[发明专利]一种固体氧化物燃料电池装置的热管理方法

摘要

本发明涉及一种固体氧化物燃料电池装置的热管理方法，特别涉及燃料电池装置独立发电过程中负载改变的热管理方法。其特征在于，是一种迭代的自适应控制方法，由初始化模块、参数采集模块、当前装置运转状态判断模块、控制逻辑生成模块、控制量计算模块、控制量下载模块及参数设定模块组成。当前装置运转状态判断模块，根据预设电堆温度及燃烧室温度区间进行判断；控制逻辑生成模块，根据之前及当前装置状态进行逻辑推导；控制量计算模块，其首次调节量是基于输出电流的，后续调节对前次调节定量修正；参数设定模块，可对热管理方法进行配置。与现有技术相比，本发明具有控制回路结构清晰，算法简单，运行稳定可靠，适用性强等特点。

主权项

一种固体氧化物燃料电池装置的热管理方法，其特征在于：装置由电堆子系统、气体供给子系统、负载子系统及仪器仪表控制子系统组成；所述电堆子系统包括固体氧化物燃料电池电堆、重整室、燃烧室及换热器；阳极的燃料甲烷和水经换热器预热后通入重整室重整，重整室重整后的气体进入电堆的阳极入口，阴极的空气经换热器预热后通入电堆的阴极入口，电堆的阳极出口和阴极出口尾气通入燃烧室燃烧后经换热器进行热量回收，回收热量用于阳极的燃料甲烷和水、及阴极的空气预热；换热器为一级换热器、或二级以上串联的换热器；经换热器后的换热器出口尾气可通入下一级换热器进行热量回收，经最末一级换热器后的换热器出口尾气直接排空；所述气体供给子系统包括甲烷储罐、水储罐、氢气储罐、氮气储罐，供给反应所需的气体；甲烷储罐、氢气储罐、氮气储罐分别通过管路经阀门和质量流量计与电堆的阳极入口相连；水储罐通过管路经阀门和水泵与电堆的阳极入口相连；电堆的阴极入口通过管路经风机与大气相连；所述负载子系统包括用电负载，用电负载通过导线与电堆的正负相连，用于消耗电堆产生的电能，负载功率大小可由用户进行调节；所述仪器仪表控制子系统，由上位机及相关仪器仪表组成，所述仪器仪表包含数据采集模块、气体供给控制模块及传感器；上位机与所述数据采集模块及气体供给控制模块通过通信总线进行连接，传感器与所述数据采集模块信号连接；所述传感器安装于电堆子系统、气体供给子系统及负载子系统上，气体供给控制模块与气体供给子系统上的水泵及风机信号连接；质量流量计与上位机信号连接。