[发明专利]燃料电池热电联供系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池热电联供系统，其特征在于，包括控制模块、电堆、第一动力装置、换向装置、换热装置、散热装置、储热装置及第二动力装置；所述电堆包括入堆口和出堆口；

所述出堆口、所述第一动力装置、所述换向装置、所述换热装置及所述入堆口顺次连通形成供冷却液换热的换热液路；

所述出堆口、所述第一动力装置、所述换向装置、所述散热装置及所述入堆口顺次连通形成对冷却液散热的散热液路；

所述储热装置的冷端、所述第二动力装置、所述换热装置及所述储热装置的热端顺次连通形成供储热水与所述换热液路进行换热的储热液路；

所述控制模块用于通过所述换向装置调节所述换热液路和所述散热液路中冷却水的混合比例闭环控制冷却液进入所述入堆口时的入堆温度；

所述换向装置包括三通调节阀，所述控制模块具体用于通过调节所述三通调节阀的开度控制所述散热液路和所述换热液路同时运转时两个液路中的冷却液的混合比例；所述三通调节阀包括第一进水口、第一出水口及第二出水口，所述第一进水口连通所述第一动力装置，所述第一出水口连通所述换热装置，所述第二出水口连通所述散热装置；所述三通调节阀开度在0％-100％之间，所述第一出水口部分与所述第一进水口连通，且所述第二出水口部分与所述第一进水口连通；所述三通调节阀开度为0%时，换热液路完全打开，散热液路关闭；所述三通调节阀开度为100%时，换热液路关闭，散热液路完全打开。

2.如权利要求1所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述散热装置包括用于对冷却液散热的散热风扇；所述控制模块还用于通过调节所述散热风扇的转速控制所述散热液路中冷却液的温度。

3.如权利要求2所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述燃料电池热电联供系统还包括氢气装置、空气装置及逆变器；所述控制模块还用于控制所述氢气装置向所述电堆供应氢气、控制所述空气装置向所述电堆供应空气，及控制所述逆变器将所述电堆产生的电量反馈电网。

4.一种燃料电池热电联供系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于控制如权利要求1所述的燃料电池热电联供系统；

所述控制方法包括如下步骤：

S10、控制所述换热液路、所述散热液路及所述储热液路运转；

S20、通过闭环调节所述换热液路和所述散热液路中冷却液的混合比例控制所述入堆温度在目标温度范围内。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块具体用于通过调节所述三通调节阀的开度控制所述散热液路和所述换热液路同时运转时两个液路中的冷却液的混合比例；所述三通调节阀开度为0%时，换热液路完全打开，散热液路关闭；所述三通调节阀开度为100%时，换热液路关闭，散热液路完全打开；

步骤S20具体包括如下步骤：

S21、通过PID调节所述三通调节阀的开度控制所述入堆温度在所述目标温度范围内。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤S21中，还控制所述电堆以第一功率运行。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述散热装置包括用于对冷却液散热的散热风扇；所述控制模块还用于通过调节所述散热风扇的转速控制所述散热液路中冷却液的温度；

所述控制方法还包括在步骤S20之后的如下步骤：

S30、通过PID调节所述散热风扇的转速控制所述入堆温度在所述目标温度范围内。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤S30中，还控制电堆以所述第一功率运行。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤S21和步骤S30之间还包括如下步骤：

S22、判断所述入堆温度是否大于第一温度阈值，且所述三通调节阀的开度是否大于第一开度阈值，若是，则执行步骤S30，否则重复步骤S22。