[发明专利]基于燃料电池冷热电联供系统及运行方法

权利要求书

1.一种基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，包括燃料电池系统(1)、ORC系统(2)、余热换热器(3)、吸收式制冷系统(4)和控制系统；

所述燃料电池系统(1)用于发电，燃料电池系统(1)冷却系统的冷却液分别为ORC系统(2)、余热换热器(3)和吸收式制冷系统(4)提供热源，ORC系统(2)通过热源驱动而运行可提供额外电能和第一部分热能，余热换热器(3)可提供第二部分热能，吸收式制冷系统(4)通过热源驱动而运行可提供冷能，放热后的冷却液回流至燃料电池系统(1)的冷却系统形成循环；

所述控制系统，用于根据燃料电池系统(1)的运行负荷和用户需求，对供给ORC系统(2)、余热换热器(3)和吸收式制冷系统(4)的冷却液进行分配，并控制供热模式为通过第一部分热能和第二部分热能协同供热、或者通过第二部分热能单独供热。

2.根据权利要求1所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，供热用的管路包括分别与用户侧连接的供热回水管(1011)和供热出水管(1012)；

供热回水管(1011)与所述ORC系统冷凝器(204)的水侧入口连接，ORC系统冷凝器(204)的水侧出口与余热换热器(3)的冷介质侧入口连接，余热换热器(3)的冷介质侧出口与供热出水管(1012)连接，形成供热回路。

3.根据权利要求2所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，供热出水管(1012)上还串联有供热调峰装置(10)。

4.根据权利要求1所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，供冷用的管路包括分别与用户侧连接的供冷回水管(1013)和供冷出水管(1014)；

供冷回水管(1013)与所述吸收式制冷系统(4)的制冷系统蒸发器(404)的水侧入口连接，制冷系统蒸发器(404)的水侧出口与供冷出水管(1014)连接，形成供冷回路。

5.根据权利要求4所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，供冷出水管(1014)上还串联有供冷调峰装置(11)。

6.根据权利要求1所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，燃料电池系统(1)的冷却系统包括冷却液的供液管(1006)和回液管(1007)；

所述供液管(1006)的出口分别与所述ORC系统(2)的ORC系统蒸发器(201)热源入口、余热换热器(3)的热介质侧入口、吸收式制冷系统(4)的发生器(401)的热源入口连接，连接管路上分别设有控制阀，ORC系统蒸发器(201)热源出口、余热换热器(3)的热介质侧出口、发生器(401)热源出口分别与回液管(1007)的入口连接，形成冷却液回路。

7.根据权利要求1所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，燃料电池系统(1)的电池输出电路(1008)通过逆变器(8)与供电电路(1010)连接，供电电路(1010)用于与用户侧连接，供电电路(1010)上设有电压调节装置(9)。

8.根据权利要求7所述的基于燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，ORC系统(2)的ORC输出电路(1009)与供电电路(1010)连接。

9.一种如权利要求1所述的基于燃料电池冷热电联供系统的运行方法，其特征在于，包括：

燃料电池系统(1)运行，为用户供电；

当用户发出供热请求，控制系统判断燃料电池系统(1)的运行负荷，满足燃料电池系统(1)运行负荷的前提下，根据供热请求温度，开启余热换热器(3)的冷却液供给，同时切断ORC系统(2)和吸收式制冷系统(4)的冷却液供给，切换供热模式为通过余热换热器(3)提供的第二部分热能为用户单独供热，或者，开启余热换热器(3)和ORC系统(2)的冷却液供给，同时切断吸收式制冷系统(4)的冷却液供给，切换供热模式为通过第一部分热能和第二部分热能协同为用户供热；

当用户发出供冷请求，控制系统判断燃料电池系统(1)的运行负荷，满足燃料电池系统(1)运行负荷的前提下，开启吸收式制冷系统(4)的冷却液供给，同时切断ORC系统(2)和余热换热器(3)的冷却液供给，为用户供冷；在此基础上用户又发出供热请求，满足燃料电池系统(1)运行负荷的前提下，根据供热请求温度，开启余热换热器(3)的冷却液供给，供热模式为通过第二部分热能为用户单独供热，或者开启余热换热器(3)和ORC系统(2)的冷却液供给，供热模式为通过第一部分热能和第二部分热能协同为用户供热；

当用户同时发出供冷供热请求，控制系统判断燃料电池系统(1)的运行负荷，满足燃料电池系统(1)运行负荷的前提下，同时开启ORC系统(2)、余热换热器(3)和吸收式制冷系统(4)的冷却液供给，实现冷热电联供。