界面电池和平面界面电池的性能和内部物理场的分布。

技术领域

本发明属于分布式发电控制技术领域，尤其涉及一种采用低温SOFC的分布式发电控制系统及方法。

背景技术

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。在所有的燃料电池中，SOFC的工作温度最高，属于高温燃料电池。近些年来，分布式电站由于其成本低、可维护性高等优点已经渐渐成为世界能源供应的重要组成部分。由于SOFC发电的排气有很高的温度，具有较高的利用价值，可以提供天然气重整所需热量，也可以用来生产蒸汽，更可以和燃气轮机组成联合循环，非常适用于分布式发电。燃料电池和燃气轮机、蒸汽轮机等组成的联合发电系统不但具有较高的发电效率，同时也具有低污染的环境效益。然而，现有SOFC的分布式发电控制系统供电安全性低，效率低；同时，不能对SOFC电池电解质性能进行模拟，不利于对SOFC电池的研究。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有SOFC的分布式发电控制系统供电安全性低，效率低；同时，不能对SOFC电池电解质性能进行模拟，不利于对SOFC电池的研究。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种采用低温SOFC的分布式发电控制系统及方法。

本发明是这样实现的，一种采用低温SOFC的分布式发电控制系统包括：

温度检测模块、主控模块、压缩模块、混合模块、加热模块、发电模块、燃烧模块、能量回收模块、供电控制模块、仿真模块、显示模块；

温度检测模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器检测采集低温SOFC的分布式发电过程温度数据；

主控模块，与温度检测模块、压缩模块、混合模块、加热模块、发电模块、燃烧模块、能量回收模块、供电控制模块、仿真模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

压缩模块，与主控模块连接，用于通过压缩器将燃料气体进行压缩处理；

混合模块，与主控模块连接，用于通过混合器将燃料气体进行混合操作；

加热模块，与主控模块连接，用于通过加热器对混合的燃料气体进行加热处理；

发电模块，与主控模块连接，用于通过SOFC电池堆阳极与燃料气体进行电化学反应产生电能；

燃烧模块，与主控模块连接，用于通过燃烧器将阳极未反应完全的气体和阴极剩余氧化剂进行燃烧处理；

能量回收模块，与主控模块连接，用于通过余热回收装置将燃烧产物热能进行回收提供热水或用来供暖；

供电控制模块，与主控模块连接，用于对于SOFC的分布式发电进行供电控制；

仿真模块，与主控模块连接，用于通过仿真程序对SOFC电极电解质界面进行仿真模拟；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示检测的温度数据信息。