[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在审

专利信息
申请号: 201611101827.7 申请日: 2016-12-05
公开(公告)号: CN108155404A 公开(公告)日: 2018-06-12
发明(设计)人: 王萌;程谟杰;区定容 申请(专利权)人: 中国科学院大连化学物理研究所
主分类号: H01M8/04746 分类号: H01M8/04746;H01M8/04701;H01M8/04298;H01M8/04992
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 许宗富
地址: 116023 *** 国省代码: 辽宁;21
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摘要: 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。
搜索关键词: 固体氧化物燃料电池 控制子系统 发电装置 启动状态 气体供给 运行状态 嵌入式开发板 状态机控制器 监控子系统 微型传感器 待机状态 电力变换 对应软件 故障诊断 关机流程 关机状态 开发环境 控制策略 流程控制 能量管理 停止状态 微型风机 微型流量 微型气泵 装置结构 电池堆 开发板 电堆 构建 开发
【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。
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