[发明专利]一种燃料电池热电联供控制方法及系统

说明书

本发明涉及多能源系统技术领域，尤其涉及一种燃料电池热电联供控制方法及系统。燃料电池热电联供控制方法，燃料电池包括电需求控制模式和热需求控制模式，包括如下步骤：获得并比较电需求功率P_E‑D和热需求功率P_H‑D以确定电需求和热需求的优先级；基于优先级执行电需求控制模式或热需求控制模式，热需求控制模式为控制燃料电池余热加热储热水箱内的水。本发明提供的燃料电池通过比较电需求功率和热需求功率的大小来确定电需求和热需求的优先级，然后再根据确定的优先级优先执行电需求控制模式或热需求控制模式，如此可在满足用户最大需求，以保证用户至少需求能够得到良好的满足，提高用户体验。

技术领域

本发明涉及多能源系统技术领域，尤其涉及一种燃料电池热电联供控制方法及系统。

背景技术

氢能是一种清洁无污染能源，燃料电池是一种氢能利用装置，燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。燃料电池电效率约为50％左右，效率较低，其余能量大部分转换为热量。由于燃料电池需要在稳定温度下运行，因此还需额外的能量驱动散热器、风机等设备，将电堆所产生热量带走并散失，因此包含燃料电池辅助设备的燃料电池系统效率将会更低。

尽管现有技术中通过将燃料电池的热量回收至储热水箱，并通过其他能源加热方式对储热水箱进行加热，但是现有的燃料电池热电联供系统并不能同时满足用户的电需求和热需求，造成用户体验差。

因此，亟需一种燃料电池热电联供控制方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种燃料电池热电联供控制方法，能够根据用户实际使用需要确定供电热的优先级，并根据优先级确定执行相应的控制模式，以满足用户的实际需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种燃料电池热电联供控制方法，燃料电池包括电需求控制模式和热需求控制模式，包括如下步骤：

获得并比较电需求功率P_E-D和热需求功率P_H-D以确定电需求和热需求的优先级；

基于优先级执行电需求控制模式或热需求控制模式，所述热需求控制模式为控制燃料电池余热加热储热水箱内的水。

作为上述燃料电池热电联供控制方法的一种优选技术方案，所述燃料电池的电热效率比为λ，P_E-S＝λP_H-S，P_E-S为电输出功率，P_H-S为热输出功率；

所述比较电需求功率P_E-D和热需求功率P_H-D以确定电需求和热需求的优先级包括：

当P_E-D≥λP_H-D时，则执行电需求控制模式；

当P_E-D＜λP_H-D时，则执行热需求控制模式。

作为上述燃料电池热电联供控制方法的一种优选技术方案，执行热需求模式时，若P_E-D＞P_E-S，则电需求功率P_E-D由配电网供电系统补充，若P_E-D＜P_E-S，则多余电量流向配电网供电系统。

作为上述燃料电池热电联供控制方法的一种优选技术方案，执行热需求模式时，若收到预设时间后使用含有预设热量热水的使用需求，则在预设时间之前设定至少两个时刻，每个时刻对应一个目标热量，在达到每个时刻前，对储热水箱进行加热，使储热水箱内的热水所含热量达到对应的目标热量。