[发明专利]一种固体氧化物电解池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种固体氧化物电解池系统，其特征在于，所述系统包括：

固体氧化物电解池组，包括阴极和阳极；

空气供给部，与所述固体氧化物电解池组阳极连接；

氢气供给部，与所述固体氧化物电解池组阴极连接；

水供给部，与所述固体氧化物电解池阴极连接；

控制单元，与所述空气供给部、氢气供给部以及水供给部连接；

其中，所述控制单元用于当所述固体氧化物电解池组阳极入口压力小于或大于第一设定压力时调整进入所述固体氧化物电解池组的空气流速，且当所述固体氧化物电解池组阳极出口与阴极出口压力差小于或大于第二设定压力时调整所述固体氧化物电解池组的水流量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气供给部包括用于给所述固体氧化物电解池组提供空气的鼓风机，所述鼓风机与所述固体氧化物电解池组阳极入口连接，所述控制单元用于根据所述固体氧化物电解池组阳极出口与阴极出口压力差以及第一控制微分常数P1与第一控制积分常数I1调整进入所述固体氧化物电解池的空气流速；

所述控制单元用于根据如下公式调整进入所述固体氧化物电解池组的空气流速：

其中，e(t1)为阳极入口压力与第一设定压力的差值，P1为第一控制微分常数，I1为第一控制积分常数。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水供给部包括用于给所述固体氧化物电解池组提供水的水泵和用于控制所述固体氧化物电解池组阳极出口尾气进行热交换的比例阀以及冷却单元，所述水泵与所述固体氧化物电解池组阴极入口连接，所述比例阀一端与所述固体氧化物电解池组阳极出口连接，另一端与所述冷却单元连接；

所述控制单元用于根据所述固体氧化物电解池组水流量与需求值比较结果调整所述水泵的转速以及所述比例阀的开度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制单元用于当所述固体氧化物电解池组水流量小于等于所述需求值时，关闭所述比例阀，根据所述阳极出口与阴极出口压力差、第二控制微分常数以及第二控制积分常数调整所述水泵的转速；

所述控制单元用于根据如下公式调整所述水泵的转速：

其中，e(t2)为阳极出口与阴极出口压力差，P2为第二控制微分常数，I2为第二控制积分常数。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制单元用于当所述固体氧化物电解池组水流量等于所述需求值时，调整所述水泵转速不变，根据所述阳极出口与阴极出口压力差、第三控制微分常数以及第三控制积分常数调整所述比例阀开度；

所述控制单元用于根据如下公式调整所述比例阀开度：

其中，e(t2)为阳极出口与阴极出口压力差，P3为第三控制微分常，I3为第三控制积分常数。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括温度调节部，所述温度调节部一端与所述固体氧化物电解池组阳极出口连接，另一端分为两路，一路与所述空气供给部连接，另一端与所述水供给部连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括驱动单元600，所述驱动单元600与所述控制单元连接，所述驱动单元600用于根据所述控制单元的指令驱动所述空气供给部、氢气供给部、水供给部以及温度调节部工作。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电解电源，所述电解电源与所述固体氧化物电解池组连接，所述电解电源用于为所述固体氧化物电解池组提供电解能量。