[发明专利]一种便携式固体氧化物燃料电池发电装置及其控制方法

摘要

本发明涉及一种便携式固体氧化物燃料电池发电装置及其控制方法。装置包括：电池堆子系统、气体供给子系统、电力变换子系统、负载子系统、监控子系统及控制子系统。采用嵌入式开发板、微型流量调节阀、微型风机、微型气泵及微型传感器等器件进行控制子系统的构建及开发。在开发板对应软件开发环境中进行控制方法开发，采用基于有限状态机控制器设计思路，分为待机状态、启动状态、运行状态及停止状态，分状态进行方法设计。具体包括启动状态的启动流程控制；运行状态的电堆温度、气体供给及能量管理控制及关机状态的关机流程控制。此外各状态含有故障诊断及处理方法。与现有技术相比，本发明具有控制策略简单有效，装置结构简单、体积小巧及安全可靠等特点。

主权项

一种便携式固体氧化物燃料电池发电装置，其特征在于，包括：气体供给子系统，通过管路连接电池堆子系统，用于提供反应所需的燃料、重整空气及发电空气；电池堆子系统，为电化学反应装置，用于通过燃料燃烧将化学能转换为电能并输出给电力变换子系统；电力变换子系统，包括能量转换装置及能量存储装置，能量存储装置两端与能量转换装置输出端并联；能量转换装置用于对输入的电能进行转换，能量存储装置用于存储电能；负载子系统，与所述能量转换装置输出端子并联；包括内部负载电路及外部负载电路，所述内部负载电路为控制子系统内部耗电器件提供电能，所述外部负载电路为用户提供电能；控制子系统，包括控制器、若干个传感器、若干个流量调节装置及人机交互模块；所述控制器根据传感器采集到的信号值，生成流量控制信号作用于流量调节装置，实现本发电装置的自动控制；所述人机交互模块用于本发电装置的动作触发及信息显示；监控子系统，位于上位机中，连接控制子系统；用于本发电装置的远程监控。