甲醇重整制氢燃料电池的供电方法与流程

本发明涉及一种甲醇重整制氢燃料电池的供电方法。

背景技术：

1、氢气的获取主要有煤气化制氢、天然气制氢、甲醇重整制氢、工业副产制氢、电解水制氢，氢气运输成本、储氢要求苛刻与压缩困难等因素，在一定程度上限制了燃料电池的良好发展，当下比较友好制氢方法是甲醇重整制氢：

2、甲醇生产技术成熟，我国已成为全球最大的甲醇生产国，因此在原料供给方面不受限制。甲醇在常温下为液体，与高昂的储氢运氢相比，甲醇具有很大的优势，易于储存、运输且无需低温高压等苛刻要求；甲醇的加注与加油站加注系统相同，易于后期大规模的铺设，在铺设成本方面与加氢站相比极低；氢气是可燃气体，出于安全方面的考虑，特别是在军工与防爆领域，甲醇重整制氢可以解决这个问题——即产即用，减少一定的安全隐患。

3、现有的甲醇重整制氢燃料电池的供电不够安全和可靠。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种甲醇重整制氢燃料电池的控制方法。

2、为解决上述问题，本发明提供一种甲醇重整制氢燃料电池的控制方法，包括：

3、步骤s1，当市电正常时，控制由市电向负载供电，根据锂电池电量大小做市电充电维护；

4、步骤s2，当市电缺失时，以市电缺失为判断条件向甲醇重整制氢燃料电池系统发送启动信号；

5、步骤s3，甲醇重整制氢燃料电池系统启动期间，为保证负载与制氢系统的正常工作，由锂电池给负载和甲醇重整制氢燃料电池系统进行供电；

6、步骤s4，待甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，逐步取代锂电池向负载进行供电，同时控制由氢燃料电池对所述锂电池做充电维护；

7、步骤s5，监测市电是否恢复正常，若恢复正常并持续一定时间，则转到步骤s1。

8、进一步的，在上述方法中，步骤s2，当市电缺失时，以市电缺失为判断条件向甲醇重整制氢燃料电池系统发送启动信号，包括：

9、步骤s21，制氢模式下判断甲醇重整制氢燃料电池系统的制氢状态是热待机还是冷待机，

10、步骤s22，若制氢状态是热待机，判断所述锂电池的剩余电量是否大于等于43％(43％：数据仅做参考，下文数据亦同)，若大于等于43％，则控制由锂电池向负载和甲醇重整制氢燃料电池系统进行供电，甲醇重整制氢燃料电池系统基于所述启动信号和从锂电池获取的电量进入制氢状态；若小于43％，不足以支撑制氢热启动所需电量，则等待市电对所述锂电池进行充电维护。

11、进一步的，在上述方法中，步骤s21，制氢模式下判断甲醇重整制氢燃料电池系统的制氢状态是热待机还是冷待机之后，还包括：

12、步骤s23，若制氢状态是冷待机，判断所述锂电池的剩余电量是否大于等于86％，若大于等于86％，则控制由锂电池向负载和甲醇重整制氢燃料电池系统进行供电，甲醇重整制氢燃料电池系统基于所述启动信号和从锂电池获取的电量，进入制氢状态；若小于86％，不足以支撑制氢冷启动所需电量，则等待市电对所述锂电池进行充电维护。

13、进一步的，在上述方法中，步骤s4中，甲醇重整制氢燃料电池系统基于所述启动信号和从锂电池获取的电量，进行制氢发电，包括：

14、步骤s41，甲醇重整制氢燃料电池系统基于所述启动信号和从锂电池获取的电量，判断氢压是否在10至12帕之间，若是，对燃料电池进行开机，并再次判断氢压大小，

15、步骤s411，若氢压小于9或大于12帕，则进入中压故障状态。

16、进一步的，在上述方法中，步骤s41，再次判断氢压大小之后，还包括：

17、步骤s412，若氢压大于等于9且小于等于12帕，则采用氢气发电。

18、进一步的，在上述方法中，步骤s4，待甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，逐步取代锂电池向负载进行供电，同时控制由氢燃料电池对所述锂电池做充电维护，包括：

19、步骤s42，甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，比较氢燃料电池的发电净输出功率和需求功率的大小，其中，发电净输出功率是指甲醇重整制氢燃料电池系统的总发电功率减去甲醇重整制氢燃料电池系统的整个功耗；需求功率为负载供电功耗和锂电池充电功率；

20、步骤s421，若所述需求功率大于净输出功率，则提升发电净输出功率。

21、进一步的，在上述方法中，步骤s4，甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，比较氢燃料电池的发电净输出功率和需求功率的大小之后，还包括：

22、步骤s422，若所述需求功率等于净输出功率，则维持发电净输出功率。

23、进一步的，在上述方法中，步骤s4，甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，比较氢燃料电池的发电净输出功率和需求功率的大小之后，还包括：

24、步骤s423，若所述需求功率大于净输出功率，则减少发电净输出功率。

25、与现有技术相比，本发明通过当当市电正常时，由市电向负载供电，根据锂电池电量大小做好市电充电维护；当市电缺失时，以市电缺失为判断条件向甲醇重整制氢燃料电池系统发送启动信号；甲醇重整制氢燃料电池系统启动期间，为保证负载的正常工作，由锂电池给负载和甲醇重整制氢燃料电池系统进行供电；待甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，逐步取代锂电池向负载进行供电，同时控制由氢燃料电池对所述锂电池做充电维护。本发明可以实现甲醇重整制氢燃料电池系统与市电、锂电池准确的配合，进行有效和可靠的对负载供电。

技术特征：

1.一种甲醇重整制氢燃料电池的控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池的供电方法，其特征在于，步骤s2，当市电缺失时，以市电缺失为判断条件向甲醇重整制氢燃料电池系统发送启动信号，包括：

3.如权利要求2所述的甲醇重整制氢燃料电池的控制方法，其特征在于，步骤s21，制氢模式下判断甲醇重整制氢燃料电池系统的制氢状态是热待机还是冷待机之后，还包括：

4.如权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池的供电方法，其特征在于，步骤s4中，甲醇重整制氢燃料电池系统基于所述启动信号和从锂电池获取的电量，进行制氢发电，包括：

5.如权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池的供电方法，其特征在于，步骤s41，再次判断氢压大小之后，还包括：

6.如权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池的控制方法，其特征在于，步骤s4，待甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，逐步取代锂电池向负载进行供电，同时控制由氢燃料电池对所述锂电池做充电维护，包括：

7.如权利要求3所述的甲醇重整制氢燃料电池的控制方法，其特征在于，步骤s4，甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，比较氢燃料电池的发电净输出功率和需求功率的大小之后，还包括：

8.如权利要求3所述的甲醇重整制氢燃料电池的供电方法，其特征在于，骤s4，甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，比较氢燃料电池的发电净输出功率和需求功率的大小之后，还包括：

技术总结
本发明提供了一种甲醇重整制氢燃料电池的供电方法，当市电正常时，由市电向负载供电，根据锂电池电量大小做市电充电维护；当市电缺失时，以市电缺失(市电缺失即市电停电或意外导致不能正常对外供电，下文不在赘述)为判断条件向甲醇重整制氢燃料电池系统发送启动信号；甲醇重整制氢燃料电池系统启动期间，为保证负载的正常工作，由锂电池(储能电池，下文不在赘述)给负载和甲醇重整制氢燃料电池系统进行供电；待甲醇重整制氢燃料电池系统中氢燃料电池发电正常后，逐步取代锂电池向负载进行供电，同时控制由氢燃料电池对所述锂电池做充电维护。本发明可以实现甲醇重整制氢燃料电池系统与市电、锂电池准确的配合，进行有效和可靠的对负载供电。

技术研发人员：张拓,孙利杰,袁飞,沈伟平,俞国柱,彭涛
受保护的技术使用者：浙江高成绿能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12