一种质子膜电解水制氢系统及控制方法与流程

allin2026-08-27  33


本申请涉及电解制氢,具体而言,涉及一种质子膜电解水制氢系统及控制方法。


背景技术:

1、质子膜电解水制氢系统由两台或两台以上的电解槽并联而成。其系统的制氢总功率由多台的电解槽并联形式组合。电解过程中,电解槽中的质子膜两边的压力要保持基本相同,一般为3mpa。

2、现有的电解水制氢系统有两种供电方式,一种是采用市电直接供电,一种是利用太阳能资源进行发电后供电,但光伏发电量并不稳定,其发电量随着时段和阳光变化发生变化,因此电解槽也需要根据发电量控制启动数量,因此利用光伏发电的制氢系统在技术上并不成熟。

3、因此本申请的目的在于提供一种质子膜电解水制氢系统控制方法,以解决光伏发电不稳定的问题。


技术实现思路

1、本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、为了解决以上背景技术部分提到的技术问题,本申请的一些实施例提供了一种质子膜电解水制氢系统的控制方法,用于控制多个电解槽的启停,其特征在于,包括如下步骤:

3、步骤1:若准备开启的电解槽其氢气侧压力与正在工作系统压力不同,氧气侧压力与系统压力不同:判断氢气侧压力与氧气侧压力哪一边与正在工作系统压力偏离更大,则先开通与系统压力偏离更大侧的管道的电动阀;

4、步骤2,在步骤1的同时判断氢气侧和氧气侧之间的压力差,压力差小于目标值,开启另一侧出气口的电动阀;当判断氢气侧和氧气侧之间的压力差大于目标值时,关闭与系统压力偏差小的一边的出气口的电动阀,让另一侧的气体流动到氢气和氧气两侧的压力差小于目标值,开启已关闭的一侧电动阀,让氢气和氧气两侧的气体流动;

5、等氢气侧、氧气侧的压力上升与运行中的电解槽压力相近时,开通进水电动阀,电解水参与循环,此时打开电解槽的电源;

6、在上述过程中需要确保氢气测压力和氧气侧压力的压差小于质子膜的最大承受压力。

7、进一步的,通过氢气侧出气口管路和氧气侧出气口管路设节流阀,调节节流阀改变流体的流动速率。

8、进一步的,通过氢气侧出气口管路和氧气侧出气口管路设节流阀,节流阀管路中设一电动阀,电动阀开启和关闭控制节流阀管路通断。

9、进一步的,通过氢气侧出气口管路与氧气侧出气口管路设节流阀和电动阀的管路并联设一管路,并在管路中设一电动阀,电动阀控制此管路通断。

10、进一步的,电解槽,至少并联设置两个,每个电解槽均具有进水口;

11、进水装置,通过进水管道连接进水口;进水口管路中设一电动阀,另设一排水管,所述排水管上连接有排水阀。

12、进一步的,制氢系统还包括:

13、压力传感器,设置在与进水口、出氢气口、出氧气口连通的管路上。

14、进一步的,所述氢气水气分离罐连接有氢气压力调节器,所述氧气水气分离罐连接有氧气压力调节器。

15、本申请的有益效果在于:通过本申请的控制方法和系统,可根据光伏发电量匹配不同的电解槽启动数量。



技术特征:

1.一种质子膜电解水制氢系统的控制方法,用于控制多个电解槽的启停,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种质子膜电解水制氢系统的控制方法,其特征在于:通过氢气侧出气口管路和氧气侧出气口管路设节流阀,调节节流阀改变流体的流动速率。

3.根据权利要求1所述的一种质子膜电解水制氢系统的控制方法,其特征在于:通过氢气侧出气口管路和氧气侧出气口管路设节流阀,节流阀管路中设一电动阀,电动阀开启和关闭控制节流阀管路通断。

4.根据权利要求1所述的一种质子膜电解水制氢系统的控制方法,其特征在于:通过氢气侧出气口管路与氧气侧出气口管路设节流阀和电动阀的管路并联设一管路,并在管路中设一电动阀,电动阀控制此管路通断。

5.一种质子膜电解水制氢系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的一种质子膜电解水制氢系统,其特征在于,制氢系统还包括:


技术总结
本申请公开了一种质子膜电解水制氢系统及控制方法,其属于电解制氢技术领域。若准备开启的电解槽其氢气侧压力与正在工作系统压力不同,氧气侧压力与系统压力不同:判断氢气侧压力与氧气侧压力哪一边与系统压力偏离更大,则先开通与系统压力偏离更大侧的管道的电动阀;在步骤1的同时判断氢气侧和氧气侧之间的压力差,压力差小于目标值,开启另一侧出气口的电动阀;当判断氢气侧和氧气侧之间的压力差大于目标值时,关闭与系统压力偏差小的一边的出气口的电动阀,让另一侧的气体流动到氢气和氧气两侧的压力差小于目标值,开启已关闭的一侧电动阀,让氢气和氧气两侧的气体流动;等氢气侧、氧气侧的压力上升与电解槽压力相近时,开通进水电动阀。

技术研发人员:周泽鑫,吴伙兵
受保护的技术使用者:中氢动力科技(深圳)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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