CN113621976A - 一种电解水制氢系统及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电解水制氢系统及其实现方法，涉及制氢领域，该电解水制氢系统，温度监测单元，还包括：数据处理单元，用于对数据转换单元输出的结果进行处理，形成与温度监测单元监测到的温度相适应的散热调整建议；控制单元，当数据处理单元输出调整建议后，形成与之相对应的控制命令；散热单元，所述散热单元包括若干个散热模块，所述散热模块被分布式的安装在电解槽的各个位置上；所述散热单元用于对数据处理单元执行由控制单元输出的控制指令；通过对电解槽的高温的位置进行散热，并且使得散热的功率与实际的温度相适配，当散热单元失去作用时，对制氢系统进行关停，能够避免散热单元消耗过多的能源，减少能源的利用。

Description

一种电解水制氢系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及制氢领域，具体涉及一种电解水制氢系统及其实现方法。
背景技术
在化石能源逐渐枯竭的当下，寻找高效、可持续利用的清洁能源成为当今的研究重点。其中，氢能具有重量能量密度大、生成物无污染、可再生的优点，是一种理想的清洁能源。在多种制氢方法中，电解水制氢法符合能源再生和降低环境污染的要求，是一种清洁、高效的可持续制氢方法。
在制氢系统中，电解槽是重要的组成部分，电解槽一直处于高温状态，需要利用冷却装置对其进行散热。但是现有的冷却装置通常保持高功率状态长时间的运行，产生的散热效果和消耗的能源不相匹配，能源浪费严重。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种电解水制氢系统，温度监测单元，还包括：
数据转换单元，用于对温度监测单元获取到的数据进行转换；
数据处理单元，用于对数据转换单元输出的结果进行处理，形成与温度监测单元监测到的温度相适应的散热调整建议；
控制单元，当数据处理单元输出调整建议后，形成与之相对应的控制命令；
散热单元，所述散热单元包括若干个散热模块，所述散热模块被分布式的安装在电解槽的各个位置上；所述散热单元用于对数据处理单元执行由控制单元输出的控制指令，对电解槽相应位置进行散热。
进一步的，还包括提醒单元，在散热单元执行散热命令后，系统内电解槽温度依然过高的情况下，向用户发出警报。
进一步的，所述数据处理单元包括：
数据储存单元，用于调取数据转换单元输入的数据，并进行存储；
预设单元，用于预设系统内的电解槽可承受温度值，形成预设值；
比对单元，用于调取存储于数据储存单元内的监测值与预设值进行对比，输出对比结果；
判断单元，用于调取对比结果，判断电解槽上不同位置上的当前温度的高低；
输出单元，用于将判断单元得到的判断结果进行输出，对该判断进行转换，形成对温度的调整建议。
进一步的，该预设值为额定值的0.85倍-0.95倍之间。
进一步的，所述提醒单元包括无线通信模块以及本地报警模块，所述无线通信模块具备以手机信号或者无线网为载体，进行无线通信的能力；所述本地报警模块具备以灯光或者声音发出报警的功能。
进一步的，所述本地报警模块为灯光报警器。
进一步的，所述散热单元包括具备散热功能散热模块，还包括对散热效果进行评价的散热评价单元；所述散热模块被分布式的安装在电解槽的各个位置上，与电解槽的发热点相适配。
进一步的，判断单元调取散热评价单元输出的评价结果后，形成新的判断结果，并通过输出单元进行转换，输出为新的调整建议；所述控制单元调取该调整建议后，输出为新的控制指令；所述散热单元调取该控制指令，控制散热功率，将散热效果调整到预期状态；当无法达到逾期时，通过控制单元发出停机指令；系统还包括停机单元，当散热单元输出无法继续调节散热效果的评价时，所述停机单元用于对系统进行停机。
进一步的，还包括数据共享单元，当数据转换单元对温度监测单元获取的数据进行转换之后，对转换后的数据进行共享。
一种电解水制氢方法，包括以下步骤：
S01、采集系统内电解槽的温度信息，并将该信息进行转换并共享；
S02、预设限定温度，并且将监测温度与预设温度对比，判断监测温度是否超限；
S03、评估超限范围以及相应的位置，在温度超限的位置上，根据超限的范围进行相应程度的散热，并且评估降温效果；
S04、根据降温效果，调整散热力度，并重新评价降温效果，当散热效果不够时，确认是否还能继续跟进散热；
S05、当电解槽的相应的位置上的温度超限情况难以再调节时，向用户进行报警，并直接进行停机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过对电解槽的高温的位置进行散热，并且使得散热的功率与实际的温度相适配，当散热单元散失作用时，对制氢系统进行关停，能够避免散热单元消耗过多的能源，减少能源的利用，减少浪费。
附图说明
图1为本发明中的电解水制氢系统流程示意图；
图2为本发明中的电解水制氢系统方法示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
10、温度监测单元；20、数据转换单元；30、数据共享单元；40、数据处理单元；41、数据储存单元；42、预设单元；43、比对单元；44、判断单元；45、输出单元；50、控制单元；60、提醒单元；61、无线通信模块；62、本地报警模块；70、停机单元；80、散热单元；81、散热模块；82、散热评价单元。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例1
本实施例所述的一种电解水制氢系统，包括温度监测单元10，所述温度监测单元10用于对电解水制氢用的电解槽的不同位置上的温度进监测；
系统还包括数据转换单元20，用于对温度监测单元10获取到的数据进行转换，便于系统进行识别；
系统还包括数据处理单元40，用于对数据转换单元20输出的结果进行处理，形成与温度监测单元10监测到的温度相适应的散热调整建议；
系统还包括控制单元50，当数据处理单元40输出调整建议后，形成与之相对应的控制命令；
系统还包括散热单元80，所述散热单元80包括若干个散热模块81，所述散热模块81被分布式的安装在电解槽的各个位置上；所述散热单元80用于对数据处理单元40执行由控制单元50输出的控制指令，对电解槽相应位置进行散热；
系统还包括提醒单元60，在散热单元80执行散热命令后，系统内电解槽温度依然过高的情况下，向用户发出警报。
使用时，利用电解槽进行电解制氢，当判定电解槽的某一个部分温度过高时，通过启动散热单元80对电解槽相应的位置进行散热，起到针对性散热的效果，减少散热单元80的能源消耗量，避免产生不必要的能源浪费。
参考图1，所述数据处理单元40包括数据储存单元41、预设单元42、比对单元43、判断单元44、输出单元45；
所述数据储存单元41用于调取数据转换单元20输入的数据，并进行存储；便于用户随时调取；
所述预设单元42用于预设系统内的电解槽可承受温度值；该温度值为额定值的0.85倍-0.95倍之间；通过使得预设值低于额定值，能够使得温度超过预设值时，用户还有一定的缓冲时间，以进行下一步的操作；
所述比对单元43用于调取存储于数据储存单元41的内监测值与预设值进行对比，输出对比结果；
所述判断单元44用于调取对比结果，判断电解槽上不同位置上的当前温度的高低；
所述输出单元45用于将判断单元44得到的判断结果进行输出，对该判断进行转换，形成对温度的调整建议；
当判断单元44了解到电解槽某一位置上的温度超限时，则输出单元45形成对相应位置上进行降温的调整建议；该位置可以延伸为多个位置或者电解槽的整体，即在电解槽的多个位置或者整体温度变化时，也一样适用。
使用时，通过设置了数据储存单元41、预设单元42、比对单元43、判断单元44、输出单元45，能根据电解槽的温度情况，对电解槽相应位置进行散热，形成针对性的散热的效果，能够避免能源的浪费。
参考图1，所述提醒单元60包括无线通信模块61以及本地报警模块62，所述无线通信模块61具备以手机信号或者无线网为载体，进行无线通信的能力；所述本地报警模块62具备以灯光或者声音发出报警的功能，所述本地报警模块62为灯光报警器；使用时，通过无线通信模块61以及本地报警模块62之间的配合，能够同时向电解水室内的用户以及位于远程监控室内的用户发出提醒。
实施例2
参考图1，本实施例所述的一种电解水制氢系统，是在实施例1的基础上作出的进一步改进，所述散热单元80包括具备散热功能散热模块81，还包括对散热效果进行评价的散热评价单元82；所述散热模块81被分布式的安装在电解槽的各个位置上，与电解槽的发热点相适配；使用时，能够针对性的进行散热；所述散热评价单元82用于调取数据转换单元20输出的当前的温度情况，对散热模块81产生的散热效果进行评价，确认散热模块81的散热效果。
所述判断单元44调取散热评价单元82输出的评价结果后，形成新的判断结果，并通过输出单元45进行转换，输出为新的调整建议；所述控制单元50调取该调整建议后，输出为新的控制指令；所述散热单元80调取该控制指令，控制散热功率，将散热效果调整到预期状态；当无法达到预期时，通过控制单元50发出停机指令。
使用时，通过控制散热评价单元82对散热模块81的散热效果进行评估，将该评估结果反馈给判断单元44，形成新的调整建议，通过调整散热模块81的散热功率，散热模块81的散热功率和电解槽的温度相适配，避免散热模块81在功率上产生不必要的浪费，能够起到节省能源的作用。
实施例3
本实施例所述的一种电解水制氢系统，是在实施例1上所作出的进一步改进，系统还包括停机单元70，当散热单元80输出无法继续调节散热效果的评价时，所述停机单元70用于对系统进行停机；使用时，通过进行停机，能够避免系统内电解槽的温度进一步的提高，减少安全隐患。
实施例4
本实施例所述的一种电解水制氢系统，是在实施例1上所作出的进一步改进，还包括数据共享单元30，当数据转换单元20对温度监测单元10获取的数据进行转换之后，对转换后的数据进行共享；通过进行数据共享，便于使多个用户能够同时了解到系统内的温度情况。
实施例5
本实施例所述的一种电解水制氢方法，包括以下步骤；
S01、采集系统内电解槽的温度信息，并将该信息进行转换并共享；
S02、预设限定温度，并且将监测温度与预设温度对比，判断监测温度是否超限；
S03、评估超限范围以及相应的位置，在温度超限的位置上，根据超限的范围进行相应程度的散热，并且评估降温效果；
S04、根据降温效果，调整散热力度，并重新评价降温效果，当散热效果不够时，确认是否还能继续跟进散热；
S05、当电解槽的相应的位置上的温度超限情况难以再调节时，向用户进行报警，并直接进行停机。
使用时，通过对电解槽的高温的位置进行散热，并且使得散热的功率与实际的温度相适配，当散热单元散失作用时，对制氢系统进行关停，能够避免散热单元消耗过多的能源，减少能源的利用，减少浪费。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电解水制氢系统，温度监测单元(10)，其特征在于，还包括：
数据转换单元(20)，用于对温度监测单元(10)获取到的数据进行转换；
数据处理单元(40)，用于对数据转换单元(20)输出的结果进行处理，形成与温度监测单元(10)监测到的温度相适应的散热调整建议；
控制单元(50)，当数据处理单元(40)输出调整建议后，形成与之相对应的控制命令；
散热单元(80)，所述散热单元(80)包括若干个散热模块(81)，所述散热模块(81)被分布式的安装在电解槽的各个位置上；所述散热单元(80)用于对数据处理单元(40)执行由控制单元(50)输出的控制指令，对电解槽相应位置进行散热。
2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，还包括提醒单元(60)，在散热单元(80)执行散热命令后，系统内电解槽温度依然过高的情况下，向用户发出警报。
3.根据权利要求1所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，所述数据处理单元(40)包括：
数据储存单元(41)，用于调取数据转换单元(20)输入的数据，并进行存储；
预设单元(42)，用于预设系统内的电解槽可承受温度值，形成预设值；
比对单元(43)，用于调取存储于数据储存单元(41)的内监测值与预设值进行对比，输出对比结果；
判断单元(44)，用于调取对比结果，判断电解槽上不同位置上的当前温度的高低；
输出单元(45)，用于将判断单元(44)得到的判断结果进行输出，对该判断进行转换，形成对温度的调整建议。
4.根据权利要求3所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，该预设值为额定值的0.85倍-0.95倍之间。
5.根据权利要求2所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，所述提醒单元(60)包括无线通信模块(61)以及本地报警模块(62)，所述无线通信模块(61)具备以手机信号或者无线网为载体，进行无线通信的能力；所述本地报警模块(62)具备以灯光或者声音发出报警的功能。
6.根据权利要求5所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，所述本地报警模块(62)为灯光报警器。
7.根据权利要求2所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，所述散热单元(80)包括具备散热功能散热模块(81)，还包括对散热效果进行评价的散热评价单元(82)；所述散热模块(81)被分布式的安装在电解槽的各个位置上，与电解槽的发热点相适配。
8.根据权利要求7所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，判断单元(44)调取散热评价单元(82)输出的评价结果后，形成新的判断结果，并通过输出单元(45)进行转换，输出为新的调整建议；所述控制单元(50)调取该调整建议后，输出为新的控制指令；所述散热单元(80)调取该控制指令，控制散热功率，将散热效果调整到预期状态；当无法达到逾期时，通过控制单元(50)发出停机指令；系统还包括停机单元(70)，当散热单元(80)输出无法继续调节散热效果的评价时，所述停机单元(70)用于对系统进行停机。
9.根据权利要求8所述的一种电解水制氢系统，其特征在于，还包括数据共享单元(30)，当数据转换单元(20)对温度监测单元(10)获取的数据进行转换之后，对转换后的数据进行共享。
10.一种电解水制氢方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01、采集系统内电解槽的温度信息，并将该信息进行转换并共享；
S02、预设限定温度，并且将监测温度与预设温度对比，判断监测温度是否超限；
S03、评估超限范围以及相应的位置，在温度超限的位置上，根据超限的范围进行相应程度的散热，并且评估降温效果；
S04、根据降温效果，调整散热力度，并重新评价降温效果，当散热效果不够时，确认是否还能继续跟进散热；
S05、当电解槽的相应的位置上的温度超限情况难以再调节时，向用户进行报警，并直接进行停机。
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