一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法

一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及电动车动力系统技术领域，具体涉及一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统及其控制方法。

背景技术：

2.作为燃料电池的最理想的燃料是氢能，在21世纪，氢的需求量将持续增加，最主要的应用可能是燃料电池和燃料电池电动车。燃料电池通过补加燃料实现连续的运转，尤其适用于偏远地区的使用，但是氢气储存以及运送问题阻碍了燃料电池的商业化发展。而解决这一问题的办法就是使用具有高能量密度的液体燃料催化转换即时产生氢气。固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，sofc)采用固体氧化物作为电解质，除了高效、环境友好等特点之外，它的燃料适用范围广，除了能够使用氢气之外，还能直接使用液体燃料。
3.而在当sofc电池使用碳氢化合物作为燃料时，会出现积碳现象，积碳效应会影响电池长期稳定性从而电池的性能输出，因此，急需提出一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统及其控制方法，用于消除sofc电池的积碳效应，以保证sofc电池和电动车的长期稳定运行。

技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要提供一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统及其控制方法，用以解决现有技术中存在的由于当sofc电池使用碳氢化合物作为燃料时，出现的积碳现象导致sofc电池和电动车的无法长期稳定运行的技术问题。
5.一方面，本发明提供了一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，包括燃料供应模块、空气供应模块、燃烧室、对称电极sofc、蓄电池、电机以及控制器；所述燃烧室的入口分别与所述燃料供应模块和所述空气供应模块连通，所述燃烧室的出口与所述对称电极sofc的入口连通，所述对称电极sofc的出口分别与所述蓄电池和所述控制器连通，所述蓄电池与所述控制器连通；
6.所述控制器用于控制所述燃料供应模块和所述空气供应模块分别向所述燃烧室供应燃料和空气；
7.所述燃烧室根据所述燃料和所述空气向所述对称电极sofc提供热量；
8.所述对称电极sofc的阳极侧和阴极侧与所述燃料供应模块和所述空气供应模块连通，用于基于所述燃烧室提供的热量生成电流；
9.所述控制器还用于控制所述对称电极sofc和/或所述蓄电池驱动所述电机；
10.所述控制器还用于控制所述对称电极sofc向所述蓄电池供电。
11.在一些可能的实现方式中，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括两位四通电磁阀，所述两位四通电磁阀包括第一入口、第二入口、第一出口、第二出口以及第三出口，当所述两位四通电磁阀位于第一工作状态时，所述第一入口和所述第一出口连通，所述第二入口和所述第二出口连通；当所述两位四通电磁阀位于第二工作状态时，所述
第一入口和所述第二出口连通，所述第二入口和所述第三出口连通；
12.当所述两位四通电磁阀位于第一工作状态时，所述燃料供应模块与所述第一入口连通，所述空气供应模块与所述第二入口连通，所述第一出口与所述对称电极sofc的阳极侧连通，所述第二出口与所述对称电极sofc的阴极侧连通；
13.当所述两位四通电磁阀位于第二工作状态时，所述燃料供应模块与所述第一入口连通，所述空气供应模块与所述第二入口连通，所述第二出口与所述对称电极sofc的阴极侧连通，所述第三出口与所述对称电极sofc的阳极侧连通。
14.在一些可能的实现方式中，所述控制器还用于实时监测所述对称电极sofc的开路电压，当所述开路电压小于预设电压时，控制所述两位四通电磁阀由第一工作状态切换至第二工作状态，或控制所述两位四通电磁阀由第二工作状态切换至第一工作状态。
15.在一些可能的实现方式中，所述燃料供应模块包括燃料泵、燃料流量调节阀以及混合器；
16.所述燃料泵用于提供燃料；
17.所述燃料流量调节阀用于根据所述控制器的第一控制信号调节进入所述混合器以及进入所述燃烧室的燃料流量；
18.所述混合器的进口分别与所述燃料流量调节阀以及所述对称电极sofc的出口连通，所述混合器的出口与所述对称电极sofc的入口连通，用于将燃料和所述对称电极sofc尾气中的水蒸气进行混合，生成混合燃料，并将所述混合燃料输送至所述对称电极sofc。
19.在一些可能的实现方式中，所述燃料供应模块还包括设置在所述混合器和所述对称电极sofc之间的燃料路换热器；
20.所述燃料路换热器的热流进口与所述燃烧室的出口连通，所述燃料路换热器的气流进口与所述混合器的出口连通，用于基于燃烧室生成的热量对所述混合燃料进行预热。
21.在一些可能的实现方式中，所述空气供应模块包括空气压缩机以及气体流量调节阀；
22.所述空气压缩机用于获取并压缩空气；
23.所述气体流量调节阀用于根据所述控制器的第二控制信号调节进入所述对称电极sofc以及进入所述燃烧室的空气流量。
24.在一些可能的实现方式中，所述空气供应模块还包括设置在所述气体流量调节阀与所述对称电极sofc之间的空气路换热器；
25.所述空气路换热器的气流进口与所述气体流量调节阀连通，所述空气路换热器的热流进口与所述燃料路换热器的热流出口连通，用于基于燃烧室生成的热量对空气进行预热。
26.在一些可能的实现方式中，所述空气供应模块还包括设置在所述燃料路换热器和所述空气路换热器之间的热量调节电磁阀，所述热量调节电磁阀用于根据所述控制器的第三控制信号调节进入到所述空气路换热器中的热量。
27.在一些可能的实现方式中，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括设置在所述燃烧室和所述对称电极sofc之间的温度传感器，所述温度传感器用于监测所述对称电极sofc的温度；
28.所述控制器用于根据所述对称电极sofc的温度生成所述第一控制信号、第二控制
信号以及第三控制信号。
29.在一些可能的实现方式中，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括与所述对称电极sofc的出口连通的水汽分离器、水箱以及蒸汽发生器；
30.所述水汽分离器用于收集所述对称电极sofc的尾气，并将所述尾气中的水分输送至所述水箱，将所述尾气中气体输送至所述燃烧室；
31.所述水箱将所述水分输送至所述蒸汽发生器；
32.所述蒸汽发生器用于将所述水分变换为水蒸气，并输入至所述混合器。
33.另一方面，本发明还提供了一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法，适用于上述任意一种可能的实现方式中所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法包括：
34.实时监测蓄电池的电量，并判断所述蓄电池的电量是否小于预设电量；
35.当所述蓄电池的电量大于或等于预设电量时，控制所述蓄电池驱动所述电机；
36.当所述蓄电池的电量小于预设电量时，控制燃料供应模块以及空气供应模块向燃烧室提供燃料和空气，以使燃烧室向对称电极sofc提供热量；
37.当所述对称电极sofc的温度达到预设温度值，控制燃料供应模块以及空气供应模块向所述对称电极sofc提供燃料和空气，以使所述对称电极sofc反应；
38.控制所述对称电极sofc向所述蓄电池供电，或控制所述对称电极sofc和/或所述蓄电池驱动所述电机。
39.采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，通过设置对称电极sofc，利用对称电极sofc电极可以相互切换的特点，可避免产生积碳现象，从而可确保对称电极sofc及电动车的长期稳定性。
40.进一步地，本发明利用碳氢化合物作为燃料，摆脱了对化石燃料的依赖；并且可控制对称电极sofc和/或蓄电池驱动电机，在蓄电池电量不足情况下，对称电极sofc可进行单独对电机供电并对蓄电池进行充电，可满足电动车长期运行需求。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明提供的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的一个实施例结构示意图；
43.图2为本发明提供的两位四通电磁阀的一个实施例结构示意图；
44.图3为本发明提供的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法的一个实施例流程示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如：a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
47.应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
48.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
49.本发明实施例提供了一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统及其控制方法，以下分别进行说明。
50.图1为本发明提供的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的一个实施例流程示意图，如图1所示，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10包括燃料供应模块100、空气供应模块200、燃烧室300、对称电极sofc(固体氧化物燃料电池，solid oxide fuel cell)400、蓄电池500、电机600以及控制器700；燃烧室300的入口分别与燃料供应模块100和空气供应模块200连通，燃烧室300的出口与对称电极sofc400的入口连通，对称电极sofc400的出口分别与蓄电池500和控制器700连通，蓄电池500与控制器700连通；
51.控制器700用于控制燃料供应模块100和空气供应模块200分别向燃烧室300供应燃料和空气；
52.燃烧室300根据燃料和空气向对称电极sofc400提供热量；
53.对称电极sofc400的阳极侧和阴极侧与空气供应模块100和燃料供应模块200连通，用于基于燃烧室提供的热量生成电流；
54.控制器700还用于控制对称电极sofc400和/或蓄电池500驱动电机600；
55.控制器700还用于控制对称电极sofc400向蓄电池500供电。
56.与现有技术相比，本发明实施例提供的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10，通过设置对称电极sofc400，利用对称电极sofc400电极可以相互切换的特点，可避免产生积碳现象，从而可确保对称电极sofc400及电动车的长期稳定性。
57.进一步地，本发明实施例利用碳氢化合物作为燃料，摆脱了对化石燃料的依赖；并且可控制对称电极sofc400和/或蓄电池500驱动电机600，在蓄电池500电量不足情况下，对称电极sofc400可进行单独对电机600供电并对蓄电池500进行充电，可满足电动车长期运行需求。
58.需要说明的是：本发明实施例中燃料供应模块100供应的燃料为乙醇。
59.由于乙醇来源广成本低，因此通过设置燃料为乙醇可降低基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10的成本，且摆脱对化石燃料的依赖，并摆脱了对加氢站的依赖。
60.进一步地，本发明实施例可控制对称电极sofc400和/或蓄电池500驱动电机600，
在蓄电池500电量不足情况下，对称电极sofc400可进行单独对电机600供电并对蓄电池500进行充电，可满足电动车长期运行需求。
61.在本发明的具体实施例中，如图1和图2所示，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括两位四通电磁阀800，两位四通电磁阀800包括第一入口810、第二入口820、第一出口830、第二出口840以及第三出口850，当两位四通电磁阀800位于第一工作状态时，第一入口810和第一出口830连通，第二入口820和第二出口840连通；当两位四通电磁阀800位于第二工作状态时，第一入口810和第二出口840连通，第二入口820和第三出口850连通；
62.当两位四通电磁阀800位于第一工作状态时，燃料供应模块100与第一入口810连通，空气供应模块200与第二入口820连通，第一出口830与对称电极sofc400的阳极侧连通，第二出口840与对称电极sofc400的阴极侧连通；
63.当两位四通电磁阀800位于第二工作状态时，燃料供应模块100与第一入口810连通，空气供应模块200与第二入口820连通，第二出口840与对称电极sofc400的阴极侧连通，第三出口850与对称电极sofc400的阳极侧连通。
64.本发明实施例通过设置两位四通电磁阀800的不同工作状态与对称电极sofc400中阳极侧及阴极侧的连通关系，可实现阳极侧和阴极侧的转换，从而可消除积碳现象。
65.在本发明的一些实施例中，控制器700还用于实时监测对称电极sofc400的开路电压，当开路电压小于预设电压时，控制两位四通电磁阀800由第一工作状态切换至第二工作状态，或控制两位四通电磁阀800由第二工作状态切换至第一工作状态。
66.应当理解的是：当监测到对称电极sofc400的开路电压小于预设电压时，两位四通电磁阀800的工作状态为第一工作状态，则控制器700控制两位四通电磁阀800由第一工作状态切换至第二工作状态；而当监测到对称电极sofc400的开路电压小于预设电压时，两位四通电磁阀800的工作状态为第二工作状态，则控制器700控制两位四通电磁阀800由第二工作状态切换至第一工作状态。
67.本发明实施例通过控制两位四通电磁阀800的工作状态切换，使得不同通道的打开改变了对称电极sofc400的工作状态(即阴阳极对换)，从而能够消除积碳效应。
68.在本发明的一些实施例中，如图1所示，燃料供应模块100包括燃料泵110、燃料流量调节阀120以及混合器130；
69.燃料泵110用于提供燃料；
70.燃料流量调节阀120用于根据控制器700的第一控制信号调节进入混合器130以及进入燃烧室300的燃料流量；
71.混合器130的进口分别与燃料流量调节阀120以及对称电极sofc400的出口连通，混合器130的出口与对称电极sofc400的入口连通，用于将燃料和对称电极sofc400尾气中的水蒸气进行混合，生成混合燃料，并将混合燃料输送至对称电极sofc400。
72.本发明实施例通过设置燃料流量调节阀120可实现对燃烧室300生成热量的调节，从而可实现对对称电极sofc400的温度的精确调节，提高对称电极sofc400的工作可靠性。
73.进一步地，本发明实施例将将燃料和对称电极sofc400尾气中的水蒸气进行混合，生成混合燃料，并将混合燃料输送至对称电极sofc400，可对对称电极sofc400的尾气进行再利用，提高了基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10的利用率。
74.为了进一步提高对称电极sofc400的效率，在本发明的一些实施例中，如图1所示，
燃料供应模块100还包括设置在混合器130和对称电极sofc400之间的燃料路换热器140；
75.燃料路换热器140的热流进口与燃烧室300的出口连通，燃料路换热器140的气流进口与混合器130的出口连通，用于基于燃烧室生成的热量对混合燃料进行预热。
76.本发明实施例通过设置燃料路换热器140，可实现通过燃烧室300生成的热量对混合燃料进行预热，无需在对称电极sofc400中对混合燃料进行预热，可进一步提高对称电极sofc400的效率。
77.在本发明的一些实施例中，如图1所示，空气供应模块200包括空气压缩机210以及气体流量调节阀220；
78.空气压缩机210用于获取并压缩空气；
79.气体流量调节阀220用于根据控制器700的第二控制信号调节进入对称电极sofc400以及进入燃烧室300的空气流量。
80.本发明实施例通过设置气体流量调节阀220可实现对燃烧室300生成热量的调节，从而可实现对对称电极sofc400的温度的精确调节，进一步提高对称电极sofc400的工作可靠性。
81.为了避免空气中存在的杂质对燃烧室300生成热量的影响，在本发明的一些实施例中，如图1所示，空气供应模块200还包括空气净化器230，空气净化器230用于对进入空气压缩机210中的空气进行净化。
82.本发明实施例通过设置空气净化器230，可提高空气的纯净度，从而可进一步提高对对称电极sofc400温度调控的精确性。
83.在本发明的一些实施例中，如图1所示，空气供应模块200还包括设置在气体流量调节阀220与对称电极sofc400之间的空气路换热器240；
84.空气路换热器240的气流进口与气体流量调节阀220连通，空气路换热器240的热流进口与燃料路换热器140的热流出口连通，用于基于燃烧室300生成的热量对空气进行预热。
85.本发明实施例通过设置空气路换热器240，从而实现通过燃烧室300生成的热量对空气进行预热，无需在对称电极sofc400中对空气进行预热，可进一步提高对称电极sofc400的效率。
86.为了避免对称电极sofc400中的温度过高，在本发明的一些实施例中，如图1所示，空气供应模块200还包括设置在燃料路换热器140和空气路换热器240之间的热量调节电磁阀250，热量调节电磁阀250用于根据控制器700的第三控制信号调节进入到空气路换热器240中的热量。
87.本发明实施例通过设置热量调节电磁阀250，可在当对称电极sofc400中的温度过高时，控制热量调节电磁阀250不向空气路换热器240中提供热量，从而避免对空气进行预热，起到空气冷却的作用。
88.由于对称电极sofc400的温度对对称电极sofc400的效率有较大影响，因此，在本发明的一些实施例中，如图1所示，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10还包括设置在燃烧室300和对称电极sofc400之间的温度传感器900，温度传感器900用于监测对称电极sofc400的温度；
89.控制器700用于根据对称电极sofc400的温度生成第一控制信号、第二控制信号以
及第三控制信号。
90.本发明实施例通过根据对称电极sofc400的温度生成第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号，以对燃料流量调节阀120、气体流量调节阀220以及热量调节电磁阀250进行调节，可提高对燃料流量调节阀120、气体流量调节阀220以及热量调节电磁阀250进行调节的合理性，从而提高对称电极sofc400的温度的合理性，进而可确保对称电极sofc400的效率。
91.在本发明的一些实施例中，如图1所示，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10还包括与对称电极sofc400的出口连通的水汽分离器1000、水箱1100以及蒸汽发生器1200；
92.水汽分离器1000用于收集对称电极sofc400的尾气，并将尾气中的水分输送至水箱1100，将尾气中气体输送至燃烧室300；
93.水箱1100将水分输送至蒸汽发生器1200；
94.蒸汽发生器1200用于将水分变换为水蒸气，并输入至混合器130。
95.本发明实施例通过将尾气中除水分之外的其他输送至燃烧室300，将水分经过变化的水蒸气输入至混合器130，可提高基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10的整体热利用效率。
96.在本发明的一些实施例中，如图1所示，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统10还包括设置在对称电极sofc400与控制器700之间的dc/dc变换器1300，通过dc/dc变换器1300将对称电极sofc400产生的电流可变为可变直流电压，以驱动电机600。
97.另一方面，在基于对称电极sofc的电动车混合动力系统基础之上，对应的，本发明实施例还提供了一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法，适用于上述任意一种实施例中描述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统；如图3所示，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法包括：
98.s301、实时监测蓄电池的电量，并判断蓄电池的电量是否小于预设电量；
99.s302、当蓄电池的电量大于或等于预设电量时，控制蓄电池驱动电机；
100.s303、当蓄电池的电量小于预设电量时，控制燃料供应模块以及空气供应模块向燃烧室提供燃料和空气，以使燃烧室向对称电极sofc提供热量；
101.s304、当对称电极sofc的温度达到预设温度值，控制燃料供应模块以及空气供应模块向对称电极sofc提供燃料和空气，以使对称电极sofc反应；
102.s305、控制对称电极sofc向蓄电池供电，或控制对称电极sofc和/或蓄电池驱动电机。
103.需要说明的是：由于积碳现象存在会导致对称电极sofc的开路电压降低，因此，在本发明的一些实施例中，基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法还包括：
104.实时监控对称电极sofc的开路电压；当对称电极sofc的开路电压下降到所限制的水平时，控制两位四通电磁阀由第一工作状态切换至第二工作状态，并保持第二工作状态继续进行电化学反应的进行，当运行一段时间之后，再次检测到对称电极sofc的开路电压下降到所限制的水平时，控制两位四通电磁阀由第二工作状态切换至第一工作状态，以此继续下去，保证了对称电极sofc产生的积碳能够及时有效的去除。
105.还需要说明的是：上述实施例中的方法中的步骤可根据基于对称电极sofc的电动
车混合动力系统中的各个模块或单元进行增加或扩展，具体详见基于对称电极sofc的电动车混合动力系统实施例中的描述，在此不做赘述。
106.以上对本发明所提供的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统及其控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，包括燃料供应模块、空气供应模块、燃烧室、对称电极sofc、蓄电池、电机以及控制器；所述燃烧室的入口分别与所述燃料供应模块和所述空气供应模块连通，所述燃烧室的出口与所述对称电极sofc连通，所述对称电极sofc的出口分别与所述蓄电池和所述控制器连通，所述蓄电池与所述控制器连通；所述控制器用于控制所述燃料供应模块和所述空气供应模块分别向所述燃烧室供应燃料和空气；所述燃烧室根据所述燃料和所述空气向所述对称电极sofc提供热量；所述对称电极sofc的阳极侧和阴极侧与所述燃料供应模块和所述空气供应模块连通，用于基于所述燃烧室提供的热量生成电流；所述控制器还用于控制所述对称电极sofc和/或所述蓄电池驱动所述电机；所述控制器还用于控制所述对称电极sofc向所述蓄电池供电。2.根据权利要求1所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括两位四通电磁阀，所述两位四通电磁阀包括第一入口、第二入口、第一出口、第二出口以及第三出口，当所述两位四通电磁阀位于第一工作状态时，所述第一入口和所述第一出口连通，所述第二入口和所述第二出口连通；当所述两位四通电磁阀位于第二工作状态时，所述第一入口和所述第二出口连通，所述第二入口和所述第三出口连通；当所述两位四通电磁阀位于第一工作状态时，所述燃料供应模块与所述第一入口连通，所述空气供应模块与所述第二入口连通，所述第一出口与所述对称电极sofc的阳极侧连通，所述第二出口与所述对称电极sofc的阴极侧连通；当所述两位四通电磁阀位于第二工作状态时，所述燃料供应模块与所述第一入口连通，所述空气供应模块与所述第二入口连通，所述第二出口与所述对称电极sofc的阴极侧连通，所述第三出口与所述对称电极sofc的阳极侧连通。3.根据权利要求2所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述控制器还用于实时监测所述对称电极sofc的开路电压，当所述开路电压小于预设电压时，控制所述两位四通电磁阀由第一工作状态切换至第二工作状态，或控制所述两位四通电磁阀由第二工作状态切换至第一工作状态。4.根据权利要求1所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述燃料供应模块包括燃料泵、燃料流量调节阀以及混合器；所述燃料泵用于提供燃料；所述燃料流量调节阀用于根据所述控制器的第一控制信号调节进入所述混合器以及进入所述燃烧室的燃料流量。5.根据权利要求4所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述燃料供应模块还包括设置在所述混合器和所述对称电极sofc之间的燃料路换热器；所述燃料路换热器的热流进口与所述燃烧室的出口连通，所述燃料路换热器的气流进口与所述混合器的出口连通，用于基于燃烧室生成的热量对所述混合燃料进行预热。6.根据权利要求5所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述空气供应模块包括空气压缩机、气体流量调节阀以及设置在所述气体流量调节阀与所述对
称电极sofc之间的空气路换热器；所述空气压缩机用于获取并压缩空气；所述气体流量调节阀用于根据所述控制器的第二控制信号调节进入所述对称电极sofc以及进入所述燃烧室的空气流量；所述空气路换热器的气流进口与所述气体流量调节阀连通，所述空气路换热器的热流进口与所述燃料路换热器的热流出口连通，用于基于燃烧室生成的热量对空气进行预热。7.根据权利要求6所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述空气供应模块还包括设置在所述燃料路换热器和所述空气路换热器之间的热量调节电磁阀，所述热量调节电磁阀用于根据所述控制器的第三控制信号调节进入到所述空气路换热器中的热量。8.根据权利要求7所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括设置在所述燃烧室和所述对称电极sofc之间的温度传感器，所述温度传感器用于监测所述对称电极sofc的温度；所述控制器用于根据所述对称电极sofc的温度生成所述第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号。9.根据权利要求3所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，其特征在于，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统还包括与所述对称电极sofc的出口连通的水汽分离器、水箱以及蒸汽发生器；所述水汽分离器用于收集所述对称电极sofc的尾气，并将所述尾气中的水分输送至所述水箱，将所述尾气中气体输送至所述燃烧室；所述水箱将所述水分输送至所述蒸汽发生器；所述蒸汽发生器用于将所述水分变换为水蒸气，并输入至所述混合器。10.一种基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-9任意一项所述的基于对称电极sofc的电动车混合动力系统，所述基于对称电极sofc的电动车混合动力系统的控制方法包括：实时监测蓄电池的电量，并判断所述蓄电池的电量是否小于预设电量；当所述蓄电池的电量大于或等于预设电量时，控制所述蓄电池驱动所述电机；当所述蓄电池的电量小于预设电量时，控制燃料供应模块以及空气供应模块向燃烧室提供燃料和空气，以使燃烧室向对称电极sofc提供热量；当所述对称电极sofc的温度达到预设温度值，控制燃料供应模块以及空气供应模块向所述对称电极sofc提供燃料和空气，以使所述对称电极sofc反应；控制所述对称电极sofc向所述蓄电池供电，或控制所述对称电极sofc和/或所述蓄电池驱动所述电机。

技术总结

本发明提供了一种基于对称电极SOFC的电动车混合动力系统及其控制方法，其系统包括燃料供应模块、空气供应模块、燃烧室、对称电极SOFC、蓄电池、电机及控制器；控制器用于控制燃料供应模块和空气供应模块分别向燃烧室供应燃料和空气；燃烧室根据燃料和空气向对称电极SOFC提供热量；对称电极SOFC的阳极侧和阴极侧与燃料供应模块和空气供应模块连通，用于基于燃烧室提供的热量生成电流；控制器还用于控制对称电极SOFC和/或蓄电池驱动电机。本发明利用对称电极SOFC电极可相互切换的特点，避免了积碳，确保了电动车的长期稳定性；利用碳氢化合物作为燃料，摆脱了对化石燃料的依赖；设置蓄电池和/或SOFC对电机进行供电，可满足电动车长期运行需求。车长期运行需求。车长期运行需求。