[发明专利]燃料电池热电联供系统的控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池热电联供系统的控制方法。本申请旨在解决燃料电池热电联供系统的基本负荷跟随控制策略存在的效率低下的问题。为此目的，本申请的控制方法包括：获取预计需求热量和燃料电池单元热电联供系统的预计运行时间；根据预计需求热量和预计运行时间，计算燃料电池单元的运行功率；控制燃料电池单元以运行功率持续运行；运行过程中，获取用户侧的实际需求热量和实际需求电量；基于实际需求热量和实际需求电量，控制各单元的运行状态。本申请能够基本满足用户在预计运行时间内的热需求，并且保证系统的效率最大化。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池热电联供系统的控制方法。

背景技术

燃料电池热电联供系统由于其热效率高、环境污染小等特点，而慢慢被广大用户所接受。目前，燃料电池热电联供系统在应用时主要有电跟随、热跟随和基本负荷跟随三种控制策略。

基本负荷跟随策略介于电跟随策略与热跟随策略之间，其主要控制系统在额定功率下运行，然后基于用户的用电需求和用热需求对系统进行调配。但是，正是由于这种控制方式，也导致基本负荷跟随策略无法实现热电需求中任一个的高效匹配，不仅系统工作效率低下，而且还影响电池单元寿命。也就是说，现有的燃料电池热电联供系统的基本负荷跟随策略存在效率低的问题。

相应地，本领域需要一种新的燃料电池热电联供系统的控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决燃料电池热电联供系统的基本负荷跟随控制策略存在的效率低下的问题，本申请提供了一种燃料电池热电联供系统的控制方法，所述燃料电池热电联供系统包括燃料电池单元、储热单元、辅热单元、散热冷却单元、储电单元、辅电单元和并网单元，

所述燃料电池单元能够将产热传递给所述储热单元，所述辅热单元用于对所述储热单元的水进行加热，所述散热冷却单元用于对所述燃料电池单元冷却，所述燃料电池单元能够将产电存储至所述储电单元或通过所述并网单元接入电网，所述辅电单元用于将电网的电力引入，

所述控制方法包括：

获取预计需求热量和所述燃料电池单元热电联供系统的预计运行时间；

根据所述预计需求热量和所述预计运行时间，计算所述燃料电池单元的运行功率；

控制所述燃料电池单元以所述运行功率持续运行；

运行过程中，获取用户侧的实际需求热量和实际需求电量；

基于所述实际需求热量和所述实际需求电量，控制各单元的运行状态。

在上述燃料电池热电联供系统的控制方法的优选技术方案中，“基于所述实际需求热量和所述实际需求电量，控制各单元的运行状态”的步骤进一步包括：

比较所述实际需求电量与所述燃料电池单元的实际产电量的大小；

如果所述实际产电量大于所述实际需求电量，则控制所述储电单元进行储电或控制所述并网单元进行供电并网；

如果所述实际产电量小于所述实际需求电量，则控制所述储电单元单独供电或控制所述辅电单元供电。

在上述燃料电池热电联供系统的控制方法的优选技术方案中，“控制所述储电单元进行储电或控制所述并网单元进行供电并网”的步骤进一步包括：

获取所述储电单元的剩余电量；

比较所述剩余电量与电量上限阈值的大小；

如果所述剩余电量小于所述电量上限阈值，则控制所述储电单元进行储电；

如果所述剩余电量大于等于所述电量上限阈值，则控制所述并网单元供电并网。