[发明专利]燃料电池热电联产系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池热电联产系统，包括：

燃料电池，其使用含氢的燃料气体和含氧的空气而生产直流电；

电力转换器，其将所述燃料电池生产的直流电转换为交流电；

电力分配器，其在系统电源的商用电力和所述燃料电池的生产电力中进行选择，并将结果作为负载电力分配到负载上；

废热回收器，其回收所述燃料电池所产生的热；以及

燃料电池控制器，其控制所述燃料电池、所述电力转换器、所述电力分配器及所述废热回收器，并且控制商用电能使得商用电力价格和生产电力价格在设定值上一致。

2.根据权利要求1所述的燃料电池热电联产系统，所述燃料电池控制器还包括经济性识别器，该经济性识别器通过比较所述商用电力价格和所述生产电力价格来识别经济性。

3.根据权利要求2所述的燃料电池热电联产系统，所述燃料电池控制器还包括负载跟踪器，该负载跟踪器根据所述生产电力与所述负载电力的失衡差值，将电力生产方向判断为增加或减少。

4.根据权利要求3所述的燃料电池热电联产系统，所述燃料电池控制器还包括：

数据随机存储器，用于存储所述负载跟踪器实时计算出的所述商用电能及所述商用电力价格；

运转控制器，鉴于所述负载电力的变动，与额定发电相应地分步控制电力生产步骤。

5.一种燃料电池热电联产系统的控制方法，包括：

第一计算步骤，计算由燃料电池生产的生产电力的生产电力价格；

第二计算步骤，计算所使用的系统电源商用电力的商用电力价格；

经济性判断步骤，比较所述生产电力价格和商用电力价格，判断用于识别生产电力经济性的经济性指数为正还是负；以及

电力供给步骤，若所述经济性指数为正，则供给商用电力，若所述经济性指数为负，则供给生产电力。

6.根据权利要求5所述的燃料电池热电联产系统的控制方法，

在所述第一计算步骤中，由发电原料的使用量、原料价格及生产电能算出生产电力价格。

7.根据权利要求5所述的燃料电池热电联产系统控制方法，所述第二计算步骤包括：

失衡差值计算步骤，计算所述生产电力与所述负载电力的失衡差值；

范围判断步骤，判断所述失衡差值是否超出预定的设定值范围；

电力生产步骤，若所述失衡差值落入预定的设定值范围，则减少所述生产电力, 若超出预定的设定值范围，则增加所述生产电力；

积算步骤，积算所供给的与所述失衡差值相应的商用电力的商用电能；以及

计算步骤，通过比较所述积算的所述商用电能和累进费用体系，计算出所述商用电力价格。

8.根据权利要求7所述的燃料电池热电联产系统的控制方法，

假设所述商用电力价格和所述生产电力价格在设定值上一致的商用电能称为一致商用电能Pe时，

所述电力生产步骤，包括：

第一电力生产步骤，若所使用的商用电能在小于Pe/3的范围内，则生产比实际负载电能少的生产电力，以使电力失衡差值为额定发电的3/10；

第二电力生产步骤，若所使用的商用电能在Pe/3以上且小于2Pe/3的范围内, 则生产比实际负载电能少的生产电力，以使电力失衡差值为额定发电的2/10；

第三电力生产步骤，若所使用的商用电能在2Pe/3以上且小于Pe的范围内，则生产比实际负载电能少的生产电力，以使电力失衡差值为额定发电的1/10；及

第四电力生产步骤，若所使用的商用电能在Pe以上的范围，则生产消除电力失衡的生产电力。