氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及新能源技术领域，具体涉及氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统和氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法。


背景技术：

2.目前，氢燃料电池发电过程中，首先需要对高压氢气减压，以减小到氢燃料电池电堆能承受的压力为止，氢气膨胀对外做功的能量通常被浪费掉。氢燃料电池发电对空气有一定的压力要求，通常需要通过空气压缩机将空气压缩到一定压力才能用于氢燃料电池发电。传统的压缩空气储能系统在压缩空气膨胀发电通常将其直接排放到空气中，也会造成能量浪费。
3.在高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中，气体吸收液体池中液体的热量导致液体温度降低，从而导致高压氢气和压缩空气温度降低，这会减少气体膨胀做功量进而减少发电量，影响发电效率。并且氢燃料电池发电过程中会产生很多热量，热量如果不及时排出，会破坏电堆内部材料，影响发电。


技术实现要素：

4.本发明为解决上述技术问题，提供了氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统。
5.本发明还提出氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法。
6.本发明采用的技术方案如下：本发明第一方面实施例提出了氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统，包括：第一氢气罐；至少一个氢气等温膨胀单元，所述氢气等温膨胀单元的输入端与所述第一氢气罐相连，所述氢气等温膨胀单元用于将从所述第一氢气罐中迁移的氢气进行等温膨胀处理；氢燃料电池；第二氢气罐，所述第二氢气罐的输入端与所述氢气等温膨胀单元的输出端相连，所述第二氢气罐的输出端与所述氢燃料电池相连，所述第二氢气罐用于将等温膨胀处理后的氢气迁移至所述氢燃料电池中进行发电；第一换热器，所述第一换热器连接在所述氢气等温膨胀单元和所述氢燃料电池之间，所述第一换热器用于实现所述氢燃料电池和所述氢气等温膨胀单元的热量交换；第一压缩空气罐；至少一个压缩空气等温膨胀单元，所述压缩空气等温膨胀单元的输入端与所述第一压缩空气罐相连，所述氢气压力罐的输出端作为所述氢气等温膨胀单元的输出端与所述第二氢气罐的输入端相连，所述压缩空气等温膨胀单元用于将从所述第一压缩空气罐迁移的压缩空气进行等温膨胀处理；第二压缩空气罐，所述第二压缩空气罐的输入端与所述压缩空气等温膨胀单元的输出端相连，所述第二压缩空气罐的输出端与所述氢燃料电池相连，所述第二压缩空气罐用于将等温膨胀处理后的压缩空气迁移至所述氢燃料电池中进行发电；第二换热器，所述第二换热器连接在所述压缩空气等温膨胀单元和所述氢燃料电池之间，所述第二换热器用于实现所述氢燃料电池和所述压缩空气等温膨胀单元的热量交换。
7.本发明上述的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统还具有如下附加技术特
征：根据本发明的一个实施例，所述氢气等温膨胀单元包括多个时，多个所述氢气等温膨胀单元并联运行，所述压缩空气等温膨胀单元包括多个时，多个所述压缩空气等温膨胀单元并联运行。
8.根据本发明的一个实施例，所述氢气等温膨胀单元包括：氢气压力罐、第一液压机构、第一活塞杆、第一发电机和第一液体池，其中，所述氢气压力罐的输入端作为所述氢气等温膨胀单元的输入端与所述第一氢气罐相连，所述氢气压力罐的底部与所述第一液压机构的第一端相连，所述第一液压机构的第二端与所述第一液体池相连，所述第一液体池与所述第一换热器相连，所述第一液压机构包含所述第一活塞杆，所述第一活塞杆被配置为在所述氢气压力罐内氢气膨胀作用下运动，所述第一活塞杆与所述第一发电机相连并被配置为驱动所述第一发电机。
9.根据本发明的一个实施例，所述压缩空气等温膨胀单元包括：压缩空气压力罐、第二液压机构、第二活塞杆、第二发电机和第二液体池，压缩空气压力罐的输入端作为所述压缩空气等温膨胀单元的输入端与第一压缩空气罐相连，所述压缩空气压力罐的输出端作为所述压缩空气等温膨胀单元的输出端与所述第二压缩空气罐的输入端相连，所述压缩空气压力罐的底部与所述第二液压机构的第一端相连，所述第二液体池与所述第二液压机构的第二端相连，所述第二液体池与所述第二换热器相连，所述第二液压机构包含所述第二活塞杆，所述第二活塞杆被配置为在所述压缩空气压力罐内压缩空气膨胀作用下运动，所述第二活塞杆与所述第二发电机相连并被配置为驱动所述第二发电机。
10.根据本发明的一个实施例，所述氢气压力罐上包括第一循环泵，所述氢气压力罐的底部与氢气压力罐的顶部通过第一管道相连，所述第一循环泵设置在所述第一管道上。
11.根据本发明的一个实施例，述压缩空气压力罐上包括第二循环泵，所述压缩空气压力罐的底部与压缩空气压力罐的顶部通过第二管道相连，所述第二循环泵设置在所述第二管道上。
12.根据本发明的一个实施例，所述第一液压机构和第二液压机构结构相同，所述第一液压机构或所述第二液压机构结包括：液压缸和活塞，所述活塞滑动设置在所述液压缸内，并且将所述液压缸分隔成两个独立腔室，每个所述腔室均包括进液口和出液口，且进液口均与对应的压力罐相连，出液口均与对应的液体池相连，所述活塞对应与所述第一活塞杆或第二活塞杆相连。
13.根据本发明的一个实施例，所述第一氢气罐与所述氢气压力罐之间的管道、所述氢气压力罐与所述第二氢气罐之间的管道、所述第一压缩空气罐与所述压缩空气压力罐之间的管道以及所述压缩空气压力罐与所述第二压缩空气罐之间的管道设置迁移泵。
14.本发明第二方面实施例提出了基于本发明第一方面实施例所述的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法，包括以下步骤：包括以下步骤：提取所述第一氢气罐中的部分高压氢气迁移到所述氢气等温膨胀单元中进行等温膨胀处理，等温膨胀结束后将所述氢气等温膨胀单元中的低压氢气迁移到所述第二氢气罐中，提取所述第二氢气罐中的低压氢气迁移到所述氢燃料电池中发电；提取所述第一压缩空气罐中的部分高压空气迁移到所述压缩空气等温膨胀单元中进行等温膨胀处理，等温膨胀结束后将所述压缩空气等温膨胀单元的低压空气迁移到所述第二压缩空气罐中，提取所述第二压缩空气罐中的低压
空气迁移到所述氢燃料电池中发电；所述氢燃料电池发电过程中产生的热量通过所述第一换热器加热所述氢气等温膨胀单元，所述氢燃料电池发电过程中产生的热量还通过所述第二换热器加热所述压缩空气等温膨胀单元，以实现热量交换。
15.根据本发明的一个实施例，上述的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法还包括：提取所述第一氢气罐中的部分高压氢气迁移到所述氢气压力罐中，所述高压氢气在所述氢气压力罐中进行等温膨胀处理，气体膨胀做功推动所述第一液压机构中的所述第一活塞杆运动，所述第一活塞杆驱动所述第一发电机发电，同时所述氢气压力罐中原有的液体通过所述第一液压机构推入到所述第一液体池中，等温膨胀结束后将所述氢气压力罐中的低压氢气迁移到所述第二氢气罐中，同时所述第一液体池中的液体通过所述第一液压机构进入到所述氢气压力罐中，提取所述第二氢气罐中的低压氢气迁移到所述氢燃料电池中发电；提取所述第一压缩空气罐中的部分高压空气迁移到所述压缩空气压力罐中，所述高压空气在所述压缩空气压力罐中进行等温膨胀处理，气体膨胀做功推动所述第二液压机构中的所述第二活塞杆运动，所述第二活塞杆驱动所述第二发电机发电，同时所述压缩空气压力罐中原有的液体通过所述第二液压机构推入到所述第二液体池中，等温膨胀结束后将所述压缩空气压力罐中的低压空气迁移到所述第二压缩空气罐中，同时所述第二液体池中的液体通过所述第二液压机构进入到所述压缩空气压力罐中，提取所述第二压缩空气罐中的低压空气迁移到所述氢燃料电池中发电；所述氢燃料电池发电过程中产生的热量通过所述第一换热器加热所述第一液体池中的液体，所述氢燃料电池发电过程中产生的热量还通过所述第二换热器加热所述第二液体池中的液体，以实现热量交换。
16.本发明的有益效果：本发明将高压氢气直接减压后进入到氢燃料电池发电，替换为高压氢气等温膨胀发电后进入到氢燃料电池发电，节约高压氢气直接减压的能量浪费，将传统压缩空气储能系统膨胀发电后直接排出到大气的具有一定压力的空气用于氢燃料电池发电，节约传统氢燃料电池需要用空气压缩机压缩空气的能量。
17.同时，通过换热器将氢燃料电池发电过程中产生的热量与等温膨胀单元进行热量交换，利用氢燃料电池发电过程中产生的热量去加热氢气和空气，避免高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中吸收热量导致氢气和空气温度下降，既可以解决燃料电池的散热问题，又可以保证高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中的温度不变，显著提高气体膨胀做功的发电量。
附图说明
18.图1是根据本发明第一个实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的结构示意图；图2是根据本发明第二个实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的结构示意图；图3是根据本发明一个实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
19.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。
20.图1是根据本发明第一个实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的结构示意图；图2是根据本发明第二个实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的结构示意图。
21.如图1和图2所示，该系统包括：第一氢气罐1、至少一个氢气等温膨胀单元2、第二氢气罐3、第一换热器4、氢燃料电池5、第一压缩空气罐6、至少一个压缩空气等温膨胀单元7，第二压缩空气罐8，第二换热器9。
22.其中，氢气等温膨胀单元2的第一输入端与第一氢气罐1相连，氢气等温膨胀单元2用于将从第一氢气罐1中迁移的氢气进行等温膨胀处理；第二氢气罐3的输入端与氢气等温膨胀单元2的输出端相连，第二氢气罐3的输出端与氢燃料电池5相连，第二氢气罐3用于将等温膨胀处理后的氢气迁移至氢燃料电池5中进行发电；第一换热器4连接在氢气等温膨胀单元2和氢燃料电池5之间，第一换热器4用于实现氢燃料电池5和氢气等温膨胀单元2的热量交换；压缩空气等温膨胀单元7的输入端与第一压缩空气罐6相连，压缩空气等温膨胀单元7用于将从第一压缩空气罐6迁移的压缩空气进行等温膨胀处理；第二压缩空气罐8的输入端与压缩空气等温膨胀单元7的输出端相连，第二压缩空气罐8的输出端与氢燃料电池5相连，第二压缩空气罐8用于将等温膨胀处理后的压缩空气迁移至氢燃料电池5中进行发电；第二换热器9连接在压缩空气等温膨胀单元7和氢燃料电池5之间，第二换热器9用于实现氢燃料电池5和压缩空气等温膨胀单元7的热量交换。
23.举例而言，如果氢气等温膨胀单元2包括一个且压缩空气等温膨胀单元7包括一个，氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的结构可参见图1所示。氢气等温膨胀单元2包括多个时，多个氢气等温膨胀单元2并联运行，压缩空气等温膨胀单元7包括多个时，多个压缩空气等温膨胀单元7并联运行，参见图2所示，图2以压缩空气等温膨胀单元7包括两个且缩空气等温膨胀单元7包括两个为例。
24.具体地，氢气发电过程中，提取第一氢气罐1中的部分氢气迁移到氢气等温膨胀单元2中，氢气等温膨胀单元2对其进行等温膨胀处理，直至氢气到达规定压力后，将其迁移至第二氢气罐3中，提取第二氢气罐3中的氢气迁移至氢燃料电池5中发电。压缩空气发电过程中，提取第一压缩空气罐6中的部分高压空气迁移到压缩空气等温膨胀单元7中进行等温膨胀处理，直至压缩空气到达规定压力后，将其迁移至第二压缩空气罐8中，提取第二压缩空气罐8中的低压空气迁移到氢燃料电池中发电。而在高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中，气体吸收等温膨胀过单元中液体池中液体的热量导致液体温度降低，从而导致高压氢气和压缩空气温度降低，在氢燃料电池发电过程中，会产生很多热量，热量如果不及时排出，会破坏电堆内部材料，为此，本发明将氢燃料电池5发电过程中产生的热量通过第一换热器4与氢气等温膨胀单元2进行热量交换，以弥补氢气等温膨胀单元2进行等温膨胀处理时吸收的热量，进而保证氢气的温度保持不变，氢燃料电池5发电过程中产生的热量还通过第二换
热器9与压缩空气等温膨胀单元7行热量交换，以弥补压缩空气等温膨胀单元7进行等温膨胀处理时吸收的热量，进而保证空气的温度保持不变。
25.由此，本发明通过换热器将氢燃料电池发电过程中产生的热量与等温膨胀单元进行热量交换，利用氢燃料电池发电过程中产生的热量去加热氢气和空气，避免高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中吸收热量导致氢气和空气温度下降，既可以解决燃料电池的散热问题，又可以保证高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中的温度不变，显著提高气体膨胀做功的发电量。
26.根据本发明的一个实施例，如图1-2所示，氢气等温膨胀单元2可以包括：氢气压力罐10、第一液压机构11、第一活塞杆12、第一发电机13和第一液体池14，其中，氢气压力罐10的输入端作为氢气等温膨胀单元2的输入端与第一氢气罐1相连，氢气压力罐10的输出端作为氢气等温膨胀单元2的输出端与第二氢气罐3的输入端相连，氢气压力罐10的底部与第一液压机构11的第一端相连，第一液压机构11的第二端与第一液体池14相连，第一液体池14与第一换热器4相连，第一液压机构11包含第一活塞杆12，第一活塞杆12被配置为在氢气压力罐10内氢气等温膨胀作用下运动，第一活塞杆12与第一发电机13相连并被配置为驱动第一发电机13。
27.压缩空气等温膨胀单元7包括：压缩空气压力罐16、第二液压机构17、第二活塞杆18、第二发电机19和第二液体池20，压缩空气压力罐16的输入端作为压缩空气等温膨胀单元7的输入端与第一压缩空气罐6相连，压缩空气压力罐16的输出端作为压缩空气等温膨胀单元7的输出端与第二压缩空气罐8的输入端相连，压缩空气压力罐16的底部与第二液压机构17的第一端相连，第二液体池20与第二液压机构17的第二端相连，第二液体池20与第二换热器9相连，第二液压机构17包含第二活塞杆18，第二活塞杆18被配置为在压缩空气压力罐16内压缩空气等温膨胀作用下运动，第二活塞杆18与第二发电机19相连并被配置为驱动第二发电机19。
28.具体地，氢燃料电池发电过程中，需要对高压存储的氢气进行减压，减小到燃料电池电堆能承受的压力为止，在这个过程中，氢气膨胀对外做功，产生的能量通常被浪费掉，造成能量浪费，而本发明采用高压氢气等温膨胀发电装置即第一液压机构与第一发电机，充分利用此部分能量进行发电，提高了氢燃料电池发电的效率。并且，氢燃料电池发电过程中，空气通常需要通过空气压缩机压缩到一定压力才能用于氢燃料电池发电，而压缩空气储能系统在压缩空气膨胀发电后仍然具有一定压力，通常将其直接排放到空气中，造成量浪费，为此，本发明利用第二液压机构与第二发电机充分利用此部分能量进行发电，提高了氢燃料电池发电的效率。
29.在本发明的一个实施例中，第一液压机构11和第二液压机构17结构相同，均包括液压缸和活塞，活塞滑动设置在液压缸内，并且将液压缸分隔成两个独立腔室，每个腔室均包括进液口和出液口，且进液口均与对应的压力罐相连，出液口均与对应的液体池相连，活塞对应与第一活塞杆或第二活塞杆相连。
30.为了更好地实现高压氢气在氢气压力罐中进行等温膨胀，如图1-2所示，氢气压力罐10包括第一循环泵15，氢气压力罐10的底部与氢气压力罐10的顶部通过第一管道相连，第一循环泵15设置在第一管道上，第一循环泵15将氢气压力罐10的底部与氢气压力罐10的顶部相连，将氢气压力罐10底部的液体抽送到氢气压力罐10的顶部，以更好地实现氢气压
力罐10的液体与高压氢气的热交换。
31.为了更好地实现压缩空气在压缩空气压力罐16中进行等温膨胀，如图1-2所示，压缩空气压力罐16上包括第二循环泵21，压缩空气压力罐16的底部与压缩空气压力罐16的顶部通过第二管道相连，第二循环泵21设置在第二管道上，第二循环泵21将压缩空气压力罐16的底部与压缩空气压力罐16的顶部相连，将压缩空气压力罐16底部的液体抽送到压缩空气压力罐16的顶部，以更好地实现压缩空气压力罐16的液体与压缩空气的热交换。
32.在本发明的实施例中，第一液体池14中的液体和第二液体池20中的液体是无杂质的水。
33.在本发明中，如图1-2所示，各元器件的端口通过阀门实现开/关，具体参见图1-2中的阀门f1-f12。
34.为使本领域技术人员更清楚地理解本发明，下面结合具体的示例来描述上述的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的工作过程：氢气发电过程中，提取第一氢气罐1中的部分氢气迁移到氢气压力罐10中，第一氢气罐1与氢气压力罐10中间的氢气管道包括迁移泵，用于氢气从第一氢气罐1向氢气压力罐10中迁移。初始状态时氢气压力罐10中充满了液体，打开阀门f1、f2、f3、f4、f5，将氢气从第一氢气罐1迁移到氢气压力罐10中，氢气压力罐10中的液体通过阀门f1、f2进入第一液压机构11中，第一液压机构11中的液体通过阀门f3、f4进入到第一液体池14中，迁移氢气达到规定量后，关闭阀门f1、f2、f3、f4、f5。
35.假设此时第一活塞杆12位于第一液压机构11的最左端（其他位置类似），打开阀门f1、f4，关闭阀门f2、f3，氢气在氢气压力罐10中等温膨胀，推动氢气压力罐10中的液体通过阀门f1进入第一液压机构11的左端，第一活塞杆12被第一液压机构11的左端的液体推动向右运行，第一活塞杆12驱动第一发电机13发电，第一液压机构11中右侧的液体通过阀门f4进入到第一液体池14中，当第一活塞杆12运动到第一液压机构11最右侧时，关闭阀门f1、f4，打开阀门f2、f3，氢气在氢气压力罐10中等温膨胀，氢气压力罐10中的液体通过阀门f2进入第一液压机构11的右端，第一活塞杆12被第一液压机构11右侧的液体推动向左运行，第一活塞杆11驱动第一发电机13发电，第一液压机构11中左侧的液体通过阀门f3进入到第一液体池14中，当第一活塞杆12运动到第一液压机构11最左侧时，打开阀门f1、f4，关闭阀门f2、f3，如此往复，直到氢气压力罐10中的氢气得到规定压力后，关闭阀门f1、f2、f3、f4，停止膨胀。
36.打开阀门f1、f2、f3、f4、f6，将氢气压力罐10中的氢气迁移至第二氢气罐3中，氢气压力罐10与第二氢气罐3之间的氢气管道包括迁移泵。提取第二氢气罐3中的氢气迁移至氢燃料电池5中发电。
37.压缩空气发电过程中，提取第一压缩空气罐6中的部分压缩空气迁移到压缩空气压力罐16中，第一压缩空气罐6与压缩空气压力罐16中间的管道包括迁移泵，用于压缩空气从第一压缩空气罐6向压缩空气压力罐16中迁移。初始状态时压缩空气压力罐10中充满了液体，打开阀门f7、f8、f9、f10、f11，将压缩空气从第一压缩空气罐6迁移到压缩空气压力罐16中，压缩空气压力罐16中的液体通过阀门f7、f8进入第二液压机构17中，第二液压机构17中的液体通过阀门f9、f10进入到第二液体池20中，迁移压缩空气达到规定量后，关闭阀门f7、f8、f9、f10、f11。
38.假设此时第二活塞杆18位于第二液压机构17的最左端（其他位置类似），打开阀门f7、f10，关闭阀门f8、f9，压缩空气在压缩空气压力罐16中等温膨胀，推动压缩空气压力罐16中的液体通过阀门f7进入第二液压机构17的左端，第二活塞杆18被第二液压机构17的左端的液体推动向右运行，第二活塞杆18驱动第二发电机19发电，第二液压机构17中右侧的液体通过阀门f10进入到第二液体池20中，当第二活塞杆18运动到第二液压机构17最右侧时，关闭阀门f7、f10，打开阀门f8、f9，压缩空气在压缩空气压力罐16中等温膨胀，压缩空气压力罐16中的液体通过阀门f8进入第二液压机构17的右端，第二活塞杆18被第二液压机构17右侧的液体推动向左运行，第二活塞杆18驱动第二发电机19发电，第二液压机构17中左侧的液体通过阀门f9进入到第二液体池20中，当第二活塞杆18运动到第二液压机构17最左侧时，打开阀门f7、f10，关闭阀门f8、f9，如此往复，直到压缩空气压力罐16中的压缩空气得到规定压力后，关闭阀门f7、f8、f9、f10，停止膨胀。
39.打开阀门f7、f8、f9、f10、f12，将压缩空气压力罐16中的压缩空气迁移至第二压缩空气罐8中，压缩空气压力罐16与第二压缩空气罐8之间的管道包括迁移泵。提取第二压缩空气罐8中的压缩空气迁移至氢燃料电池5中发电。
40.氢气压力罐10中的氢气等温膨胀过程中吸收第一液体池14中液体的热量，压缩空气压力罐16中的压缩空气等温膨胀过程中吸收第二液体池20中液体的热量，而氢燃料电池5发电过程中会产生热量，通过第一换热器4将氢燃料电池5产生的热量传递给第一液体池14中的液体以保证其温度不变，通过第二换热器9将氢燃料电池5产生的热量传递给第二液体池20中的液体以保证其温度不变，从而提高氢气和压缩空气膨胀发电量。
41.综上，根据本发明实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统，将传统高压氢气直接减压后进入到氢燃料电池发电，替换为高压氢气等温膨胀发电后进入到氢燃料电池发电，节约高压氢气直接减压的能量浪费，将传统压缩空气储能系统膨胀发电后直接排出到大气的具有一定压力的空气用于氢燃料电池发电，节约传统氢燃料电池需要用空气压缩机压缩空气的能量，同时，通过换热器将燃料电池发电过程中产生的热量转移到高压氢气和压缩空气等温膨胀的液体池中，既可以解决燃料电池的散热问题，又可以保证高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中液体池内液体温度不变，显著提高气体膨胀做功的发电量。并且，本发明充分利用等温膨胀过程中高压氢气和压缩空气释放的能量，提高了氢燃料电池发电的效率。
42.此外，如图3所示，本发明还提出基于上述的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法，包括以下步骤：s1，提取第一氢气罐中的部分高压氢气迁移到氢气等温膨胀单元中进行等温膨胀处理，等温膨胀结束后将氢气等温膨胀单元中的低压氢气迁移到第二氢气罐中，提取第二氢气罐中的低压氢气迁移到氢燃料电池中发电。
43.s2，提取第一压缩空气罐中的部分高压空气迁移到压缩空气等温膨胀单元中进行等温膨胀处理，等温膨胀结束后将压缩空气等温膨胀单元的低压空气迁移到第二压缩空气罐中，提取第二压缩空气罐中的低压空气迁移到氢燃料电池中发电。
44.s3，氢燃料电池发电过程中产生的热量通过第一换热器加热氢气等温膨胀单元，氢燃料电池发电过程中产生的热量还通过第二换热器加热压缩空气等温膨胀单元，以实现热量交换。
45.根据本发明的一个实施例，上述的燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法还包括：提取第一氢气罐中的部分高压氢气迁移到氢气压力罐中，高压氢气在氢气压力罐中进行等温膨胀处理，气体膨胀做功推动第一液压机构中的第一活塞杆运动，第一活塞杆驱动第一发电机发电，同时氢气压力罐中原有的液体通过第一液压机构推入到第一液体池中，等温膨胀结束后将氢气压力罐中的低压氢气迁移到第二氢气罐中，同时第一液体池中的液体通过第一液压机构进入到氢气压力罐中，提取第二氢气罐中的低压氢气迁移到氢燃料电池中发电；提取第一压缩空气罐中的部分高压空气迁移到压缩空气压力罐中，高压空气在压缩空气压力罐中进行等温膨胀处理，气体膨胀做功推动第二液压机构中的第二活塞杆运动，第二活塞杆驱动第二发电机发电，同时压缩空气压力罐中原有的液体通过第二液压机构推入到第二液体池中，等温膨胀结束后将压缩空气压力罐中的低压空气迁移到第二压缩空气罐中，同时第二液体池中的液体通过第二液压机构进入到压缩空气压力罐中，提取第二压缩空气罐中的低压空气迁移到氢燃料电池中发电；氢燃料电池发电过程中产生的热量通过第一换热器加热第一液体池中的液体，氢燃料电池发电过程中产生的热量还通过第二换热器加热第二液体池中的液体，以实现热量交换。
46.根据本发明实施例的氢燃料电池与压缩空气储能联合运行系统的控制方法，将传统高压氢气直接减压后进入到氢燃料电池发电，替换为高压氢气等温膨胀发电后进入到氢燃料电池发电，节约高压氢气直接减压的能量浪费，将传统压缩空气储能系统膨胀发电后直接排出到大气的具有一定压力的空气用于氢燃料电池发电，节约传统氢燃料电池需要用空气压缩机压缩空气的能量，同时，通过换热器将燃料电池发电过程中产生的热量转移到高压氢气和压缩空气等温膨胀的液体池中，既可以解决燃料电池的散热问题，又可以保证高压氢气和压缩空气等温膨胀过程中液体池内液体温度不变，显著提高气体膨胀做功的发电量。并且，本发明充分利用等温膨胀过程中高压氢气和压缩空气释放的能量，提高了氢燃料电池发电的效率。
47.在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征
ꢀ“
上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
ꢀ“
示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
51.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
52.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。