基于多机燃料电池的氢电热多能耦合方法及系统技术方案

技术编号:43923266 阅读:34 留言:0更新日期:2025-01-03 13:27
本申请提供一种基于多机燃料电池的氢电热多能耦合方法及系统,属于氢电热多能耦合技术领域,其中方法包括:采集当前时刻所有电堆的实际输出功率之和,以及用户侧电负荷;以用户侧电负荷为输入参考值,所有电堆的实际输出功率之和为输入控制值,通过总模糊逻辑PID控制器输出所有电堆的参考输出功率之和;将所有电堆的参考输出功率之和输入至效率最优功率分配模型,输出需要启动的电堆数量和参考输出功率;以每个电堆的参考输出功率和实际输出功率值分别作为输入参考值和控制值,通过电堆对应电磁阀的分模糊逻辑PID控制器输出电堆气体流量,对所在管路的气体流量进行控制。本申请实现了多机燃料电池系统的功率分配和余热回收管理。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于氢电热多能耦合,更具体地,涉及一种基于多机燃料电池的氢电热多能耦合方法及系统


技术介绍

1、氢气作为一种清洁的二次能源,具有较高的热值,反应产物只有水,是风电或光伏发电与住宅负荷之间的理想介质。氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能的电化学装置。然而,在电堆内的氢电转换过程中,几乎一半的氢化学能以热量的形式散失。因此,对燃料电池产生的余热回收进行回收,使其以热电联产的形式运行,是一种理想的用户侧能源供应方案。

2、电堆是燃料电池系统的主要产热部件,通常占系统总废热的90%以上,因此相关技术中大多关注电堆的废热回收。然而,燃料电池的部分辅助设备,以及电堆排出物均会产生部分废热。但是为这些小型热源建立独立的热回收系统在经济上是得不偿失的,导致这部分废热不能得到有效利用。

3、另外,单一的大型燃料电池在可靠性和耐久性方面存在不足,因此在工程上经常采用多机燃料电池系统进行协同作业。通过使用合理的多能耦合架构和能量管理方法,可以提高燃料电池系统的输出功率和电效率,降低燃料消耗。然而,在大多数氢电热多能耦合系统性能提升研究中,燃料电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多机燃料电池的氢电热多能耦合方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述输出需要启动的燃料电池电堆数量和对应的参考输出功率,包括:

3.根据权利要求1所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述以废热优先原则控制当前时刻氢气燃烧器是否工作以及热水储罐是否对外释放储热,包括:

5.根据权利要求4所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述废热回收热量包括系统中热水储罐通过第二水泵向每个燃料电池电堆提供低于电堆出口温度的水...

【技术特征摘要】

1.一种基于多机燃料电池的氢电热多能耦合方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述输出需要启动的燃料电池电堆数量和对应的参考输出功率,包括:

3.根据权利要求1所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述以废热优先原则控制当前时刻氢气燃烧器是否工作以及热水储罐是否对外释放储热,包括:

5.根据权利要求4所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述废热回收热量包括系统中热水储罐通过第二水泵向每个燃料电池电堆提供低于电堆出口温度的水带走的电堆废热,中冷器对高温空气进行冷却排出热水的热量,燃料电池电堆电化学反应产生的热水的热量。

6.根据权利要求1所述的氢电热多能耦合方法,其特征在于,所述所有燃料电池电堆的实际输出功率之和减去辅机功率...

【专利技术属性】
技术研发人员:康慨张云龙孟辉曹传胜赵璐程帅郑开琦施念缪翼军张驰
申请(专利权)人:湖北省电力规划设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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