[發明專利]用于控制線路連接型燃料電池系統的裝置及其方法

在審

• 申請號: 202211084959.9
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN116072912A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 孫镕斗;姜旌鐸;金元中;徐埈碩
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/043;H01M8/04992
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明提供了用于控制線路連接型燃料電池系統的裝置及其方法。用于控制線路連接型燃料電池系統的裝置包括多個燃料電池模塊、交流(AC)電壓產生器、以及控制器，所述控制器激活所述AC電壓產生器，以產生與從系統供應的電力對應的AC電壓，控制所述多個燃料電池模塊，以產生與所述AC電壓同步的電流。

相關申請的交叉引用

本申請要求2021年11月2日在韓國知識產權局所提出的韓國專利申請No.10-2021-0149257的權益，其公開通過引用納入本文。

技術領域

本發明的實施方案涉及當系統中發生停電時控制線路連接型燃料電池系統(lineconnection?type?fuel?cell?system)的運行的裝置和方法。

背景技術

燃料電池是將氫氣、甲醇、乙醇等烴基物質(hydrocarbon-based?material)中所含的氫與氧化劑的化學反應能直接轉化為電能的發電系統。

固體氧化物燃料電池(Solid?Oxide?Fuel?Cell，SOFC)，通常稱為第三代燃料電池，是包括電解質和電極兩者(構成電池的基本元素)、包括陶瓷(鎳和氧化鋯)、并且由于較高的工作溫度(500℃至1000℃的范圍)而具有較高發電效率的燃料電池。此外，SOFC可以利用廢氣的熱量。

SOFC可以采用各種燃料，例如，一氧化碳、甲烷、汽油和柴油以及氫氣。此外，由于SOFC采用非貴金屬電極，因此利用SOFC的發電系統有望取代現有的發電廠和現有的區域供熱系統。

線路連接型燃料電池系統是一種發電機，其供應與從電力公司的系統(以下稱為電力系統)接收到的電壓和頻率同步的電流。當從系統供應的電力被切斷時，即當系統中發生停電時，電力不再產生。

發明內容

本發明的示例性實施方案提供了一種配置為控制線路連接型燃料電池系統的裝置及其方法，在自發電的電力與從電力系統供應的電力一起供應到負載的情況下，當從電力系統供應的電力被切斷(例如，停電)時，其配置為產生與從電力系統供應的電力對應的交流(AC)電壓(電壓和頻率)，并且配置為產生與AC電壓同步的電流，從而即使從電力系統供應的電力被切斷(例如，故障)，也立即使線路連接型燃料電池系統能夠正常運行。

由本發明構思解決的技術問題不限于上述問題，并且本發明所屬領域的技術人員通過從以下描述將清楚地理解本文未提及的任何其它技術問題。此外，可以容易地理解，本發明的目的和特征是通過所附權利要求中所要求的方法和方法的組合來實現的。

根據本發明的示例性實施方案，提供了一種用于控制線路連接型燃料電池系統的裝置。所述裝置可以包括多個燃料電池模塊、AC電壓產生器以及控制器，所述控制器配置為激活所述AC電壓產生器，以產生與從系統供應的電力對應的交流電壓，并且配置為控制所述多個燃料電池模塊，以產生與所述交流電壓同步的電流。

根據本發明的示例性實施方案，AC電壓可以具有與從系統供應的電力對應的電壓和頻率。

根據本發明的示例性實施方案，AC電壓產生器可以包括能量源和DC/AC轉換器，DC/AC轉換器將從能量源輸出的直流(DC)電壓轉換為具有與從系統供應的電力對應的電壓和頻率的AC電壓。

根據本發明的示例性實施方案，所述能量源可以包括燃料電池、電池和能量存儲系統(Energy?Storage?System，ESS)中的任何一種。

根據本發明的示例性實施方案，所述控制器可以配置為監測從系統供應電力的狀態或來自電力系統的電力被切斷的狀態。

根據本發明的示例性實施方案，用于控制線路連接型燃料電池系統的裝置可以進一步包括自動轉換開關(Automatic?Transfer?Switch，ATS)，所述自動轉換開關配置為當從系統供應的電力被切斷時，將系統與多個燃料電池模塊斷開，當從系統供應電力被恢復時，將系統連接到多個燃料電池模塊。