CN113140756B 基于燃料电池的控制方法与装置以及井场增产方法 （烟台杰瑞石油装备技术有限公司）

TW515130B,2002.12.21US2019162061A1,2019.基于燃料电池的控制方法与装置以及井场本公开提供一种基于燃料电池的控制方法多个第一燃料电池中选择至少一个以形成燃料燃气分配比分别向每个第二燃料电池分配对应需求从待选的燃料电池选择一定数目待启动的2将所述第一燃气用量的燃气按照电池燃气分配比分别向每个所述第二燃料电池分配将两个以上所述第二燃料电池并联和/或串将所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率与所述电能转换阈值进行响应于所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率均未超出所述电能转响应于所述燃料电池组中至少一个第二燃料电池的电能转换效率超出所述电能转换将超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率与所述电能转换阈值的上限进行比响应于超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率大于所述电能转换阈值的上限，获取所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效将所述燃料电池组的第二燃料电池的电能转换效率之比的反比作为所述电池燃气分周期性地调用所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的燃气消耗量和输出端的功率，获取单位时间内所述燃料电池组的第一燃气需求总量，其中3向所述燃料电池组分配大于或等于所述第一燃气需求总量的所述第一燃气用量的燃基于所述燃料电池组的至少一个第二燃料电池和每个所述第二燃料电池的额定燃气根据每个所述第二燃料电池的电能转换效率，实时地调整所述根据所述配电信息和单个所述第二燃料电池的最大功率，获取通过外界输入以获取所述电能转换阈值，或者，根据已获得的所述4响应于所述配电信息，获取所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的功率输出需求根据所述第二燃料电池的功率输出需求量和所述第二燃料电池的电述第二燃料电池的输出端输出所述功率输出需求量的功率时所需消调用所述第二燃料电池被分配的燃气的第二燃气用响应于所述第二燃料电池被分配的燃气的第二燃气用量不小于所述目标燃气消耗量，提供用于所述目标设备的运行计划，其中，所述运行计划包括所述目周期性调用所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率和输出端的功率，比较所述第二燃料电池所需的实际需求燃气量和实时被分配的燃气的所述第二燃气响应于所述第二燃料电池实时被分配的燃气的所述第二燃气用量不小于所述实际需响应于所述第二燃料电池实时被分配的燃气的所述第二燃气用量小于所述实际需求其中，响应于对应配气阀的阀开度已开到最大阀开度，输出燃关停对应的第二燃料电池并启用等数量的其他的所述第一燃料电池以用作所述第二燃料5其中，响应于所述压力数据大于所述压力阈值信息的上通过所述第二燃料电池内置的水温传感器检测所述第二燃料电池中水的实通过对所述燃料电池组中的每个第二燃料电池对应的循环水的水量进响应于所述燃料电池组的循环水的总量在所述燃料电池组的正常工作需求水量的范响应于所述燃料电池组的循环水的总量小于所述燃料电池组的正常工作需求水量的响应于所述燃料电池组的循环水的总量高于所述燃料电池组的正常工作需求水量的从多个第一燃料电池中选择至少一个以形成燃料电池组，用以为井场增产模块供电；6将所述第一燃气用量的燃气按照电池燃气分配比分别向每个所述第二燃料电池分配将两个以上所述第二燃料电池并联和/或串将所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率与所述电能转换阈值进行响应于所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率均未超出所述电能转响应于所述燃料电池组中至少一个第二燃料电池的电能转换效率超出所述电能转换将超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率与所述电能转换阈值的上限进行比响应于超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率大于所述电能转换阈值的上限，24.如权利要求23所述的井场增产方法，其中，所第一控制器，被配置为从所述多个第一燃料电池中选配气管路，包括配气总管路和对所述配气总至少一个配气阀，设置在所述至少一个配气分管路上且第二控制器，配置为控制所述至少一个配气阀中的一燃气用量的燃气按照所述燃料电池组的电池燃气分配比分别向每个所述第二燃料电池所述燃料电池组的第二燃料电池为两个以上，两个以上所述第二燃料电池并联和/或7将所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率与所述电能转换阈值进行响应于所述燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率均未超出所述电能转响应于所述燃料电池组中至少一个第二燃料电池的电能转换效率超出所述电能转换将超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率与所述电能转换阈值的上限进行比响应于超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率大于所述电能转换阈值的上限，所述至少一个配气阀与所述至少一个配气分管路一一对应且所述至少一个配气阀与所述配电模块的输入端与所述燃料电池组中的每个所述第二燃料电池的输出端连接所述储能装置包括一个或多个储能单元且所述储能装置被所述水处理单元的输出端与所述过滤单元连接，所述过滤单元8[0002]较早的增产作业设备是由柴油机作为动力，首先柴油机的能量转换效率较低(低[0004]本公开至少一实施例提供一种基于燃料电池的控制方法与装置以及井场增产方每个所述第二燃料电池分配对应的第二燃气用一燃气用量的燃气按照电池燃气分配比分别向每个所述第二燃料电池分配对应的第二燃9于为所述燃料电池组配气，记录所述配气的过程中的燃气回流压力与流量以及燃气消耗所述第二燃料电池的最大功率；根据所述配电信息和单个所述第二燃料电池的最大功率，所述燃料电池组中至少一个第二燃料电池的电能转换效率超出所述电能转换阈值的范围，[0021]将超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率与所述电能转换阈值的上限进[0022]响应于超出所述电能转换阈值的范围的电能转换效率大于所述电能转换阈值的组中所有的第二燃料电池的电能转换效率的平均值获取所述电需求量的功率时所需消耗的燃气量；调用所述第二燃料电池被分配的燃气的第二燃气用续监控对应的第二燃料电池的输出端的功率并输出监时供给异常信息并关停对应的第二燃料电池并启用等数量的其他的所述第一燃料电池以所述压力数据与所述压力阈值信息；响应于所述压力数据未超出所述压力阈值信息的范所述燃料电池组进行排水直至监测到所述燃料电池组的循环水的总量等于所述燃料电池的燃气按照电池燃气分配比分别向每个所述第二燃料电池分配对应的第二燃气用量的燃以控制将所述第一燃气用量的燃气按照所述燃料电池组的电池燃气分配比分别向每个所一个配气阀与所述至少一个配气分管路一一对应且所述至少一个配气阀与所述燃料电池电池组的第二燃料电池为两个以上，两个以上所述第二燃料电池并联和/或串联形成所述[0037]例如，本公开至少一实施例提供的一种基于燃料电池的控制装置还包括配电模[0039]例如，本公开至少一实施例提供的一种基于燃料电池的控制装置还包括储能装[0040]例如，本公开至少一实施例提供的一种基于燃料电池的控制装置还包括气源单[0041]例如，本公开至少一实施例提供的一种基于燃料电池的控制装置还包括缓冲单[0051]图7为本公开一些实施例提供的对燃料电池组的第二燃料电池进行检测的流程[0054]图10为本公开一些实施例提供的监测第二燃料电池的燃气实时供给情况的流程及零部件很难满足燃料电池大功率工作时的则上述形成的燃料电池组用于为井场增产模块供电，以实现基于燃料电池的井场增产方分是否是构成燃料电池组的燃料电池而做名称上的[0081]步骤S22、将第一燃气用量N1的燃气按照电池燃气分配比Z1分别向每个第二燃料N1的燃气按照燃料电池组的电池燃气分配比Z1分别向每个第二燃料电池分配对应的第二料电池组的第二燃料电池的电能转换效率之求总量M1为单位时间内燃料电池组中所有的第二燃料电第一燃气需求总量M1实时地变化，因为第二燃料电池的电能转换效率C会根据燃料电池的[0100]由此，本公开的一些实施例可以根据不同时段的第二燃于目标设备的需求电压与需求功率以及n个第二燃料电池的输出端的数量、对应输出端的率得到的值等于形成燃料电池组的第二燃料电池的数目n，此时默认各个第二燃料电池的率除以单个第二燃料电池的最大功率的数值也同样满足目标设[0130]例如，在一些示例中，响应于将n(例如n≥2)个第二燃料电池并联形成燃料电池[0131]图7为本公开一些实施例提供的对燃料电池组的第二燃料电池进行检测的流程[0134]步骤S32、将燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率与电能转换阈值出电能转换阈值的范围，则获取燃料电池组的所有第二燃料电池的电能转换效率的平均值的下限，则关停且标记对应的第二燃料电池并启用等数量的其他的第一燃料电池(也即[0143]例如，在一些示例中，响应于将n(例如n≥2)个第二燃料电池并联形成燃料电池[0147]步骤S42、根据第二燃料电池的功率输出需求量P1和第二燃料电池的电能转换效[0175]例如，在一些示例中，响应于将n(例如n≥2)个第二燃料电池并联形成燃料电池[0176]图10为本公开一些实施例提供的监测第二燃料电池的燃气实时供给情况的流程[0178]步骤S61、周期性调用燃料电池组中的每个第二燃料电池的电能转换效率和输出[0179]步骤S62、比较第二燃料电池所需的实际需求燃气量N4和实时被分配的燃气的第给异常信息并关停对应的第二燃料电池并启用等数量的其他的第一燃料电池以用作第二应燃料电池的燃气消耗量和输出端的功率(也可称为电能的产出量)得到燃料电池的电能[0203]本公开的一些实施例能够根据监测到的用于配气的配气管路的压力情况来调整[0208]步骤S82、通过第二燃料电池内置的水温传感器检测第二燃料电池中水的实时温[0217]步骤S91、通过对燃料电池组中的每个第二燃料电池对应的循环水的水量进行监断燃料电池组的循环水的总量是否满足燃料电的至少一个第一燃料电池101，第一控制器102被配置为从多个第一燃料电池101中选择至第二燃料电池105的个数(比如图中所示的待选用的第一燃料电池101为9个且构成燃料电是构成燃料电池组的燃料电池而做名称上的输用于燃料电池组11a的第一燃气用量N1的燃气。至少一个配气阀1032设置在至少一个配气分管路10312上且配置为向燃料电池组11a中的每个第二燃料电池105(例如图15所示的n的分配比例分别向每个第二燃料电池105分配对应的第二燃气用量N个第二燃料电池105的输出端连接且配电模块106的输出端与目标设备107连接，用以为目模块106的输入端和输出端各自连接(未图示)，实现对第二燃料电池105的单级或多级升例如目标设备107包括井场增产模块，则形成的燃料电池组用于为井场增产模块供电以及上述任一实施例的基于燃料电池的控制装置也可作为一种基于燃料电池的井场增产装置，[0248]需要说明的是，本公开的一些实施例中的第一控制器和/或第二控制器可以是基[0249]本公开实施例的控制装置100还可以包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存(flashmemory)、光存储器(optical的一个或多个非暂时的计算机可读的存储器；以及(3)处理器可执行的存储在存储器中的例如第一控制器、第二控制器和第三控制器)集成于一个电路，以形成上述的总控制器模例如第一控制器、第二控制器和第三控制器)这几个独立控制部分，以分别实现相应的功[0253]需要注意的是，在本公开的实施例中，该控制装置100可以包括更多或更少的模不受限制。关于控制装置100的技术效果可以参考本公开上述实施例中关于控制方法的技电池的控制装置不进行上述方式的具体模块划分或者部分模块之间并无明确划界等情况[0256]例如，在一些示例中，目前行业能够量产的燃料电池全部为百千瓦级，如使用[0258](1)本公开实施例附图只涉及到本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通[0259](2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到