CN117747889A - 固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置，所述固体氧化物燃料电池堆与储能电池连接，包括：若所述电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率；若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签；根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签；根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。通过上述方法实现电池堆对外部负荷的需求功率变化快速响应。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，具体涉及固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置。
背景技术
固体氧化物燃料电池堆是一种将燃料的化学能转化为电能的设备，由多个固体氧化物燃料电池堆叠组合而成，提高了电压和功率输出，同时提高燃料的利用效率。所述电池堆能够在高温下实现高效的电化学反应，改善系统性能，并且可以灵活堆叠调用以满足不同的需求。固体氧化物燃料电池堆在清洁能源领域有着重要应用，包括但不限于热能联供、分布式发电、电网调频调峰、可再生能源电力消纳，是实现绿色能源高效利用的有效途径之一。
现有的固体氧化物燃料电池堆的工作温度通常在500℃-1000℃，在不同的工作温度下，电池堆的输出功率有所差异。而在实际使用过程中，电池堆的功率通常需要根据外部负荷的情况进行适应性调整。由于外部负荷环境的复杂性，外部负荷变化频繁，电池堆需要根据外部负荷的变化情况进行功率响应。然而基于电池堆高温电化学反应机制，在安全的工作温度区间范围内，需要提升电池堆输出功率时，就要提升电池堆的温度，反之当需要降低电池堆输出功率时，就需要降低电池堆的温度。
但由于固体氧化物燃料电池堆的高温运行导致热惯性拖慢了温度调节速度，通常需要数十秒或者数分钟才能完全响应外部负荷的功率需求。固体氧化物燃料电池堆在温度调整的时间内不能及时输出外部负荷的需求功率，限制了所述电池堆在瞬态负载变化复杂的场景中的应用。
发明内容
基于此，本发明提供固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置，引入储能电池，在固体氧化物燃料电池堆无法快速响应外部负荷变化时，通过储能电池的补充功率或吸收功率进行调节，达到快速响应外部负荷变化的效果。
第一方面，本发明提供一种固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，所述固体氧化物燃料电池堆与储能电池连接，所述方法包括：
监测固体氧化物燃料电池堆的工作状态和实时功率，外部负荷的需求功率，以及储能电池的可补充功率和可吸收功率；
根据所述工作状态判断固体氧化物燃料电池堆是否处于热待机状态；
若所述固体氧化物电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率；
若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签；
根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签；
根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
进一步的，所述方法还包括：若所述固体氧化物电池堆为热待机状态，并且所述储能电池的可吸收功率大于0，将所述热待机状态的电池堆转换至工作状态，向储能电池输出功率，直至储能电池的可吸收功率为0或所述电池堆向外部负荷输出功率。
进一步的，所述根据第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0，具体为：
当所述第一重要性标签为一阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实时功率时，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第一重要性标签为二阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实际功率持续第一时间段后，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第一重要性标签为三阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实际功率持续第一时间段前，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
进一步的，所述根据第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0，具体为：
当所述第二重要性标签为一阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小时，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第二重要性标签为二阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小持续第二时间段后，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第二重要性标签为三阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小持续第二时间段前，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
进一步的，所述方法还包括：当所述储能电池的可补充功率大于外部负荷的需求功率，并且所述固体氧化物燃料电池堆为电加热启动时，所述储能电池向外部负荷输出需求功率，同时向所述固体氧化物燃料电池堆提供加热功率。
第二方面，本发明还提供一种固体氧化物燃料电池堆的快速响应装置，所述固体氧化物燃料电池堆与储能电池连接，所述装置包括：
功率监测模块，用于监测固体氧化物燃料电池堆的工作状态和实时功率，外部负荷的需求功率，以及储能电池的可补充功率和可吸收功率；
工作状态获取模块，用于根据所述工作状态判断固体氧化物燃料电池堆是否处于热待机状态；
差额功率计算模块，用于若所述固体氧化物电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率；
第一标签获取模块，用于若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签；
功率补充模块，用于根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
第二标签获取模块，用于若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签；
功率吸收模块，用于根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
进一步的，所述装置还包括：待机吸收模块，用于若所述固体氧化物电池堆为热待机状态，并且所述储能电池的可吸收功率大于0，将所述热待机状态的电池堆转换至工作状态，向储能电池输出功率，直至储能电池的可吸收功率为0或所述电池堆向外部负荷输出功率。
第三方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，执行第一方面中任一项固体氧化物电池堆的快速响应方法。
采用上述技术方案的有益效果为：引入储能电池，并且实时监测固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率与外部负荷的需求功率之间的差额功率，在固体氧化物燃料电池堆无法快速响应外部负荷功率变化时，通过储能电池的补充功率或吸收功率进行调节，使电池堆输出的实时功率、储能电池的补充功率或吸收功率与外部负荷的需求功率之间快速达到平衡，缩小堆外部负荷需求负荷的响应时间，达到快速响应外部负荷变化的效果。另外，通过将热待机固体氧化物燃料电池堆转换为工作状态，并输出功率至储能电池，及时补充储能电池的能量，提升了储能电池长期运行的稳定性，并且有效缩短热待机电池堆的待机时长，提高了电池堆的利用效率和整体运行效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请一个实施例中固体氧化物燃料电池堆的现有的响应时间示意图；
图2为本申请一个实施例中固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法的相关设备示意图；
图3为本申请一个实施例中固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法示意图；
图4为本申请一个实施例中固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法流程示意图；
图5为本申请一个实施例中固体氧化物燃料电池堆的快速响应时间示意图；
图6为本申请一个实施例中固体氧化物燃料电池堆的快速响应装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了更详细说明本发明，下面结合附图对本发明提供的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置，进行具体的描述。
固体氧化物燃料电池堆是由若干个固体氧化物燃料电池堆叠组合而成的，具有较高的电压和输出功率。现有的固体氧化物燃料电池堆的工作温度通常在500℃-1000℃，在不同的工作温度下，电池堆的输出功率有所差异。而由于固体氧化物燃料电池堆的高温运行导致热惯性拖慢了温度调节速度，需要在较长时间才能完全响应外部负荷的功率需求。
参见附图1，横轴T为固体氧化物燃料电池堆的运行时间，纵轴P为固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率。在t0时刻，外部负荷的需求功率为P1，而固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率P0<P1，需要通过提高电池堆的温度从而提高实时功率，使实时功率P0等于需求功率P1，但是由于电池堆升温特性限制，电池堆的温度升高需要一定的时间，直至t1时刻电池堆输出的实时功率才能满足需求功率。相同的，在t2时刻，外部负荷的需求功率为P2，而固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率P1>P2，需要通过降低电池堆的温度从而减小实时功率，使实时功率P1等于需求功率P2，但是由于电池堆高温运行热惯性的影响，电池堆的温度降低需要较长的时间，直至t3时刻电池堆输出的实时功率才能满足需求功率。对此，本申请提出的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置就是用于将附图1中Δt升和Δt降缩短，提高固体氧化物燃料电池堆对外部负荷的需求功率变化响应的效率。
本发明提供的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，通过引入储能电池，在固体氧化物燃料电池堆无法快速响应外部负荷变化时，通过储能电池的补充功率或吸收功率进行调节，达到快速响应外部负荷变化的效果，以该方法应用于终端设备为例进行说明，结合附图2示出的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法的相关设备、附图3示出的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法示意图和附图4示出的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法流程示意图进行说明。
首先，结合附图2，固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法的相关设备包括若干个固体氧化物燃料电池堆、储能电池和储能电池控制模块，所述储能电池和储能电池控制模块可以同时作用于多个固体氧化物燃料电池堆进行快速响应外部负荷，为了更好说明本实施例方法，以下仅说明储能电池和储能电池模块对单个固体氧化物燃料电池堆快速响应外部负荷，该工作原理可直接类推至多个固体氧化物燃料电池堆的情况。
然后，本实施例提供了固体氧化物燃料电池堆的快速相应方法的应用场景，该应用场景包括储能电池控制模块，所述储能电池控制模块为具有计算数据、发出指令的终端设备，所述终端设备包括但不限于智能手机和计算机设备，其中计算机设备可以为台式计算机、便携式计算机、膝上型计算机、大型计算机、平板电脑等设备中的至少一种。用户对所述终端设备进行操作，调整储能电池输出补充功率或吸收差额功率，直至固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率等于外部负荷的需求功率，具体过程请参见固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法实施例。
步骤S101，监测固体氧化物燃料电池堆的工作状态和实时功率，外部负荷的需求功率，以及储能电池的可补充功率和可吸收功率。
具体的，固体氧化物燃料电池堆的工作状态包括对外输出功率状态和热待机状态。本实施例将监测到的固体氧化物燃料电池堆的实时功率记为Pout，外部负荷的需求功率记为PN。储能电池为用于储存电能的电池系统，能够将电能转化为化学能，将电荷存储在电池中，然后在需要时释放出来。
步骤S102，根据所述工作状态判断固体氧化物燃料电池堆是否处于热待机状态。
具体的，固体氧化物燃料电池堆的热待机状态是指固体氧化物燃料电池消耗少量的电能来产生热量维持电池堆的温度维持在工作温度，但是不对外输出功率的状态。其中，工作温度在500℃-1000℃的区间内。
步骤S103，若所述固体氧化物电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率。
所述差额功率ΔP的具体表达式为：ΔP＝PN-Pout。
步骤S104，若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签。
步骤S105，根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
根据上述表达式，当差额功率大于0，也就是固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率未能满足外部负荷的需求功率，此时若需要达到快速响应外部负荷的功率变化，则需要引入储能电池，通过储能电池提供的可补充功率补足差额功率，使得外部负荷的需求功率变化得到快速的响应。
而随着固体氧化物燃料电池堆的温度不断提升，输出的实时功率也在逐渐接近外部负荷的需求功率，在此过程中储能电池向外部负荷输出的差额功率在逐渐减小，直到固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率等于外部负荷的需求功率，即差额功率为0的情况，储能电池不再向外部负荷输出功率。
步骤S106，若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签。
步骤S107，根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
根据上述表达式，当差额功率小于0，也就是外部负荷的需求功率突然降低，固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率超过了外部负荷的需求功率，存在多余的差额功率，此时若需要达到快速响应外部负荷的功率变化，则需要引入储能电池，通过储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，使得外部负荷的需求功率变化得到快速的响应。
而随着固体氧化物燃料电池堆的温度不断降低，输出的实时功率也在逐渐接近外部负荷的需求功率，在此过程中储能电池向外部负荷输出的差额功率在逐渐减小，直到固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率等于外部负荷的需求功率，即差额功率为0的情况，储能电池不再从固体氧化物燃料电池堆中吸收功率。
结合附图5的固体氧化物燃料电池的快速响应示意图，在t1s时刻接入储能电池提供差额功率补充输出，使输出的功率(包括固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率和储能电池输出的差额功率)快速达到外部负荷的需求功率P1，并且与附图1对比可以明显看到t1s时刻相较t1时刻发生了前移，使Δt升缩短。在t1s时刻后，固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率仍在不断地增长，直到实时功率完全满足外部负荷的需求功率P1时，储能电池不再为固体氧化物燃料电池堆提供功率补充，系统进入稳定运行的状态。
同理，在附图5中，在t3s时刻接入储能电池吸收差额功率，使固体氧化物燃料电池堆输出多余的功率被储能电池进行吸收存储，并且被吸收后的功率快速达到外界负荷的需求功率P2，与附图1对比可以明显看到t3s相较t3时刻发生了前移，使Δt降缩短。在t3s后，固体氧化物燃料电池堆输出的实时功率仍在不断地减小，直到实时功率完全满足外部负荷地需求功率P2时，储能电池不再吸收固体氧化物燃料电池堆的多余功率，系统进行稳定运行的状态。
进一步，针对上述快速响应方法中步骤S105的第一重要性标签和步骤S107中第二重要性标签，判断外部功率需求增长及响应的重要性级别，从而确定接入储能电池的具体时间点，保障储能电池长期运行的稳定性。
步骤S105中根据第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0，具体分为三种情况：
(1)当所述第一重要性标签为一阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实时功率时，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
(2)当所述第一重要性标签为二阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实际功率持续第一时间段后，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
(3)当所述第一重要性标签为三阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实际功率持续第一时间段前，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
步骤S107根据第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0，同样具体分为三种情况：
(1)当所述第二重要性标签为一阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小时，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
(2)当所述第二重要性标签为二阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小持续第二时间段后，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
(3)当所述第二重要性标签为三阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小持续第二时间段前，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
另外，对于固体氧化物燃料电池堆的热待机状态，为了避免热待机的不必要消耗能量且不产出电能，所述快速响应方法还提出了：
若所述固体氧化物电池堆为热待机状态，并且所述储能电池的可吸收功率大于0，将所述热待机状态的电池堆转换至工作状态，向储能电池输出功率，直至储能电池的可吸收功率为0或所述电池堆向外部负荷输出功率。
将热待机的电池堆切换至工作状态，将能量输出到储能电池进行存储，既减少了电池堆的热待机时间，提高了电池堆的利用率，也能给储能电池提供充分的电能，保障储能电池长期运行的稳定性。
另外，由于电池堆可设置为双通道加热模式，即燃烧加热和电加热，为了提升响应速率，可在储能电池具有充足能量的情况下分出部分加热功率至固体氧化物燃料电池堆，具体为：
当所述储能电池的可补充功率大于外部负荷的需求功率，并且所述固体氧化物燃料电池堆为电加热启动时，所述储能电池向外部负荷输出需求功率，同时向所述固体氧化物燃料电池堆提供加热功率。
在该工作情况下，储能电池需要同时提供外部负荷的需求功率和固体氧化物燃料电池堆的加热功率，对于储能电池的容量有较高的要求。
应该理解的是，虽然附图3-4的流程图中各个步骤按照箭头额定指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以按其他的顺序执行。而且附图3-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者子阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
上述本发明公开的实施例中详细描述了固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，对于本发明公开的上述方法可以采用多种形式的设备实现，因此本发明还公开了对应上述方法的固体氧化物燃料电池堆的快速响应装置，结合附图6，下面给出具体的实施例进行详细说明。
功率监测模块601，用于监测固体氧化物燃料电池堆的工作状态和实时功率，外部负荷的需求功率，以及储能电池的可补充功率和可吸收功率。
工作状态获取模块602，用于根据所述工作状态判断固体氧化物燃料电池堆是否处于热待机状态。
差额功率计算模块603，用于若所述固体氧化物电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率。
第一标签获取模块604，用于若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签。
功率补充模块605，用于根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
第二标签获取模块606，用于若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签。
功率吸收模块607，用于根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
进一步的，所述装置还包括：待机吸收模块608，用于若所述固体氧化物电池堆为热待机状态，并且所述储能电池的可吸收功率大于0，将所述热待机状态的电池堆转换至工作状态，向储能电池输出功率，直至储能电池的可吸收功率为0或所述电池堆向外部负荷输出功率。
关于固体氧化物燃料电池堆的快速响应装置可全部参见上文对于方法的限定，在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或者部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以以硬件形式内嵌于或者独立于终端设备的处理器中，也可以以软件形式存储于终端设备的存储器中，以便处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法的步骤。
所述计算机可读存储介质可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编只读程存储器)、EPROM(可擦除可编只读程存储器)、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选的，计算机可读存储介质包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storagemedium)。计算机可读存储介质具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入这一个或者多个计算机程序产品中，所述程序代码可以以适当形式进行压缩。
在一个实施例中，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行上述固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法。
所述计算机设备包括存储器、处理器以及一个或多个计算机程序，其中一个或多个计算机程序可以被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个应用程序配置用于执行上述固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法。
处理器可以包括一个或多个处理核。处理器利用各种接口和线路连接整个计算机设备内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，执行计算机设备的各种功能和处理数据。可选地，处理器可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、埋点数据的上报验证器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端设备在使用中所创建的数据等。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池堆与储能电池连接，所述方法包括：
监测固体氧化物燃料电池堆的工作状态和实时功率，外部负荷的需求功率，以及储能电池的可补充功率和可吸收功率；
根据所述工作状态判断固体氧化物燃料电池堆是否处于热待机状态；
若所述固体氧化物电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率；
若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签；
根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签；
根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
2.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述固体氧化物电池堆为热待机状态，并且所述储能电池的可吸收功率大于0，将所述热待机状态的电池堆转换至工作状态，向储能电池输出功率，直至储能电池的可吸收功率为0或所述电池堆向外部负荷输出功率。
3.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，其特征在于，所述根据所述实时功率和外部需求功率得到差额功率的具体表达式为：
ΔP＝Pn-Pout，
其中，ΔP为差额功率，PN为外部负荷的需求功率，Pout为固体氧化物电池堆的实时功率。
4.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，其特征在于，所述根据第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0，具体为：
当所述第一重要性标签为一阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实时功率时，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第一重要性标签为二阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实际功率持续第一时间段后，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第一重要性标签为三阶升温标签时，在固体氧化物电池堆接入外部负荷输出实际功率持续第一时间段前，接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0。
5.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，其特征在于，所述根据第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0，具体为：
当所述第二重要性标签为一阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小时，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第二重要性标签为二阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小持续第二时间段后，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0；
当所述第二重要性标签为三阶降温标签时，在外部负荷的需求功率减小持续第二时间段前，储能电池接入固体氧化物燃料电池堆吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
6.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述储能电池的可补充功率大于外部负荷的需求功率，并且所述固体氧化物燃料电池堆为电加热启动时，所述储能电池向外部负荷输出需求功率，同时向所述固体氧化物燃料电池堆提供加热功率。
7.一种固体氧化物燃料电池堆的快速响应装置，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池堆与储能电池连接，所述装置包括：
功率监测模块，用于监测固体氧化物燃料电池堆的工作状态和实时功率，外部负荷的需求功率，以及储能电池的可补充功率和可吸收功率；
工作状态获取模块，用于根据所述工作状态判断固体氧化物燃料电池堆是否处于热待机状态；
差额功率计算模块，用于若所述固体氧化物电池堆不处于热待机状态，根据所述实时功率和需求功率得到差额功率；
第一标签获取模块，用于若所述差额功率大于0，并且所述可补充功率大于所述差额功率，获取功率补充的第一重要性标签；
功率补充模块，用于根据所述第一重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池向外部负荷输出差额功率，直至所述差额功率为0；
第二标签获取模块，用于若所述差额功率小于0，并且所述可吸收功率大于所述差额功率，获取功率吸收的第二重要性标签；
功率吸收模块，用于根据所述第二重要性标签在预设需求功率变化时间点接入储能电池吸收差额功率，直至所述差额功率为0。
8.如权利要求7所述的固体氧化物燃料电池堆的快速响应装置，其特征在于，所述装置还包括：
待机吸收模块，用于若所述固体氧化物电池堆为热待机状态，并且所述储能电池的可吸收功率大于0，将所述热待机状态的电池堆转换至工作状态，向储能电池输出功率，直至储能电池的可吸收功率为0或所述电池堆向外部负荷输出功率。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，执行权利要求1-6中任一项固体氧化物电池堆的快速响应方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311748171.8A CN117747889A (zh) | 2023-12-18 | 2023-12-18 | 固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311748171.8A CN117747889A (zh) | 2023-12-18 | 2023-12-18 | 固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117747889A true CN117747889A (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=90260365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311748171.8A Pending CN117747889A (zh) | 2023-12-18 | 2023-12-18 | 固体氧化物燃料电池堆的快速响应方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117747889A (zh) |
-
2023
- 2023-12-18 CN CN202311748171.8A patent/CN117747889A/zh active Pending
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