热电联供热管理系统及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种热电联供热管理系统，其特征在于，包括：壳体，及设置于所述壳体内的热电发生子系统和热能处理子系统；所述热电发生子系统包括燃料电池本体、燃料电池辅件及燃料电池控制器，所述燃料电池控制器用于获取系统用热信息，并根据所述系统用热信息控制所述燃料电池本体及所述燃料电池辅件输出系统热能和电能；所述热能处理子系统包括热力系统控制器、热交换单元和热水存储单元，所述热交换单元包括至少一个热交换子单元，所述热力系统控制器用于根据所述系统热能及所述系统用热信息控制所述热交换子单元运行，所述热交换子单元用于将所述系统热能转换为循环水热能，并将循环水输出至所述热水存储单元。2.根据权利要求1所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述热能处理子系统还包括：设置于所述热水存储单元内的第一液位传感器和第一温度传感器，及与所述热水存储单元连接的补水单元和排水单元，所述补水单元用于对所述热水存储单元进行补水，所述排水单元用于对所述热水存储单元进行排水；所述热力系统控制器用于获取所述第一液位传感器采集的水位参数和所述第一温度传感器采集的温度参数，并根据所述水位参数及所述温度参数控制所述补水单元启动或者停止补水，及根据所述水位参数及所述温度参数控制所述排水单元启动或者停止排水。3.根据权利要求1所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述系统热能包括下述至少一项：燃料电池电堆发热量、燃料电池辅件发热量及燃料电池尾排热量；所述热交换单元包括第一板式热交换器、第二板式热交换器和尾排热交换器，所述热力系统控制器用于根据所述系统热能及所述系统用热信息控制所述第一板式热交换器、所述第二板式热交换器及所述尾排热交换器执行热量交换，所述第一板式热交换器用于对所述燃料电池电堆发热量执行热量交换；所述第二板式热交换器用于对所述燃料电池辅件发热量执行热量交换；所述尾排热交换器用于对所述燃料电池尾排热量执行热量交换。4.根据权利要求3所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述第一板式热交换器的入口侧通过第一水泵与所述燃料电池本体连接，所述第一板式热交换器的出口侧通过第二水泵与所述热水存储单元连接，所述热力系统控制器用于根据所述系统热能及所述系统用热信息控制所述第一水泵和所述第二水泵运行，将所述燃料电池电堆发热量转换为第一循环水热量，并将第一循环水输出至所述热水存储单元。5.根据权利要求3所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述第二板式热交换器的入口侧通过第三水泵与所述燃料电池辅件连接，所述第二板式热交换器的出口侧通过第四水泵与所述热水存储单元连接，所述热力系统控制器用于根据所述系统热能及所述系统用热信息控制所述第三水泵和所述第四水泵运行，将所述燃料电池辅件发热量转换为第二循环水热量，并将第二循环水输出至所述热水存储单元。6.根据权利要求3所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述尾排热交换器包括与尾排罐连接的第一电子开关及第五水泵，所述尾排罐内部设有第二液位传感器，所述热力系统控制器用于根据所述第二液位传感器的参数控制所述第一电子开关及所述第五水泵运行，将所述尾排罐内的高温水传输至所述热水存储单元。7.根据权利要求1所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述系统用热信息包括下述至少一项：用户供暖热需求信息、热采样信息及用户生活用水热需求信息；
所述热能处理子系统还包括：生活用水单元，所述生活用水单元设有第六水泵，所述第六水泵的输入侧与所述热水存储单元连接，所述第六水泵的输出侧与生活用水管路连接，所述第六水泵的控制端与所述热力系统控制器连接，所述热力系统控制器用于根据用户生活用水热需求信息控制所述第六水泵运行。8.根据权利要求1所述的热电联供热管理系统，其特征在于，所述热能处理子系统还包括：供暖处理单元，所述供暖处理单元设有第三板式热交换器，所述第三板式热交换器的输入侧通过第七水泵与所述热水存储单元连接，所述第三板式热交换器的输出侧通过第八水泵与供热管路连接，所述第三板式热交换器的输入侧和/或输出侧设有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于获取热采样信息，所述热力系统控制器用于根据用户供暖热需求信息和所述热采样信息控制所述第七水泵和所述第八水泵运行。9.根据权利要求1-8任一所述的热电联供热管理系统，其特征在于，还包括：系统控制模块，及设置于所述壳体表面的系统热电接口，所述系统热电接口实现系统内外的热能、电能及水气的交互传输；所述系统控制模块与所述燃料电池控制器及所述热力系统控制器通信连接，所述系统控制模块用于控制器之间的协调控制。10.一种热电联供热管理系统控制方法，其特征在于，用于权利要求1-9任一项所述的热电联供热管理系统，所述方法包括：获取系统用热信息，并根据所述系统用热信息控制燃料电池本体及燃料电池辅件输出系统热能和电能；根据所述系统热能及所述系统用热信息控制热交换子单元运行，所述热交换子单元用于将所述系统热能转换为循环水热能，并将循环水输出至热水存储单元。

技术总结
本发明公开了一种热电联供热管理系统及其控制方法，包括：壳体，及设置于壳体内的热电发生子系统和热能处理子系统；热电发生子系统包括燃料电池本体、燃料电池辅件及燃料电池控制器，燃料电池控制器用于获取系统用热信息，并根据系统用热信息控制燃料电池本体及燃料电池辅件输出系统热能；热能处理子系统包括热力系统控制器、热交换单元和热水存储单元，热交换单元包括至少一个热交换子单元，热力系统控制器用于根据系统热能及系统用热信息控制热交换子单元运行，热交换子单元用于将系统热能转换为循环水热能，并将循环水输出至热水存储单元。本发明通过模块化集成实现社区及楼宇级的燃料电池热能转换，占用空间小，热能利用率及安全性高。率及安全性高。率及安全性高。


技术研发人员：杨锋 王宏刚 王丹博 王彦波
受保护的技术使用者：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/4/8