本发明专利技术涉及新能源技术领域,公开了一种SOC系统及其升降温控制方法。该方法包括步骤:S100.启动鼓风机、气体控制单元、空气和燃气电加热;S110.获得燃气和空气侧入口、出口温度;S120.获得电堆出口温度以及温差;S130.获得固定温差限定值、空气和燃气流量设定值、燃气和空气电加热出口温度的温升速率设定值;S140.燃气和空气电加热出口温度设定值按预定速率上升;S150.判断电堆温差是否小于等于ΔT<subgt;Limit</subgt;,若是,则执行步骤S140,否则,执行S160;S160.T<subgt;Ahs</subgt;、T<subgt;Fhs</subgt;停止上升;S170.判断电堆温差是否小于等于(ΔT<subgt;Limit</subgt;-5),若是,则执行S140;否则,执行S160。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源,具体地涉及一种soc系统及其升降温控制方法。
技术介绍
1、固体氧化物电池(solid oxide cell,soc)是一种清洁高效的能量转换器件。根据工作模式的不同,可分为固体氧化物燃料电池(solid oxidefuel cell,sofc)和固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell,soec),sofc可将燃料中的化学能直接转化为电能,而soec可将富足的电能转化为化学能而储存。
2、soc系统的工作温度为600℃~1000℃,较高的运行温度给系统的热管理带来了巨大的挑战。此外,soc系统在升降温的过程中有温度变化速率的要求,不恰当的升降温控制方法容易产生较大的温度梯度,甚至对电堆造成损伤。
3、因此,亟需一种soc系统升降温控制方法,以解决上述的至少部分问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的soc系统升降温时温度梯度较大的问题,提供一种soc系统及其升降温控制方法,该soc系统及其升降温控制方法具有能够良好地控制soc系统中电堆温差的优点。
2、为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种soc系统升温控制方法,所述方法包括以下步骤:
3、s100.启动鼓风机、启动气体控制单元、启动空气电加热、启动燃气电加热;
4、s110.获得电堆燃气侧入口温度t1、电堆燃气侧出口温度t2、电堆空气侧入口温度t4、电堆空气侧出口温度t5;
5、s120.获得电堆出口温度tout,tout=min(t2,t5),获得电堆的温差
6、δt=max(t1,t2,t4,t5)-min(t1,t2,t4,t5);
7、s130.根据tout获得电堆固定温差限定值δtlimit、空气流量设定值fas、燃气流量设定值ffs、燃气电加热出口温度的温升速率δfhs、空气电加热出口温度的温升速率δahs;
8、s140.燃气电加热出口温度设定值tfhs按δfhs上升、空气电加热出口温度设定值tahs按δahs上升;
9、s150.判断电堆温差δt是否小于等于δtlimit,若是,则执行步骤s140,否则,执行步骤s160;
10、s160.tahs、tfhs停止上升;
11、s170.判断电堆温差δt是否小于等于(δtlimit-5),若是,则执行步骤s140;否则,执行步骤s160。
12、优选地,步骤s130包括以下步骤:
13、s1311.判断tout是否小于等于n,若是,执行步骤s1312;否则,执行步骤s1313;
14、s1312.执行δtlimit=δtlimit1,ffs=ffs1,fas=fas1,δfhs=δfhs1,δahs=δahs1;
15、s1313.判断tout是否大于n且小于等于m,若是,执行步骤s1314;否则,执行步骤s1315;
16、s1314.执行δtlimit=δtlimit2,ffs=ffs2,fas=fas2,δfhs=δfhs2,δahs=δahs2;
17、s1315.判断tout是否大于m且小于等于p,若是,执行步骤s1316;否则,执行步骤s1317;
18、s1316.执行δtlimit=δtlimit3,ffs=ffs3,fas=fas3,δfhs=δfhs3,δahs=δahs3;
19、s1317.判断tout是否大于p且小于等于q,若是,执行步骤s1318;否则,结束程序;
20、s1318.执行δtlimit=δtlimit4,ffs=ffs4,fas=fas4,δfhs=δfhs4,δahs=δahs4。
21、优选地,δtlimit4>δtlimit3>δtlimit2>δtlimit1。
22、优选地,90℃≤n≤110℃,290℃≤m≤310℃,440℃≤p≤460℃,690℃≤q≤720℃。
23、优选地,所述方法包括位于s130和s140之间的以下步骤:
24、s1321.获得电堆燃气侧出口温度变化速率δf、电堆空气侧出口温度变化速率δa、电堆燃气侧出口温度变化速率设定值δfset、电堆空气侧出口温度变化速率设定值δaset、燃气电加热出口温度t3、空气电加热出口温度t6;
25、s1322.获得电堆燃气侧出口温度变化速率的最小允许值δf1、获得电堆燃气侧出口温度变化速率的最大允许值δf2、获得电堆空气侧出口温度变化速率的最小允许值δa1、获得电堆空气侧出口温度变化速率的最大允许值δa2;
26、s1323.获得电堆燃气侧出口温度变化速率δf与电堆燃气侧出口温度变化速率设定值δfset差值的限定值δflim;获得电堆空气侧出口温度变化速率δa与电堆空气侧出口温度变化速率设定值δaset差值的限定值δalim;
27、s1324.获得电堆空气侧入口压力p5、电堆空气侧出口压力p4、电堆燃气侧入口压力p1、电堆燃气侧出口压力p2、获得电堆的最大压力pmax,
28、pmax=max(p1,p2,p4,p5),获得电堆的最小压力pmin,pmin=min(p1,p2,p4,p5),获得电堆的压差δp,δp=pmax-pmin;
29、s1325.获得电堆空气侧入口压力的限定值painlim、电堆燃气侧入口压力的限定值pfinlim、获得电堆压差限定值δplim,获得电堆入口压力允许值p’,p’=pmin+δplim;
30、以及位于s150与s140之间的以下步骤:
31、s181a.判断t3是否小于tfhs,若是,执行步骤s140;否则,执行步骤s182a;
32、s182a.判断∣δf-δfset∣是否小于δflim,若是,则ffs不变;否则,执行步骤s183a;
33、s183a.判断p1是否小于pfinlim以及δp是否小于δplim,若是,则执行步骤s184a;否则,执行步骤s185a;
34、s184a.判断δf是否小于δf1,若是,则增大ffs,否则执行步骤s186a;
35、s185a.判断p’是否小于pfinlim,若是,则ffs=f2(t1,p'),否则
36、ffs=f1(t1,pfinlim);
37、s186a.判断δf是否大于δf2,若是,则减小ffs,否则ffs不变;
38、以及位于s150与s140之间的以下步骤:
39、s181b.判断t6是否小于tahs,若是,则执行步骤s140;否则,执行步骤s182b;
40、s182b.判断∣δa-δaset∣是否小于δalim,若是,则fas不变;否则,执行步骤s183b;
41、s183b.判断p5是否小于painli本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种SOC系统升温控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的SOC系统升温控制方法,其特征在于,步骤S130包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的SOC系统升温控制方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的SOC系统升温控制方法,其特征在于,90℃≤N≤110℃,290℃≤M≤310℃,440℃≤P≤460℃,690℃≤Q≤720℃。
5.根据权利要求1所述的SOC系统升温控制方法,其特征在于,所述方法包括位于S130和S140之间的以下步骤:
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的SOC系统升温控制方法,其特征在于,通入电堆的燃气包括氢气和氮气中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的SOC系统升温控制方法,其特征在于,当通入电堆的燃气为氢气和氮气的混合气时,氢气与氮气的摩尔比为1:19。
8.一种SOC系统降温控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的SOC系统降温控制方法,其特征在于,
10.一种SOC系统,其特征在于,所述SOC系统执行权利要求1-9中任意一项所述的方法。
...
【技术特征摘要】
1.一种soc系统升温控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的soc系统升温控制方法,其特征在于,步骤s130包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的soc系统升温控制方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的soc系统升温控制方法,其特征在于,90℃≤n≤110℃,290℃≤m≤310℃,440℃≤p≤460℃,690℃≤q≤720℃。
5.根据权利要求1所述的soc系统升温控制方法,其特征在于,所述方法包括位于s130和s140之间的以下步骤:...
【专利技术属性】
技术研发人员:于霄,张耀东,陈有鹏,胡浩然,
申请(专利权)人:北京思伟特新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。