[发明专利]一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法，其系统包括燃料供应模块、空气供应模块、燃烧室、对称电极SOFC、蓄电池、电机及控制器；控制器用于控制燃料供应模块和空气供应模块分别向燃烧室供应燃料和空气；燃烧室根据燃料和空气向对称电极SOFC提供热量；对称电极SOFC的阳极侧和阴极侧与燃料供应模块和空气供应模块连通，用于基于燃烧室提供的热量生成电流；控制器还用于控制对称电极SOFC和/或蓄电池驱动电机。本发明利用对称电极SOFC电极可相互切换的特点，避免了积碳，确保了电动车的长期稳定性；利用碳氢化合物作为燃料，摆脱了对化石燃料的依赖；设置蓄电池和/或SOFC对电机进行供电，可满足电动车长期运行需求。

技术领域

本发明涉及电动车动力系统技术领域，具体涉及一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法。

背景技术

作为燃料电池的最理想的燃料是氢能，在21世纪，氢的需求量将持续增加，最主要的应用可能是燃料电池和燃料电池电动车。燃料电池通过补加燃料实现连续的运转，尤其适用于偏远地区的使用，但是氢气储存以及运送问题阻碍了燃料电池的商业化发展。而解决这一问题的办法就是使用具有高能量密度的液体燃料催化转换即时产生氢气。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)采用固体氧化物作为电解质，除了高效、环境友好等特点之外，它的燃料适用范围广，除了能够使用氢气之外，还能直接使用液体燃料。

而在当SOFC电池使用碳氢化合物作为燃料时，会出现积碳现象，积碳效应会影响电池长期稳定性从而电池的性能输出，因此，急需提出一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法，用于消除SOFC电池的积碳效应，以保证SOFC电池和电动车的长期稳定运行。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法，用以解决现有技术中存在的由于当SOFC电池使用碳氢化合物作为燃料时，出现的积碳现象导致SOFC电池和电动车的无法长期稳定运行的技术问题。

一方面，本发明提供了一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统，包括燃料供应模块、空气供应模块、燃烧室、对称电极SOFC、蓄电池、电机以及控制器；所述燃烧室的入口分别与所述燃料供应模块和所述空气供应模块连通，所述燃烧室的出口与所述对称电极SOFC的入口连通，所述对称电极SOFC的出口分别与所述蓄电池和所述控制器连通，所述蓄电池与所述控制器连通；

所述控制器用于控制所述燃料供应模块和所述空气供应模块分别向所述燃烧室供应燃料和空气；

所述燃烧室根据所述燃料和所述空气向所述对称电极SOFC提供热量；

所述对称电极SOFC的阳极侧和阴极侧与所述燃料供应模块和所述空气供应模块连通，用于基于所述燃烧室提供的热量生成电流；

所述控制器还用于控制所述对称电极SOFC和/或所述蓄电池驱动所述电机；

所述控制器还用于控制所述对称电极SOFC向所述蓄电池供电。

在一些可能的实现方式中，所述基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统还包括两位四通电磁阀，所述两位四通电磁阀包括第一入口、第二入口、第一出口、第二出口以及第三出口，当所述两位四通电磁阀位于第一工作状态时，所述第一入口和所述第一出口连通，所述第二入口和所述第二出口连通；当所述两位四通电磁阀位于第二工作状态时，所述第一入口和所述第二出口连通，所述第二入口和所述第三出口连通；

当所述两位四通电磁阀位于第一工作状态时，所述燃料供应模块与所述第一入口连通，所述空气供应模块与所述第二入口连通，所述第一出口与所述对称电极SOFC的阳极侧连通，所述第二出口与所述对称电极SOFC的阴极侧连通；