CN113790392A - 制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统，涉及制氢技术领域，该技术方案通过动态调节压缩设备的压缩比来平衡制氢系统中各环节之间的气压，可以提高制氢系统的稳定性。该方法包括：监测制氢系统的工作参数；该工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值；在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值；根据加氢初始气压值和工作参数，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢。

Description

制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统

技术领域

本申请实施例涉及制氢技术领域，尤其涉及一种制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统。

背景技术

氢能源作为一种高效、清洁、可持续发展的“无碳”能源，已成为目前新能源应用方向的核心能源。参照图1，提供了一种现有的新能源制氢系统，如图1所示，制氢系统主要包括制氢设备、纯化设备、压缩设备、储氢设备以及加氢设备，制氢设备可以将电解液电解出氢气，经过纯化设备纯化之后再经压缩设备压缩，之后存储到储氢设备或者供给加氢设备。

在现有的制氢系统中，可能会出现各环节气压不匹配的情况，导致制氢系统间歇性启停，影响了制氢系统的稳定性。

发明内容

本申请提供一种制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统，通过动态调节压缩设备的压缩比，来平衡制氢系统中各环节之间的气压，提高制氢系统的稳定性。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种制氢系统的调控方法，包括：监测制氢系统的工作参数；该工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值；在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值；根据加氢初始气压值和工作参数，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢。

在制氢系统中，压缩设备的出氢气压值满足注氢需求才能向储氢设备和/或加氢设备注氢，而压缩设备的入氢气压值是随着制氢设备的制氢速率和纯化设备的出氢气压值在动态变化的。压缩设备的压缩比可以表征氢气从进入压缩设备到输出压缩设备的压缩倍数，且该压缩比越大则压缩设备的出氢气压值越大。所以，在本申请提供的技术方案中，保证压缩设备的出氢气压值满足注氢需求可以通过调整压缩比来实现，这样，就可以保证压缩设备向储氢设备和/或加氢设备注氢过程中压缩设备与储氢设备和/或加氢设备的气压可以匹配，避免由于气压不匹配导致制氢系统间歇性启停，从而可以提高制氢系统的稳定性。

可选的，在一种可能的设计方式中，上述“根据加氢初始气压值和工作参数，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢”可以包括：

确定储氢设备的气压值小于加氢初始气压值；

在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向加氢设备注氢。

可选的，在另一种可能的设计方式中，在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，本申请提供的制氢系统的调控方法可以包括：

在确定加氢设备向加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量的情况下，控制压缩设备停止向加氢设备注氢；

根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于储氢设备的气压值的情况下向储氢设备注氢。

可选的，在另一种可能的设计方式中，工作参数还可以包括制氢设备的瓶组气压值和纯化设备的纯化能力参数，对应的，本申请提供的制氢系统的调控方法可以包括：

根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围；预设气压范围为压缩设备的入氢气压范围。

可选的，在另一种可能的设计方式中，上述“根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围”可以包括：

确定纯化能力参数未超出预设能力参数；

在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

可选的，在另一种可能的设计方式中，上述“根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围”可以包括：

确定纯化能力参数超出预设能力参数；

调小制氢设备的制氢速率，使得制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值；

在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

可选的，在另一种可能的设计方式中，本申请提供的制氢系统的调控方法还可以包括：

在确定加氢设备不是加氢状态的情况下，根据历史加氢数据集预测加氢设备的下一次加氢参数；下一次加氢参数包括：储氢设备在预测加氢时刻的入氢气压预测值和压缩设备的压缩比调整曲线；

根据压缩比调整曲线，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于入氢气压预测值。

第二方面，本申请提供一种制氢系统的调控装置，包括：监测模块、获取模块以及调节模块；

监测模块，用于监测制氢系统的工作参数；工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值；

获取模块，用于在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值；

调节模块，用于根据监测模块监测的工作参数和获取模块获取的加氢初始气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢。

可选的，在一种可能的设计方式中，调节模块具体用于：

确定储氢设备的气压值小于加氢初始气压值；

在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向加氢设备注氢。

可选的，在另一种可能的设计方式中，本申请提供的制氢系统的调控装置还可以包括控制模块；

控制模块，用于在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，在确定加氢设备向加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量的情况下，控制压缩设备停止向加氢设备注氢；

调节模块，还用于根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于储氢设备的气压值的情况下向储氢设备注氢。

可选的，在另一种可能的设计方式中，工作参数还可以包括制氢设备的瓶组气压值和纯化设备的纯化能力参数；

调节模块，还用于根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围；预设气压范围为压缩设备的入氢气压范围。

可选的，在另一种可能的设计方式中，调节模块具体还用于：

确定纯化能力参数未超出预设能力参数；

在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

可选的，在另一种可能的设计方式中，调节模块具体还用于：

确定纯化能力参数超出预设能力参数；

调小制氢设备的制氢速率，使得制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值；

在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

可选的，在另一种可能的设计方式中，本申请提供的制氢系统的调控装置还可以包括预测模块；

预测模块，用于在确定加氢设备不是加氢状态的情况下，根据历史加氢数据集预测加氢设备的下一次加氢参数；下一次加氢参数包括：储氢设备在预测加氢时刻的入氢气压预测值和压缩设备的压缩比调整曲线；

调节模块，还用于根据压缩比调整曲线，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于入氢气压预测值。

第三方面，本申请提供一种制氢系统的调控装置，包括存储器、处理器、总线和通信接口；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接；当制氢系统的调控装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使制氢系统的调控装置执行如上述第一方面提供的制氢系统的调控方法。

可选的，该制氢系统的调控装置还可以包括收发器，该收发器用于在制氢系统的调控装置的处理器的控制下，执行收发数据、信令或者信息的步骤，例如，获取加氢初始气压值。

进一步可选的，该制氢系统的调控装置可以是用于实现制氢系统的调控的物理机，也可以是物理机中的一部分装置，例如可以是物理机中的芯片系统。该芯片系统用于支持制氢系统的调控装置实现第一方面中所涉及的功能，例如，接收，发送或处理上述制氢系统的调控方法中所涉及的数据和/或信息。该芯片系统包括芯片，也可以包括其他分立器件或电路结构。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行指令时，使得计算机执行如第一方面提供的制氢系统的调控方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的制氢系统的调控方法。

第六方面，本申请提供一种制氢系统的调控系统，包括制氢设备、纯化设备、压缩设备、储氢设备、加氢设备以及如第二方面提供的制氢系统的调控装置。

需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与制氢系统的调控装置的处理器封装在一起的，也可以与制氢系统的调控装置的处理器单独封装，本申请对此不做限定。

本申请中第二方面、第三方面、第四方面、第五方面以及第六方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面、第五方面以及第六方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。

在本申请中，对上述制氢系统中各设备或功能模块的名称本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种制氢系统的调控系统的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种制氢系统的调控系统的架构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种制氢系统的调控方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种制氢系统的调控装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种制氢系统的调控装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统进行详细地描述。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种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。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

氢能源作为一种高效、清洁、可持续发展的“无碳”能源，已成为目前新能源应用方向的核心能源。参照图1，提供了一种现有的新能源制氢系统，如图1所示，制氢系统主要包括制氢设备、纯化设备、压缩设备、储氢设备以及加氢设备，制氢设备可以将电解液电解出氢气，经过纯化设备纯化之后再经压缩设备压缩，之后存储到储氢设备或者供给加氢设备。

在现有的制氢系统中，可能会出现各环节气压不匹配的情况，导致制氢系统间歇性启停，影响了制氢系统的稳定性。

针对上述现有技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种制氢系统的调控方法，该方法通过调整压缩比来保证压缩设备的出氢气压值满足注氢需求，从而可以保证压缩设备向储氢设备和/或加氢设备注氢过程中压缩设备与储氢设备和/或加氢设备的气压可以匹配，避免由于气压不匹配导致制氢系统间歇性启停，进而可以提高制氢系统的稳定性。

本申请实施例提供的制氢系统的调控方法可以应用于图2所示的制氢系统的调控系统。参照图2，该制氢系统的调控系统可以包括制氢系统的调控装置01、制氢设备02、纯化设备03、压缩设备04、储氢设备05以及加氢设备06。

其中，制氢设备02中可以包括电解槽，电解槽中的电解液经化学反应可以产生氢气。制氢设备02产生的氢气含有水分，纯化设备03可以对制氢设备02产生的氢气进行干燥，滤去水分。纯化设备03纯化后的氢气可以注入压缩设备04，由压缩设备04对氢气进行压缩。压缩设备04可以将压缩之后的氢气注入储氢设备05或加氢设备06。储氢设备05用于储氢。加氢设备06，用于向加氢负载加氢。

可选的，制氢系统中还可以包括供电设备，制氢设备02可以根据供电设备提供的电能将电解槽中的电解液电解出氢气。可以理解的是，在实际应用中，制氢系统中还可以包括其他设备(比如，制氢设备02的制氢控制器)，本申请实施例对此不做限定。

制氢系统的调控装置01，分别与制氢设备02、纯化设备03、压缩设备04、储氢设备05以及加氢设备06通信连接，可以获取制氢设备02、纯化设备03、压缩设备04、储氢设备05以及加氢设备06的工作参数，并根据获取到的工作参数对制氢系统进行调控，以实现制氢系统中各环节气压的动态平衡。

制氢系统的调控装置01可以为物理机(如服务器)，也可以为部署在物理机上的虚拟机(virtual machine，VM)。

下面结合上述图2示出的制氢系统的调控系统对本申请提供的制氢系统的调控方法进行说明。

参照图3，本申请实施例提供的制氢系统的调控方法包括S301-S303：

S301、制氢系统的调控装置监测制氢系统的工作参数。

其中，工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值。

储氢设备中存储有氢气，储氢设备向加氢设备注氢时，储氢设备的气压值应该在一定的范围内。当储氢设备的气压值小于该范围的下限值时，储氢设备中的氢气无法加入到加氢设备中；当储氢设备的气压值大于该范围的上限值时，储氢设备中储氢瓶组可能会出现泄露、甚至爆炸等安全隐患。所以，制氢系统的调控装置在调控时需要对储氢设备的气压值进行监测。

在压缩设备向储氢设备注氢时，压缩设备的出氢气压值需要在储氢设备的气压范围内才可以进行注氢，压缩设备的出氢气压值高于储氢设备的气压范围的上限值，或者低于储氢设备的气压范围的上限值，均无法向储氢设备注氢。由于压缩设备的压缩比可以表征氢气从进入压缩设备到输出压缩设备的压缩倍数，且该压缩比越大则压缩设备的出氢气压值越大。所以，为了保证压缩设备的出氢气压值在储氢设备的气压范围内，可以根据压缩设备的入氢气压值来调控压缩设备的压缩比。而压缩设备的入氢气压值是随着制氢设备的制氢速率和纯化设备的出氢气压值在动态变化的。所以，为了实现通过调控压缩设备的压缩比保证压缩设备的出氢气压值在储氢设备的气压范围内，制氢系统的调控装置在调控时需要对压缩设备的入氢气压值进行监测。

同样，在压缩设备向加氢设备注氢时，压缩设备的出氢气压值需要在加氢设备的气压范围内才可以进行注氢，压缩设备的出氢气压值高于加氢设备的气压范围的上限值，或者低于加氢设备的气压范围的上限值，均无法向加氢设备注氢。类似的，为了实现通过调控压缩设备的压缩比保证压缩设备的出氢气压值在加氢设备的气压范围内，制氢系统的调控装置在调控时需要对压缩设备的入氢气压值进行监测。

S302、制氢系统的调控装置在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值。

加氢设备为加氢状态，也即是加氢负载有加氢需求，此时加氢设备在为加氢负载注氢。

若储氢设备的气压值小于加氢初始气压值，储氢设备无法向加氢设备加氢，若此时加氢设备为加氢状态，则可以由压缩设备作为加氢设备的氢气来源。可以看出，比较加氢初始气压值和储氢设备的气压值可以确定出加氢设备的氢气来源是压缩设备还是储氢设备。而加氢设备的氢气来源不同，压缩设备的注氢需求不同，压缩设备的压缩比的调控也不同。所以，制氢系统的调控装置在确定加氢设备为加氢状态的情况下，需要获取加氢初始气压值来确定加氢设备的氢气来源。

S303、制氢系统的调控装置根据加氢初始气压值和工作参数，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢。

压缩设备的压缩比可以表征氢气从进入压缩设备到输出压缩设备的压缩倍数，且该压缩比越大则压缩设备的出氢气压值越大，所以可以通过调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢。

可选的，制氢系统的调控装置可以先判断储氢设备的气压值和加氢初始气压值的大小，若确定储氢设备的气压值小于加氢初始气压值，则在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向加氢设备注氢。

由于储氢设备的气压值小于加氢初始气压值时，加氢设备的氢气来源是压缩设备，也即是从压缩设备向加氢设备注氢。为了保证加氢设备向加氢负载注氢的过程可以持续进行，就需要保证压缩设备向加氢设备注氢的过程可以持续进行。所以，为了避免压缩设备向加氢设备注氢过程中由于气压不匹配导致制氢系统停机，保证制氢系统的稳定性，可以通过调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值，这样，就能够保证压缩设备向加氢设备注氢的过程可以持续进行，从而就可以保证加氢设备向加氢负载注氢的过程可以持续进行。

可选的，在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，若制氢系统的调控装置确定加氢设备向加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量，则可以控制压缩设备停止向加氢设备注氢；之后，可以根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于储氢设备的气压值的情况下向储氢设备注氢。

当加氢设备向加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量时，表示加氢状态为负载加满状态，加氢设备可以停止向加氢负载注氢。所以，此时压缩设备可以停止向加氢设备注氢，向储氢设备注氢。由于压缩设备的出氢气压值需要在储氢设备的气压范围内才可以进行注氢，所以，为了保证压缩设备的出氢气压值在储氢设备的气压范围内，可以根据压缩设备的入氢气压值来调控压缩设备的压缩比，以保证压缩设备向储氢设备注氢的过程可以持续进行，从而保证制氢系统的稳定性。

可选的，工作参数还可以包括：制氢设备的瓶组气压值和纯化设备的纯化能力参数；对应的，在监测制氢系统中的设备的工作参数时，可以根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

其中，预设气压范围可以为人为事先确定的压缩设备的入氢气压范围。纯化能力参数可以表征纯化设备对制氢设备制得的氢气中的水分的干燥能力。示例性的，纯化能力参数可以根据纯化设备的纯化上限值、纯化速率及干燥速度等参数确定。

在纯化设备的出氢气压值不处于压缩设备的入氢气压范围，即纯化设备的出氢气压值小于预设气压范围的下限值或大于预设气压范围的上限值时，可能会导致压缩设备停机，从而影响制氢系统的正常运行。调节制氢设备的制氢速率可以调节制氢设备的出氢量，从而可以对纯化设备的出氢气压值进行调节。所以，为了避免由于纯化设备的出氢气压值不满足压缩设备的入氢气压范围导致的压缩设备停机，可以通过调节制氢设备的制氢速率来调节纯化设备的出氢气压值，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围，从而提高制氢系统的稳定性。

制氢设备在制氢时，当制氢设备的瓶组气压值小于预设瓶组气压下限值时，制氢设备制得的氢无法注入瓶组内；当制氢设备的瓶组气压值大于预设瓶组气压上限值时，制氢设备中瓶组可能会出现泄露、甚至爆炸等安全隐患。所以，为了确保制氢设备能够正常制氢，制氢设备的瓶组气压值应该在预设瓶组气压范围内。因此，制氢系统的调控装置还可以对制氢设备的瓶组气压值进行监测，根据制氢设备的瓶组气压值调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

预设瓶组气压下限值可以是人为事先确定的参数。示例性的，预设瓶组气压下限值可以是制氢设备的瓶组气压的最小值。

另外，纯化设备对于氢气的纯化也需要在一定的气压范围内进行，也即是纯化过程中，纯化能力参数需要小于预设能力参数。而纯化设备的纯化过程依赖于纯化设备中的干燥剂等，随着纯化设备使用时长的增加，纯化设备中的干燥剂的吸水能力下降，纯化能力将会变弱，则纯化能力参数是个动态变化的参数。所以，制氢系统的调控装置还可以对纯化能力参数进行监测，根据纯化能力参数调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

预设能力参数可以是人为事先确定的参数。示例性的，预设能力参数＝u*纯化设备的纯化能力上限值。其中，u可以是0至1之间的任意可变系数。

示例性的，在一种可能的实现方式中，制氢设备可以与制氢控制器通信连接，制氢控制器可以控制制氢设备的制氢速率。制氢系统的调控装置在确定需要调节制氢设备的制氢速率时，可以向制氢控制器发送控制指令，用于指示制氢控制器根据控制指令调节制氢设备的制氢速率。制氢设备的实时制氢速率可以根据制氢设备的供电来源、电解效率及温度等参数确定。

可选的，在一种可能的实现方式中，制氢系统的调控装置确定纯化能力参数未超出预设能力参数时，可以对制氢设备的瓶组气压值和预设瓶组气压上限值进行比较，在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

预设瓶组气压上限值可以是人为事先确定的参数。示例性的，预设瓶组气压上限值＝r×制氢设备瓶组气压上限值。其中，r可以是0至1之间的任意可变系数。

通过调大制氢设备的制氢速率，可以保证纯化设备的出氢气压值大于压缩设备的入氢气压范围的下限值，从而可以避免压缩机停机。在调大制氢设备的制氢速率的过程中，若确定瓶组气压值等于预设瓶组气压上限值，则不再调节制氢设备的制氢速率，控制制氢设备保持当前的制氢速率，避免制氢设备无法正常制氢。

可选的，在另一种可能的实现方式中，若制氢系统的调控装置确定纯化能力参数超出预设能力参数，则可以先调小制氢设备的制氢速率，使得制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值；之后，在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

在纯化能力参数超出预设能力参数时，通过调小制氢设备的制氢速率，可以减小制氢设备的出氢气压值，这样可以保证纯化设备对氢气的纯化正常进行。另外，为了确保制氢设备能够正常制氢，在调小制氢设备的制氢速率时，还需保证制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值。

可选的，制氢系统的调控装置在确定加氢设备不是加氢状态的情况下，可以根据历史加氢数据集预测加氢设备的下一次加氢参数；其中，下一次加氢参数包括：储氢设备在预测加氢时刻的入氢气压预测值和压缩设备的压缩比调整曲线；制氢系统的调控装置可以根据压缩比调整曲线，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于入氢气压预测值。

制氢系统的调控装置可以对制氢系统中各个设备的工作参数进行监测，包括加氢设备处于加氢状态时的加氢需求量以及满足注氢需求的出氢气压等，可以对监测到的这些工作参数进行存储，形成历史加氢数据集。在加氢设备没有加氢需求，也即是加氢设备不是加氢状态的情况下，可以根据历史加氢数据集预测下一次加氢的需求数据，并根据预测的数据提前调节压缩设备的压缩比。这样，在加氢设备有下一次加氢需求，也即是加氢设备在之后进入加氢状态的情况下，储氢设备能够在压力平衡的情况下，快速为加氢设备注氢。

示例性的，本申请实施例提供了一种加氢设备不是加氢状态的情况下的制氢系统的调控方法。首先，制氢系统的调控装置可以根据历史加氢数据集预测加氢设备下一次可能需要的加氢时间T、加氢需求预测量以及加氢初始气压预测值，根据气体的气压与质量的对应关系，可以得到加氢结束气压的预测值。若当前储氢设备的气压值小于加氢结束气压的预测值，则可以按照制氢速率、纯化能力参数以及压缩设备的压缩比估算在T时长后，储氢设备气压值达到加氢结束气压的预测值时，储氢设备的入氢气压值的变化曲线。之后，根据储氢设备的入氢气压值的变化曲线和压缩设备的入氢气压值可以得到压缩比调整曲线，然后可以同步按照压缩比调整曲线动态调整压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于储氢设备在T时长后的入氢气压预测值。

本申请实施例提供的制氢系统的调控方法中，在制氢系统中，压缩设备的出氢气压值满足注氢需求才能向储氢设备和/或加氢设备注氢，而压缩设备的入氢气压值是随着制氢设备的制氢速率和纯化设备的出氢气压值在动态变化的。压缩设备的压缩比可以表征氢气从进入压缩设备到输出压缩设备的压缩倍数，且该压缩比越大则压缩设备的出氢气压值越大。所以，在本申请实施例提供的技术方案中，保证压缩设备的出氢气压值满足注氢需求可以通过调整压缩比来实现，这样，就可以保证压缩设备向储氢设备和/或加氢设备注氢过程中压缩设备与储氢设备和/或加氢设备的气压可以匹配，避免由于气压不匹配导致制氢系统间歇性启停，从而可以提高制氢系统的稳定性。

综合以上描述，如图4所示，图3中的步骤S303可以替换为S3031-S3034：

S3031、制氢系统的调控装置确定储氢设备的气压值小于加氢初始气压值。

S3032、制氢系统的调控装置在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向加氢设备注氢。

S3033、制氢系统的调控装置在确定加氢设备向加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量的情况下，控制压缩设备停止向加氢设备注氢。

S3034、制氢系统的调控装置根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于储氢设备的气压值的情况下向储氢设备注氢。

可选的，如图5所示，图3中的步骤S302之前，本申请提供的制氢系统的调控方法还可以包括S3011-S3012：

S3011、制氢系统的调控装置确定纯化能力参数未超出预设能力参数。

S3012、制氢系统的调控装置在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于第一预设气压范围。

可选的，如图6所示，图3中的步骤S302之前，本申请提供的制氢系统的调控方法还可以包括S3013-S3015：

S3013、制氢系统的调控装置确定纯化能力参数超出预设能力参数。

S3014、制氢系统的调控装置调小制氢设备的制氢速率，使得制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值。

S3015、制氢系统的调控装置在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于第一预设气压范围。

可选的，参照图7，本申请实施例还提供了一种制氢系统的调控方法，应用于制氢系统的调控装置，该方法包括S701-S709：

S701、监测制氢系统的工作参数。

S702、根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢速率，使纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

S703、判断加氢设备是否为加氢状态。

在确定加氢设备为加氢状态的情况下，执行步骤S704；在确定加氢设备不是加氢状态的情况下，执行步骤S709。

S704、判断储氢设备的气压值是否小于加氢初始气压值。

在确定储氢设备的气压值小于加氢初始气压值的情况下，执行步骤S705；在确定储氢设备的气压值不小于加氢初始气压值的情况下，执行步骤S706。

S705、根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向加氢设备注氢。

S706、判断加氢负载的注氢量是否小于加氢负载的加氢需求量。

在确定加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量的情况下，执行步骤S707；在确定加氢负载的注氢量小于加氢负载的加氢需求量的情况下，返回执行步骤S705。

S707、控制压缩设备停止向加氢设备注氢，并将注氢数据存入历史加氢数据集。

S708、根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于储氢设备的气压值的情况下向储氢设备注氢。

S709、根据历史加氢数据集预测加氢设备的下一次加氢参数，并根据压缩比调整曲线调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于入氢气压预测值。

可选的，如图8所示，图7中的步骤S709可以替换为S7091-S7096：

S7091、根据历史加氢数据集预测加氢设备下一次可能需要的加氢时间T、加氢需求预测量以及加氢初始气压预测值，并根据气体的气压与质量的对应关系确定加氢结束气压的预测值。

S7092、获取当前储氢设备的气压值和当前压缩设备的压缩比。

S7093、判断当前储氢设备的气压值是否小于加氢初始气压预测值。

在当前储氢设备的气压值小于加氢初始气压预测值的情况下，执行步骤S7094；在当前储氢设备的气压值不小于加氢初始气压预测值的情况下，执行步骤S7096。

S7094、按照制氢速率、纯化能力参数以及压缩设备的压缩比估算在T时长后，储氢设备气压值达到加氢结束气压的预测值时，储氢设备的入氢气压值的变化曲线。

S7095、根据储氢设备的入氢气压值的变化曲线和压缩设备的入氢气压值确定压缩比调整曲线，同步按照压缩比调整曲线动态调整压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于储氢设备在T时长后的入氢气压预测值。

S7096、压缩设备为储氢设备注氢。

可选的，如图9所示，图7中的步骤S702可以替换为S7021-S7027：

S7021、获取制氢设备的瓶组气压值和纯化设备的纯化能力参数。

S7022、判断纯化能力参数是否小于预设能力参数。

在确定纯化能力参数小于预设能力参数的情况下，执行步骤S7023；在确定纯化能力参数大于或等于预设能力参数的情况下，执行步骤S7025。

S7023、判断瓶组气压值是否小于预设瓶组气压上限值。

在确定瓶组气压值小于预设瓶组气压上限值的情况下，执行步骤S7024；在确定瓶组气压值大于或等于预设瓶组气压上限值的情况下，执行步骤S7026。

S7024、调大制氢设备的制氢速率。

在步骤S7024之后执行S7027。

S7025、调小制氢设备的制氢速率，使得制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值。

在步骤S7025之后，执行步骤S7023。

S7026、保持当前制氢速率。

在步骤S7026之后，执行步骤S7027。

S7027、纯化设备纯化，使得纯化设备的出氢气压值处于第一预设气压范围。

如图10所示，本申请实施例还提供了一种制氢系统的调控装置，该制氢系统的调控装置可以是上述实施例中图1所涉及的制氢系统的调控系统中的制氢系统的调控装置01。该制氢系统的调控装置包括：监测模块11、获取模块12和调节模块13。

其中，监测模块11执行上述方法实施例中的S301，获取模块12执行上述方法实施例中的S302，调节模块13执行上述方法实施例中的S303。

具体地，监测模块11，用于监测制氢系统的工作参数；工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值；

获取模块12，用于在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值；

调节模块13，用于根据监测模块11监测的工作参数和获取模块12获取的加氢初始气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向储氢设备和/或加氢设备注氢。

可选的，在一种可能的实现方式中，调节模块13具体用于：

确定储氢设备的气压值小于加氢初始气压值；

在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向加氢设备注氢。

可选的，在另一种可能的实现方式中，本申请提供的制氢系统的调控装置还可以包括控制模块；

控制模块，用于在加氢设备向加氢负载注氢的过程中，在确定加氢设备向加氢负载的注氢量大于或等于加氢负载的加氢需求量的情况下，控制压缩设备停止向加氢设备注氢；

调节模块13，还用于根据压缩设备的入氢气压值，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备在压缩设备的出氢气压值大于储氢设备的气压值的情况下向储氢设备注氢。

可选的，在另一种可能的实现方式中，工作参数还可以包括制氢设备的瓶组气压值和纯化设备的纯化能力参数；

调节模块13，还用于根据瓶组气压值和纯化能力参数，调节制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围；预设气压范围为压缩设备的入氢气压范围。

可选的，在另一种可能的实现方式中，调节模块13具体还用于：

确定纯化能力参数未超出预设能力参数；

在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

可选的，在另一种可能的实现方式中，调节模块13具体还用于：

确定纯化能力参数超出预设能力参数；

调小制氢设备的制氢速率，使得制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值；

在确定瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大制氢设备的制氢速率，使得纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围。

可选的，在另一种可能的实现方式中，本申请提供的制氢系统的调控装置还可以包括预测模块；

预测模块，用于在确定加氢设备不是加氢状态的情况下，根据历史加氢数据集预测加氢设备的下一次加氢参数；下一次加氢参数包括：储氢设备在预测加氢时刻的入氢气压预测值和压缩设备的压缩比调整曲线；

调节模块13，还用于根据压缩比调整曲线，调节压缩设备的压缩比，使得压缩设备的出氢气压值大于入氢气压预测值。

可选的，制氢系统的调控装置还可以包括存储模块，存储模块用于存储该制氢系统的调控装置的程序代码等。

如图11所示，本申请实施例还提供一种制氢系统的调控装置，包括存储器41、处理器42(42-1和42-2)、总线43和通信接口44；存储器41用于存储计算机执行指令，处理器42与存储器41通过总线43连接；当制氢系统的调控装置运行时，处理器42执行存储器41存储的计算机执行指令，以使制氢系统的调控装置执行如上述实施例提供的制氢系统的调控方法。

在具体的实现中，作为一种实施例，处理器42可以包括一个或多个中央处理器(central processing unit，CPU)，例如图11中所示的CPU0和CPU1。且作为一种实施例，制氢系统的调控装置可以包括多个处理器42，例如图11中所示的处理器42-1和处理器42-2。这些处理器42中的每一个CPU可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器42可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器41可以是只读存储器41(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器41可以是独立存在，通过总线43与处理器42相连接。存储器41也可以和处理器42集成在一起。

在具体的实现中，存储器41，用于存储本申请中的数据和执行本申请的软件程序对应的计算机执行指令。处理器42可以通过运行或执行存储在存储器41内的软件程序，以及调用存储在存储器41内的数据，制氢系统的调控装置的各种功能。

通信接口44，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如控制系统、无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)等。通信接口44可以包括接收单元实现接收功能，以及发送单元实现发送功能。

总线43，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，ISA)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。该总线43可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

作为一个示例，结合图10，制氢系统的调控装置中的获取模块实现的功能与图11中的接收单元实现的功能相同，制氢系统的调控装置中的调节模块实现的功能与图11中的处理器实现的功能相同，制氢系统的调控装置中的存储模块实现的功能与图11中的存储器实现的功能相同。

本实施例中相关内容的解释可参考上述方法实施例，此处不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行该指令时，使得计算机执行上述实施例提供的制氢系统的调控方法。

其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、RAM、ROM、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)中。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种制氢系统的调控方法，其特征在于，包括：

监测制氢系统的工作参数；所述工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值；

在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值；

根据所述加氢初始气压值和所述工作参数，调节所述压缩设备的压缩比，使得所述压缩设备在所述压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向所述储氢设备和/或所述加氢设备注氢。

2.根据权利要求1所述的制氢系统的调控方法，其特征在于，所述根据所述加氢初始气压值和所述工作参数，调节所述压缩设备的压缩比，使得所述压缩设备在所述压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向所述储氢设备和/或所述加氢设备注氢，包括：

确定所述储氢设备的气压值小于所述加氢初始气压值；

在所述加氢设备向加氢负载注氢的过程中，根据所述压缩设备的入氢气压值，调节所述压缩设备的压缩比，使得所述压缩设备在所述压缩设备的出氢气压值大于加氢负载气压值的情况下向所述加氢设备注氢。

3.根据权利要求2所述的制氢系统的调控方法，其特征在于，在所述加氢设备向加氢负载注氢的过程中，所述方法还包括：

在确定所述加氢设备向所述加氢负载的注氢量大于或等于所述加氢负载的加氢需求量的情况下，控制所述压缩设备停止向所述加氢设备注氢；

根据所述压缩设备的入氢气压值，调节所述压缩设备的压缩比，使得所述压缩设备在所述压缩设备的出氢气压值大于所述储氢设备的气压值的情况下向所述储氢设备注氢。

4.根据权利要求1所述的制氢系统的调控方法，其特征在于，所述工作参数还包括：制氢设备的瓶组气压值和纯化设备的纯化能力参数；所述方法还包括：

根据所述瓶组气压值和所述纯化能力参数，调节所述制氢设备的制氢速率，使得所述纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围；所述预设气压范围为所述压缩设备的入氢气压范围。

5.根据权利要求4所述的制氢系统的调控方法，其特征在于，所述根据所述瓶组气压值和所述纯化能力参数，调节所述制氢设备的制氢速率，使得所述纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围，包括：

确定所述纯化能力参数未超出预设能力参数；

在确定所述瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大所述制氢设备的制氢速率，使得所述纯化设备的出氢气压值处于所述预设气压范围。

6.根据权利要求4所述的制氢系统的调控方法，其特征在于，所述根据所述瓶组气压值和所述纯化能力参数，调节所述制氢设备的制氢速率，使得所述纯化设备的出氢气压值处于预设气压范围，包括：

确定所述纯化能力参数超出预设能力参数；

调小所述制氢设备的制氢速率，使得所述制氢设备的出氢气压值达到预设瓶组气压下限值；

在确定所述瓶组气压值未超出预设瓶组气压上限值的情况下，调大所述制氢设备的制氢速率，使得所述纯化设备的出氢气压值处于所述预设气压范围。

7.根据权利要求1所述的制氢系统的调控方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定所述加氢设备不是加氢状态的情况下，根据历史加氢数据集预测所述加氢设备的下一次加氢参数；所述下一次加氢参数包括：所述储氢设备在预测加氢时刻的入氢气压预测值和压缩设备的压缩比调整曲线；

根据所述压缩比调整曲线，调节所述压缩设备的压缩比，使得所述压缩设备的出氢气压值大于所述入氢气压预测值。

8.一种制氢系统的调控装置，其特征在于，包括：

监测模块，用于监测制氢系统的工作参数；所述工作参数至少包括储氢设备的气压值和压缩设备的入氢气压值；

获取模块，用于在确定加氢设备为加氢状态的情况下，获取加氢初始气压值；

调节模块，用于根据所述监测模块监测的所述工作参数和所述获取模块获取的所述加氢初始气压值，调节所述压缩设备的压缩比，使得所述压缩设备在所述压缩设备的出氢气压值满足注氢需求的情况下，向所述储氢设备和/或所述加氢设备注氢。

9.一种制氢系统的调控装置，其特征在于，包括存储器、处理器、总线和通信接口；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接；

当所述制氢系统的调控装置运行时，处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述制氢系统的调控装置执行如权利要求1-7任意一项所述的制氢系统的调控方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行所述指令时，使得所述计算机执行如权利要求1-7任意一项所述的制氢系统的调控方法。

11.一种制氢系统，其特征在于，包括制氢设备、纯化设备、压缩设备、储氢设备、加氢设备以及如权利要求8所述的制氢系统的调控装置。

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