CN115029718A - 制氢系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制氢系统及其控制方法,制氢系统包括:热交换装置,以及至少两个制氢单元;其中,至少一个所述制氢单元为第一制氢单元,所述第一制氢单元用于处于工作状态;至少一个所述制氢单元为第二制氢单元,所述第二制氢单元处于非工作状态;所述热交换装置包括热交换器,所述热交换器用于供至少一个所述第一制氢单元的电解液和至少一个所述第二制氢单元的电解液进行热交换。上述制氢系统,减小了能耗;也实现了对电解液热量的回收利用,提高了制氢系统的能量利用率;还实现了保持第二制氢单元的热待机,缩短了第二制氢单元所需的启动时间,提高了第二制氢单元的启动速度。
Description
技术领域
本发明涉及制氢技术领域,更具体地说,涉及一种制氢系统及其控制方法。
背景技术
在制氢系统中,电解液温度越高,阻抗越小,电解槽可承担的功率越大,产氢量越大,氢气纯度越高。因此,启动过程中需要加热电解液。
目前,主要通过向电解槽提供输入功率以加热电解液。具体地,制氢系统主要包括制氢单元,制氢单元主要包括至少一个电解槽和至少一个气液分离单元,单独向每个电解槽提供输入功率以加热电解液,导致整个制氢系统的能耗较大。
综上所述,如何在启动过程中加热电解液,以减小制氢系统的能耗,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种制氢系统,以减小制氢系统的能耗。本发明的另一目的是提供一种制氢系统的控制方法。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种制氢系统,包括:热交换装置,以及至少两个制氢单元;
其中,至少一个所述制氢单元为第一制氢单元,所述第一制氢单元用于处于工作状态;至少一个所述制氢单元为第二制氢单元,所述第二制氢单元处于非工作状态;
所述热交换装置包括热交换器,所述热交换器用于供至少一个所述第一制氢单元的电解液和至少一个所述第二制氢单元的电解液进行热交换。
可选地,所述热交换装置还包括第一控制装置和/或第二控制装置;
其中,所述第一控制装置具有:用于使所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第一使用状态、以及用于使所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第一非使用状态;
所述第二控制装置具有:用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第二使用状态、以及用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第二非使用状态。
可选地,若所述热交换装置包括所述第一控制装置,所述第一控制装置包括:第一旁通管和第一控制单元;
其中,所述第一旁通管和所述热交换器并联设置;所述第一控制单元用于控制所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通以使所述第一控制装置处于第一使用状态,所述第一控制单元用于控制所述第一制氢单元的电解液通道和所述第一旁通管导通以使所述第一控制装置处于非使用状态。
可选地,所述第一控制单元包括:用于控制所述热交换器所在支路通断的第一阀门,以及用于控制所述第一旁通管通断的第二阀门。
可选地,若所述热交换装置包括所述第二控制装置,所述第二控制装置包括:第二旁通管和第二控制单元;
其中,所述第二旁通管和所述热交换器并联设置;所述第二控制单元用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通以使所述第二控制装置处于第二使用状态,所述第二控制单元用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述第二旁通管导通以使所述第二控制装置处于第二非使用状态。
可选地,所述第二控制单元包括:用于控制所述热交换器所在支路通断的第三阀门,以及用于控制所述第二旁通管通断的第四阀门。
可选地,所述制氢单元包括:电解槽、气液分离单元和电解液通道,所述气液分离单元包括:气液分离器、电解液循环泵和电解液冷却装置,其中,所述电解槽、所述气液分离器、所述电解液循环泵和所述电解液冷却装置依次连通;
所述电解液通道包括连通所述气液分离器的电解液出口和所述电解液冷却装置的连接管,所述电解液循环泵串接于所述连接管;
所述热交换器串接于至少一个所述第一制氢单元的所述连接管上,且所述热交换器串接于至少一个所述第二制氢单元的所述连接管上。
可选地,所述制氢单元中,所述电解槽和所述气液分离单元一一对应;或者,至少两个所述电解槽共用同一个所述气液分离单元。
可选地,所述制氢系统还包括:
第一温度传感器,用于检测所述第一制氢单元的电解液温度;
第一控制器,用于和所述第一温度传感器信号连接;
其中,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器用于控制该第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液均流经所述热交换器以进行热交换。
可选地,所述热交换装置还包括第一控制装置和第二控制装置,所述第一控制装置具有:用于使所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第一使用状态、以及用于所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第一非使用状态;所述第二控制装置具有:用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第二使用状态、以及用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第二非使用状态;
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器还用于控制所述第一控制装置处于第一使用状态、以及还用于控制所述第二控制装置处于第二使用状态。
可选地,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度小于第一设定温度,所述第一控制器还用于控制所述第二控制装置处于第二非使用状态。
可选地,所述制氢系统还包括:
第二温度传感器,用于检测所述第二制氢单元的电解液温度;
其中,所述第一控制器用于和所述第二温度传感器信号连接;若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,第一控制器还用于控制所述第二控制装置处于第二非使用状态、或用于控制所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量减小至设定流量。
可选地,所述第一温度传感器具体用于检测所述第一制氢单元的电解槽内的电解液温度、或所述第一制氢单元的电解槽所排出的气液混合物温度。
可选地,所述制氢单元包括电解液循环泵;
若所述第一制氢单元处于工作状态,则所述第一控制器用于控制所述第一制氢单元的所述电解液循环泵启动;
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器用于控制所述第二制氢单元的所述电解液循环泵启动。
可选地,所述制氢系统还包括:
第二控制器,用于和所述第二温度传感器、所述第一温度传感器信号连接;
其中,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第二控制器用于控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第一状态;
若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,所述第二控制器用于控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第二状态;
所述电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力小于所述电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力。
可选地,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器还用于根据所述第一制氢单元的电解液温度闭环调节所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量。
本发明提供的制氢系统中,通过增设热交换装置,该热交换装置包括热交换器,使得至少一个第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液能够在热交换器中进行热交换,由于第一制氢单元用于处于工作状态、第二制氢单元用于处于非工作状态,则至少一个第一制氢单元的电解液能够加热至少一个第二制氢单元的电解液,较现有技术相比,减少了需要提供的输入功率,甚至无需向至少一个第二制氢单元的电解槽提供输入功率,有效减小了制氢系统的能耗;同时,实现了对电解液热量的回收利用,提高了制氢系统的能量利用率;也实现了保持第二制氢单元的热待机,缩短了第二制氢单元所需的启动时间,提高了第二制氢单元的启动速度。
可选地,所述制氢单元包括电解槽和气液分离单元;
至少一个所述制氢单元中,所述电解槽至少为两个且共用同一个所述气液分离单元,任意两个所述电解槽的电解液可单独循环、也可同时循环。
可选地,至少一个所述制氢单元还包括第三控制器,同一所述制氢单元中,若部分所述电解槽处于非工作状态,另外部分所述电解槽处于工作状态且需要降温,所述第三控制器用于控制处于非工作状态的所述电解槽的电解液循环,以使冷电解液辅助热电解液降温。
可选地,所述气液分离单元包括:气液分离器、电解液循环泵和电解液冷却装置,其中,所述电解槽、所述气液分离器、所述电解液循环泵和所述电解液冷却装置依次连通;
所述制氢单元还包括第四控制器,若处于工作状态的所述电解槽需要降温,所述第四控制器控制所述电解液冷却装置开启以对热电解液进行降温。
基于上述提供的制氢系统,本发明还提供了一种制氢系统的控制方法,该制氢系统的控制方法包括:
控制第一制氢单元工作;
检测所述第一制氢单元的电解液温度;
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,控制该第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液均流经热交换器以进行热交换;
其中,所述第二制氢单元处于非工作状态。
可选地,所述制氢系统的控制方法还包括:
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,则根据所述第一制氢单元的电解液温度闭环调节所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量。
可选地,在控制第一制氢单元工作之后,所述制氢系统的控制方法还包括:
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度小于第一设定温度,则控制该第一制氢单元的电解液不流经所述热交换器且所述第二制氢单元的电解液不流经所述热交换器。
可选地,所述制氢系统的控制方法还包括:
检测所述第二制氢单元的电解液温度;
若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,控制所述第二制氢单元的电解液停止流入所述热交换器、或控制所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量减小至设定流量。
可选地,所述制氢系统的控制方法还包括:
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,则控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第一状态;
若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,则控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第二状态;
其中,所述电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力小于所述电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的制氢系统的结构示意图;
图2为本发明实施例二提供的制氢系统的结构示意图;
图3为图2中第一控制装置的结构示意图;
图4为图2中第二控制装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的制氢系统中热交换装置的一种结构示意图;
图6为本发明实施例提供的制氢系统中制氢单元的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的制氢系统的控制方法的流程示意图;
图8为本发明实施例一提供的制氢系统的控制方法的流程示意图;
图9为本发明实施例二提供的制氢系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
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,本领域普通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。
如图1和图2所示,本发明实施例提供的制氢系统包括:热交换装置300,以及至少两个制氢单元;其中,至少一个制氢单元为第一制氢单元100,第一制氢单元100用于处于工作状态;至少一个制氢单元为第二制氢单元200,第二制氢单元200处于非工作状态。
上述热交换装置300包括热交换器310,该热交换器310用于供至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液进行热交换。
如图1和图2所示,制氢系统包括一个第一制氢单元100和一个第二制氢单元200,热交换器310用于供一个第一制氢单元100的电解液和一个第二制氢单元200的电解液进行热交换。
在实际应用过程中,上述热交换器310所对应的第一制氢单元100的数目、热交换器310所对应的第二制氢单元200的数目,根据实际需要选择。具体地,可选择热交换器310用于供一个第一制氢单元100的电解液和两个以上的第二制氢单元200的电解液进行热交换;可选择热交换器310用于供两个以上的第一制氢单元100的电解液和一个第二制氢单元200的电解液进行热交换;也可选择热交换器310用于供两个以上的第一制氢单元100的电解液和两个以上的第二制氢单元200的电解液进行热交换。
若上述第一制氢单元100为两个以上,可选择至少两个第一制氢单元100共用同一个热交换器310,也可选择至少两个第一制氢单元100不共用热交换器310。相应的,若上述第二制氢单元200为两个以上,可选择至少两个第二制氢单元200共用同一个热交换器310,也可选择至少两个第二制氢单元200不共用热交换器310。可以理解的是,上述热交换器310的数目可为一个、也可为两个以上,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
上述实施例提供的制氢系统中,通过增设热交换装置300,该热交换装置300包括热交换器310,使得至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液能够在热交换器310中进行热交换,由于第一制氢单元100用于处于工作状态、第二制氢单元200用于处于非工作状态,则至少一个第一制氢单元100的电解液能够加热至少一个第二制氢单元200的电解液,较现有技术相比,减少了需要提供的输入功率,甚至无需向至少一个第二制氢单元200的电解槽10提供输入功率,有效减小了制氢系统的能耗;同时,实现了对电解液热量的回收利用,提高了制氢系统的能量利用率;也实现了保持第二制氢单元200的热待机,缩短了第二制氢单元200所需的启动时间,提高了第二制氢单元200的启动速度。
可以理解的是,至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液能够在热交换器310中进行热交换,则至少一个第一制氢单元100的电解液能够加热至少一个第二制氢单元200的电解液,即至少一个第二制氢单元200的电解液能够冷却至少一个第一制氢单元100的电解液,有效减小了冷却第一制氢单元100的电解液所需的能耗。
上述制氢系统中,对于热交换器310的具体类型,根据实际需要选择,例如,热交换器310为板式换热器或管壳式换热器等,本实施例对此不做限定。
为了避免第一制氢单元100和第二制氢单元200的电解液混合,可选择上述热交换器310设置有互不连通的第一换热通道和第二换热通道。可以理解的是,第一换热通道和第二换热通道的电解液能够进行热交换。
上述制氢单元包括电解液通道,即第一制氢单元100和第二制氢单元均包括电解液通道。第一换热通道串接于至少一个第一制氢单元100的电解液通道,第二换热通道串接于至少一个第二制氢单元200的电解液通道。
对于上述第一换热通道和第二换热通道的类型和具体结构,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
在一具体实施方式中,如图2所示,可选择上述热交换装置300还包括第一控制装置320,该第一控制装置320具有:用于使第一制氢单元100的电解液通道和热交换器310导通的第一使用状态、以及用于使第一制氢单元100的电解液通道和热交换器310断开的第一非使用状态。
具体地,若上述热交换器310包括上述第一换热通道和第二换热通道,则上述第一控制装置320具有:用于使第一制氢单元100的电解液通道和第一换热通道导通的第一使用状态、以及用于使第一制氢单元100的电解液通道和第一换热通道断开的第一非使用状态。
通过上述设置,可选择是否使用热交换器310,即可选择第一制氢单元100的电解液是否流经热交换器310,从而能够满足制氢系统的多种需求。
上述制氢系统中,为了便于控制,可选择与热交换器310对应的第一制氢单元100和第一控制装置320一一对应。需要说明的是,与热交换器310对应的第一制氢单元100,是指电解液通道能够与第一换热通道导通的第一制氢单元100。当然,也可选择与热交换器310对应的至少两个第一制氢单元100共用同一第一控制装置320,并不局限于上述实施方式。
对于上述第一制装置320的具体结构,根据实际需要选择。具体地,上述第一控制装置320包括:第一旁通管321和第一控制单元;其中,第一旁通管和热交换器310并联设置。
上述第一控制单元用于控制第一制氢单元100的电解液通道和热交换器310导通以使第一控制装置320处于第一使用状态,第一控制单元用于控制第一制氢单元100的电解液通道和第一旁通管321导通以使第一控制装置320处于非使用状态。
具体地,如图3所示,上述第一控制单元包括:用于控制热交换器310所在支路通断的第一阀门323,以及用于控制第一旁通管321通断的第二阀门322。可以理解的是,若上述热交换器310包括上述第一换热通道和第二换热通道,第一阀门323用于控制第一换热通道所在支路的通断,第一旁通管321和第一换热通道并联。
可选地,上述第一阀门323和第二阀门322的开度可调,这样,便于调节和控制流量。
在实际应用中,也可选择上述第一控制单元为其他类型,例如,上述第一控制单元为一个两位三通阀,两位三通阀具有第一状态和第二状态;两位三通阀处于第一状态,第一制氢单元100的电解液通道和热交换器310导通;两位三通阀处于第二状态,第一制氢单元100的电解液通道和第一旁通管321导通。本实施例对第一控制单元的具体类型和结构不做限定。
在另一具体实施方式中,如图2所示,可选择上述热交换装置300还包括第二控制装置330,该第二控制装置330具有:用于控制第二制氢单元200的电解液通道和热交换器310导通的第二使用状态、以及用于控制第二制氢单元200的电解液通道和热交换器310断开的第二非使用状态。
具体地,若上述热交换器310包括上述第一换热通道和第二换热通道,则第二控制装置330具有:用于控制第二制氢单元200的电解液通道和第二换热通道导通的第二使用状态、以及用于控制第二制氢单元200的电解液通道和第二换热通道断开的第二非使用状态。
通过上述设置,可选择是否使用热交换器310,即可选择第二制氢单元200的电解液是否流经热交换器310,从而能够满足制氢系统的多种需求。
上述制氢系统中,为了便于控制,可选择与热交换器310对应的第二制氢单元200和第二控制装置330一一对应。需要说明的是,与热交换器310对应的第二制氢单元200,是指电解液通道能够与第二换热通道导通的第二制氢单元200。当然,也可选择与热交换器310对应的至少两个第二制氢单元200共用同一第二控制装置330,并不局限于上述实施方式。
若上述与热交换器310对应的第二制氢单元200和第二控制装置330一一对应,若与热交换器310对应的第二制氢单元200为两个,则第二控制装置330为两个,如图5所示。
对于上述第二制装置330的具体结构,根据实际需要选择。具体地,上述第二控制装置330包括:第二旁通管331和第二控制单元;其中,第二旁通管331和热交换器310并联设置。
上述第二控制单元用于控制第二制氢单元200的电解液通道和热交换器310导通以使第二控制装置330处于第二使用状态,第二控制单元用于控制第二制氢单元200的电解液通道和第二旁通管331导通以使第二控制装置330处于第二非使用状态。
具体地,如图4所示,上述第二控制单元包括:用于控制热交换器310所在支路通断的第三阀门333,以及用于控制第二旁通管331通断的第四阀门332。可以理解的是,若上述热交换器310包括上述第一换热通道和第二换热通道,第三阀门333用于控制第二换热通道所在支路的通断,第二旁通管331和第二换热通道并联。
可选地,上述第三阀门333和第四阀门332的开度可调,这样,便于调节和控制流量。
在实际应用中,也可选择上述第二控制单元为其他类型,例如,上述第二控制单元为一个两位三通阀,两位三通阀具有第一状态和第二状态;两位三通阀处于第一状态,第二制氢单元200的电解液通道和热交换器310导通;两位三通阀处于第二状态,第二制氢单元200的电解液通道和第二旁通管331导通。本实施例对第二控制单元的具体类型和结构不做限定。
在另一具体实施方式中,可选择上述热交换装置300包括第一控制装置320和第二控制装置330。
上述制氢系统中,如图6所示,制氢单元主要包括:电解槽10、气液分离单元、和电解液通道60。
上述电解液通道60是指制氢单元中所有用于输送电解液的通道,电解液通道60和电解槽10的电解液回流口连通。
上述气液分离单元包括:气液分离器、电解液循环泵40和电解液冷却装置50。其中,电解槽10、气液分离器、电解液循环泵40和电解液冷却装置50依次连通;上述电解液通道60包括连通气液分离器的电解液出口和电解液冷却装置50的连接管,电解液循环泵40串接于连接管。上述电解液循环泵40实现了电解液在制氢单元中循环流动。
为了增强换热效果以及便于保证回流至电解槽10的电解液温度,可选择上述热交换器310串接于至少一个第一制氢单元100的连接管上,且上述热交换器310串接于至少一个第二制氢单元200的连接管上。
具体地,若上述热交换器310包括第一换热通道和第二换热通道,则上述热交换器310的第一换热通道串接于至少一个第一制氢单元100的连接管上,上述热交换器310的第二换热通道串接于至少一个第二制氢单元200的连接管上。
上述结构中,与热交换器310对应的制氢单元中,电解液循环泵40位于热交换器310的上游或下游。
上述制氢系统中,热交换器310用于供至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液进行热交换,则至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液需要流经热交换器310。为了简化结构,可选择通过电解液循环泵来实现至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液流经热交换器310。
上述制氢单元中,气液分离器可为氢侧气液分离器30和/或氧侧气液分离器20,本实施例对此不做限定。上述氢侧气液分离器30和氧侧气液分离器20可共用同一电解液循环泵40和/或电解液冷却装置50、也可不共用电解液循环泵40和/或电解液冷却装置50,本实施例对此不做限定。
上述制氢单元中,可选择上述电解槽10和气液分离单元一一对应,也可选择至少两个电解槽10共用同一个气液分离单元,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
若第一制氢单元的电解槽10至少为两个,第一制氢单元处于工作状态,是指第一制氢单元中至少一个电解槽10处于工作状态;若第二制氢单元的电解槽10至少为两个,第二制氢单元处于非工作状态,是指第二制氢单元的至少一个电解槽10处于非工作状态。此时,热交换器用于供至少一个第一制氢单元的至少一个处于工作状态的电解槽的电解液和至少一个第二制氢单元的至少一个处于非工作状态的电解槽的电解液通过热交换器进行热交换。
为了实现自动控制,上述制氢系统还包括:第一温度传感器170和第一控制器。
上述第一温度传感器170用于检测第一制氢单元100的电解液温度。为了便于描述,可选择第一制氢单元100的电解槽10为第一电解槽110,第二制氢单元200的电解槽10为第二电解槽210。由于制氢系统中电解槽10内的电解液的温度较高,可选择第一温度传感器170用于检测第一电解槽110内的电解液温度或用于检测第一电解槽110所排出的气液混合物的温度。可以理解的是,该气液混合物的温度即为电解液温度。
为了便于检测,可选择上述第一温度传感器170设置于和第一电解槽110的气液混相出口连通的输送通道。进一步地,第一温度传感器170靠近第一电解槽110的气液混相出口。该气液混相出口可为氢侧气液混相出口和/或氧侧气液混相出口。
对于上述第一温度传感器170的类型,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
上述第一控制器用于和第一温度传感器170信号连接。若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第一控制器用于控制该第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液均流经热交换器310以进行热交换。
对于上述第一设定温度的具体数值,根据实际需要选择,只要保证第一制氢单元100正常运行即可,本实施例对此不做限定。
在一具体实施方式中,若上述热交换装置300还包括第一控制装置320和第二控制装置330,为了保证至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液通过热交换器310进行热交换,还需要控制第一控制装置320和第二控制装置330。具体地,若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第一控制器还用于控制第一控制装置320处于第一使用状态、以及还用于控制第二控制装置330处于第二使用状态。
可以理解的是,第一制氢单元100正常运行时,第一控制装置320处于第一使用状态。制氢单元的电解液能够流经的热交换装置300即为与该制氢单元对应的热交换装置300。第一控制器所控制的对象(第一控制装置320和第二控制装置330)分别是指与电解液温度不小于第一设定温度的第一制氢单元100对应的热交换装置300中的第一控制装置320和第二控制装置330。
为了保证第一制氢单元100正常运行,若至少一个第一制氢单元100的电解液温度小于第一设定温度,即与热交换器310对应的至少一个第一制氢单元100的电解液温度小于第一设定温度,第一控制器还用于控制第二控制装置330处于第二非使用状态。
上述实施方式避免了降低与热交换器310对应的第一制氢单元100的电解液温度,从而保证了该第一制氢单元100的正常运行。
上述制氢系统,若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,该第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液通过热交换器310进行热交换,这样,第一制氢单元100的电解液被冷却,第二制氢单元200的电解液被加热。待第二制氢单元200的电解液温度满足需求时,第二制氢单元200的电解液可不再被加热或第二制氢单元200的电解液被加热并保持在设定温度范围内,以避免第二制氢单元200的电解液温度过高。
具体地,上述制氢系统还包括第二温度传感器270,该第二温度传感器270用于检测第二制氢单元200的电解液温度,第一控制器用于和第二温度传感器270信号连接。若第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,即与热交换器310对应的第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,第一控制器还用于控制第二控制装置330处于第二非使用状态、或还用于控制第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量减小至设定流量。
可以理解的是,上述设定流量大于零。上述第二制氢单元200的电解液温度小于第二预设温度时,第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量大于上述设定流量。
由于制氢系统中电解槽10内的电解液的温度较高,可选择第二温度传感器270用于检测第二电解槽210内的电解液温度或用于检测第二电解槽210所排出的气液混合物的温度。可以理解的是,该气液混合物的温度即为电解液温度。
为了便于检测,可选择上述第二温度传感器270设置于和第二电解槽210的气液混相出口连通的输送通道。进一步地,第二温度传感器270靠近第二电解槽210的气液混相出口。该气液混相出口可为氢侧气液混相出口和/或氧侧气液混相出口。
对于上述第二温度传感器270的类型,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
对于上述第二预设温度和设定流量的具体数值,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
在另一具体实施方式中,若仅通过电解液循环泵的输送来实现第一制氢单元100的电解液和第二制氢单元200的电解液流经热交换器310,则上述第一控制器用于控制第一制氢单元100的电解液循环泵的启停、以及第二制氢单元200的电解液循环泵的启停。
具体地,若至少一个第一制氢单元100处于工作状态,则第一控制器用于控制第一制氢单元100的电解液循环泵启动;若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第一控制器用于控制第二制氢单元200的电解液循环泵启动,以使至少一个第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液流经热交换器310以进行热交换。
上述实施例方式中,为了保证第一制氢单元100正常工作,可选择若至少一个第一制氢单元100的电解液温度小于第一设定温度,即与热交换器310对应的至少一个第一制氢单元100的电解液温度小于第一设定温度,可选择第一控制器用于控制第二制氢单元200的电解液循环泵关闭。
为了避免第二制氢单元200的温度过高,若第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,即与热交换器310对应的第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,第一控制器还用于控制第二电解液循环泵240关闭、或用于控制第二制氢单元200的电解液循环泵的输送流量减小至设定流量。
在上述实施例方式的基础上,可选择热交换装置300包括第一控制装置320和第二控制装置330,若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,还需要第一控制器控制第一控制装置320处于第一使用状态、以及控制第二控制装置330处于第二使用状态,这样才能保证至少第一制氢单元100的电解液和至少一个第二制氢单元200的电解液均流经热交换器310以进行热交换。
上述制氢系统中,电解液冷却装置用于冷却电解液,以保证回流至电解槽10的电解液温度满足要求。为了保证电解液冷却装置的功能,上述制氢系统还包括第二控制器,该第二控制器用于和第一温度传感器170、第二温度传感器270信号连接。若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第二控制器用于控制第一制氢单元100的电解液冷却装置处于第一状态;若第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,第二控制器用于控制第一制氢单元100的电解液冷却装置处于第二状态。
上述电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力小于电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力。
可以理解的是,电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力可为零、也可大于零。电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力大于零。
上述第一控制器和第二控制器可单独设置、也可集成为一体。为了简化结构,优先选择后者。具体地,上述第一控制器和第二控制器集成为控制模块。
为了提高热交换效果以及保证第一制氢单元100正常工作,若至少一个第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第一控制器还用于根据该第一制氢单元100的电解液温度闭环调节第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量。
上述第一制氢单元100的电解液温度为控制量,第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量为被控量。上述第一控制器可通过第二制氢单元200的电解液循环泵来控制第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量。
具体地,若上述第一制氢单元100的电解液温度不小于第三设定温度,可选择第一控制器用于控制第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量增大;若上述第一制氢单元100的电解液温度小于第三设定温度且不小于第一设定温度,可选择第一控制器用于控制第二制氢单元200的电解液流经热交换器310的流量减小。
对于上述制氢系统的类型,根据实际需要选择,例如,制氢系统为碱液制氢系统或质子交换膜系统,本实施例对此不做限定。
上述制氢系统中,为了简化结构,如图6所示,可选择至少一个制氢单元中,电解槽10至少为两个且共用同一个气液分离单元。具体地,至少两个电解槽10的电解液单独循环或同时循环,根据实际需要选择。为了适用于多种情况,可选择任意两个电解槽10的电解液可单独循环、也可同时循环。这样,任意两个电解槽10的电解液可单独工作、也可同时工作。
电解槽10具有三个槽口,分别电解液回流口、氢侧气液混相出口和氧侧气液混相出口。为了便于控制每个电解槽10的电解液的循环,每个槽口处或与每个槽口连通的管道上均设置有阀门,该阀门控制通断,或该阀门控制通断且能调节流量。
处于工作状态的电解槽10内的电解液的温度较高,可称为热电解液;处于非工作状态的电解槽10内的电解液的温度较低,可称为冷电解液。
需要说明的是,电解槽10处于工作状态是指电解槽10的电极处于通电状态;电解槽10处于非工作状态(停机状态)是指电解槽10的电极处于断电状态。
为了减小能耗,同一制氢单元中,部分电解槽10处于非工作状态,另外部分电解槽10处于工作状态且需要降温,处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温。
在处于非工作状态的电解槽10的电解液未循环之前,电解液循环管线中只有热电解液进行循环。处于非工作状态的电解槽10的电解液循环后,冷电解液和热电解液混在一起,共同在电解液循环管线中流动。此时,冷电解液可以看作热电解液的冷却液,使热电解液被冷却,达到给热电解液降温的效果;同时,热电解液可以看作冷电解液的加热液,使冷电解液被加热,达到给冷电解液升温的效果。这样,减小了加热冷电解液所需的能耗以及冷却热电解液所需的能耗,从而有效减小了整个制氢系统的能耗;也使得处于非工作状态的电解槽10处于热待机,缩短了启动时间,提高了启动速度。
为了便于控制,可选择至少一个制氢单元还包括第三控制器,同一制氢单元中,若部分电解槽10处于非工作状态,另外部分电解槽10处于工作状态且需要降温,第三控制器用于控制处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温。这样,实现了自动控制。
可以理解的是,处于非工作状态的部分电解槽10、处于工作状态且需要降温的另外部分电解槽10、以及第三控制器均在同一个制氢单元中。
在实际应用中,若处于工作状态的电解槽10需要降温,可选择电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温。
为了便于控制,上述制氢单元还包括第四控制器,若处于工作状态的电解槽10需要降温,第四控制器控制电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温。
在实际应用中,若处于工作状态的电解槽10需要降温,可先选择电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温、再选择处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温,或者先选择处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降、再选择电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温温,或者同时选择电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温、处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温。
结合前文提及的热交换器300用于供至少一个第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液进行热交换,若第一制氢单元中处于工作状态的电解槽10需要降温,可选择热交换器300供第一制氢单元中的热电解液和至少一个第二制氢单元的冷电解液进行热交换、电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温、处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温这三种方式的任意一种排序方式。例如,热交换器300供第一制氢单元中的热电解液和至少一个第二制氢单元的冷电解液进行热交换、电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温、处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温依次进行,或者热交换器300供第一制氢单元中的热电解液和至少一个第二制氢单元的冷电解液进行热交换、电解液冷却装置50开启以对热电解液进行降温、处于非工作状态的电解槽10的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温同时进行,或者其他排序方式,本实施例对此不做限定。
如图6所示,制氢单元包括:三个电解槽10、和一个气液分离单元;其中,三个电解槽10共用一个气液分离单元。
上述电解液冷却装置50包括:电解液冷却器51、用于提供冷却介质的冷却介质冷却器52、输送泵53,输送泵53将冷却介质冷却器52内的冷却介质输送至电解液冷却器51,流经电解液冷却器51的冷却介质返回至冷却介质冷却器52,电解液冷却器51内的冷却介质用于冷却流经电解液冷却器51的电解液。流经电解液冷却器51的电解液被冷却,然后回流至电解槽10。
上述制氢单元中,在上述各个部件之间供电解液和气液混相流通的通道均为电解液通道60,每个电解槽10的氧侧气液混相出口连接的管道上设置有温度传感器70和氧侧流量调节阀93、每个电解槽10的电解液回流口连接的管道上设置有流量传感器80和电解液流量调节阀91、每个电解槽10的氢侧气液混相出口连接的管道上设置有氢侧流量调节阀92。
上述制氢单元中,通过电解液流量调节阀91、氢侧流量调节阀92、氧侧流量调节阀93来控制每个电解槽10的电解液是否循环。具体地,电解液循环泵40启动的情况下,打开和某个电解槽10对应的电解液流量调节阀91、氢侧流量调节阀92、氧侧流量调节阀93,即可实现该电解槽10的电解液循环;关于和某个电解槽10对应的电解液流量调节阀91、氢侧流量调节阀92、氧侧流量调节阀93,即可实现该电解槽10的电解液不循环。
通过温度传感器70来间接检测电解槽10内的电解液温度,根据温度传感器70的检测值来判断电解槽10处于工作状态时是否需要降温,以及根据温度传感器70的检测值来调节电解液流量,例如调节电解液流量调节阀91、氢侧流量调节阀92、氧侧流量调节阀93的开度。根据流量传感器80的检测值来获知电解液流量,从而便于调节电解液流量调节阀91、氢侧流量调节阀92、氧侧流量调节阀93的开度。
需要说明的是,前文中的第一温度传感器170即为第一制氢单元100中的温度传感器70,第二温度传感器270即为第二制氢单元200中的温度传感器70,第一氧侧气液分离器120即为第一制氢单元100中的氧侧气液分离器20,第二氧侧气液分离器220即为第二制氢单元200中的氧侧气液分离器20,第一氢侧气液分离器130即为第一制氢单元100中的氢侧气液分离器30,第二氢侧气液分离器230即为第二制氢单元200中的氢侧气液分离器30,第一电解液循环泵140即为第一制氢单元100中的电解液循环泵40,第二电解液循环泵240即为第二制氢单元200中的电解液循环泵40,第一电解液冷却装置150即为第一制氢单元100中的电解液冷却装置50,第二电解液冷却装置250即为第二制氢单元200中的电解液冷却装置50,第一电解液通道160即为第一制氢单元100中的电解液通道60,第二电解液通道260即为第二制氢单元200中的电解液通道60,第一电解液冷却器151即为第一制氢单元100中的电解液冷却器51,第二电解液冷却器251即为第二制氢单元200中的电解液冷却器51,第一冷却介质冷却器152即为第一制氢单元100中的冷却介质冷却器52,第二冷却介质冷却器252即为第二制氢单元200中的冷却介质冷却器52。
基于上述实施例提供的制氢系统,本实施例还提供了一种制氢系统的控制方法,如图7所示,该制氢系统的控制方法包括:
S11:控制第一制氢单元工作;
S12:检测第一制氢单元的电解液温度;
S13:若至少一个第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,控制该第一制氢单元的电解液和至少一个处于非工作状态的第二制氢单元的电解液均流经热交换器以进行热交换。
上述S11中,对于控制第一制氢单元工作的具体步骤,根据实际需要确定,本实施例对此不做限定。
为了便于描述,可选择第一制氢单元的电解槽为第一电解槽,第二制氢单元的电解槽为第二电解槽。由于制氢系统中电解槽内的电解液的温度较高,可选择上述S12具体为:检测第一电解槽内的电解液温度或检测第一电解槽所排出的气液混合物的温度。可以理解的是,该气液混合物的温度即为电解液温度。
为了便于检测,可选择在与第一电解槽的气液混相出口连通的输送通道上检测电解液温度。进一步地,检测电解液温度的位置靠近第一电解槽的气液混相出口。该气液混相出口可为氢侧气液混相出口和/或氧侧气液混相出口。
上述S12中,可通过第一温度传感器来检测第一制氢单元的电解液温度。对于上述第一温度传感器的类型,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
上述S12与上述S11可同时进行、也可先后进行,本实施例对此不做限定。
上述S13中,对于上述第一设定温度的具体数值,根据实际需要选择,只要保证第一制氢单元正常运行即可,本实施例对此不做限定。对于热交换器的类型,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
上述实施例提供的制氢系统的控制方法中,通过至少一个工作的第一制氢单元的电解液和至少一个处于非工作状态的第二制氢单元的电解液在热交换器中进行热交换,使得至少一个第一制氢单元的电解液能够加热至少一个第二制氢单元的电解液,较现有技术相比,减少了需要提供的输入功率,甚至无需向至少一个第二制氢单元的电解槽提供输入功率,有效减小了制氢系统的能耗;同时,实现了对电解液热量的回收利用,提高了制氢系统的能量利用率;也实现了保持第二制氢单元的热待机,缩短了第二制氢单元所需的启动时间,提高了第二制氢单元的启动速度。
为了提高热交换效果以及保证第一制氢单元正常工作,可选择上述S13还包括:根据第一制氢单元的电解液温度闭环调节第二制氢单元的电解液流经热交换器的流量。
上述第一制氢单元的电解液温度为控制量,第二制氢单元的电解液流经热交换器的流量为被控量。在实际应用中,可通过第二制氢单元的电解液循环泵来控制第二制氢单元的电解液流经热交换器的流量。
具体地,若上述第一制氢单元的电解液温度不小于第三设定温度,则控制第二制氢单元的电解液流经热交换器的流量增大;若上述第一制氢单元的电解液温度小于第三设定温度且不小于第一设定温度,则控制第二制氢单元的电解液流经热交换器的流量减小。
为了避免影响第一制氢单元的正常工作,在控制第一制氢单元工作之后,还包括:若至少一个第一制氢单元的电解液温度小于第一设定温度,则控制该第一制氢单元的电解液不流经热交换器且第二制氢单元的电解液不流经热交换器。
当然,也可选择若至少一个第一制氢单元的电解液温度小于第一设定温度,则控制该第一制氢单元的电解液流经热交换器且第二制氢单元的电解液不流经热交换器,并不局限于上述实施方式。
上述制氢系统的控制方法中,至少一个第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液通过热交换器进行热交换,这样,第一制氢单元的电解液被冷却,第二制氢单元的电解液被加热。待第二制氢单元的电解液温度满足需求时,第二制氢单元的电解液可不再被加热或第二制氢单元的电解液被加热并保持在设定温度范围内,避免第二制氢单元的电解液温度过高。
具体地,上述制氢系统的控制方法还包括:
检测第二制氢单元的电解液温度;
若第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,控制第二制氢单元的电解液停止流入热交换器、或控制第二制氢单元的电解液流经热交换器的流量减小至设定流量。
可以理解的是,上述设定流量大于零。上述第二制氢单元的电解液温度小于第二预设温度时,第二制氢单元的电解液流经第二换热通道的流量大于上述设定流量。
由于制氢系统中电解槽内的电解液的温度较高,检测第二制氢单元的电解液温度,具体为:测第二电解槽内的电解液温度或检测第二电解槽所排出的气液混合物的温度。可以理解的是,该气液混合物的温度即为电解液温度。
为了便于检测,可选择在和第二电解槽的气液混相出口连通的输送通道上检测电解液温度。进一步地,检测电解液温度的位置靠近第二电解槽的气液混相出口。该气液混相出口可为氢侧气液混相出口和/或氧侧气液混相出口。
具体地,可选择第二温度传感器检测第二制氢单元的电解液温度。对于上述第二温度传感器的类型,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
对于上述第二预设温度和设定流量的具体数值,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
上述制氢系统中,电解液冷却装置用于冷却电解液,以保证回流至电解槽的电解液温度满足要求。为了保证电解液冷却装置的功能,上述制氢系统的控制方法还包括:
若至少一个第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,则控制第一制氢单元的电解液冷却装置处于第一状态;
若第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,则控制第一制氢单元的电解液冷却装置处于第二状态;
其中,电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力小于电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力。
可以理解的是,电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力可为零、也可大于零。电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力大于零。电解液冷却装置的冷却能力为零,即电解液冷却装置处于停机状态。
上述制氢系统中,若至少一个制氢单元中,电解槽至少为两个且共用同一个气液分离单元,任意两个电解槽的电解液可单独循环、也可同时循环,则上述制氢系统的控制方法还包括:
同一个制氢单元中,部分电解槽处于非工作状态,另外部分电解槽处于工作状态且需要降温,控制处于非工作状态的电解槽的电解液循环以使冷电解液辅助热电解液降温。
上述控制方法,减小了加热冷电解液所需的能耗以及冷却热电解液所需的能耗,从而有效减小了整个制氢系统的能耗;也使得处于非工作状态的电解槽处于热待机,缩短了启动时间,提高了启动速度。
上述制氢系统中,若制氢单元包括电解液冷却装置,则上述制氢系统的控制方法还包括:
若处于工作状态的电解槽需要降温,控制电解液冷却装置开启以对热电解液进行降温。
上述制氢系统的控制方法中,可通过三种方式来对热电解液降温,一种为热交换器、另一种为处于非工作状态的电解槽的冷电解液、另一种为电解液冷却装置。这三种方式可均采用,也可仅采用其中一种。若采用至少两种方式的情况下,可先后采用、也可同时采用,对于先后采用的顺序,根据实际需要选择,本实施例对此不做限定。
为了更为具体地说明本实施例所提供的技术方案,下面通过两个实施例来具体说明上述制氢系统和上述制氢系统的控制方法。
实施例一
如图1所示,本实施例一提供的制氢系统包括一个第一制氢单元100、一个第二制氢单元200和一个热交换装置300。
上述第一制氢单元100包括:第一电解槽110、第一氧侧气液分离器120、第一氢侧气液分离器130、第一电解液循环泵140、第一电解液冷却装置150、第一电解液通道160。上述第一电解液通道160包括上述连通所需的通道,可以理解的是,上述第一电解液通道160包括第一连接管161。
具体的连接结构可参考前文对制氢单元的描述,此处不再赘述。
上述第一电解液冷却装置150包括第一电解液冷却器151以及用于向第一电解液冷却器151提供冷却介质的第一冷却介质冷却器152。第一冷却介质冷却器152提供的冷却介质在第一电解液冷却器151中冷却电解液。当然,也可选择上述第一电解液冷却装置150为其他结构,本实施例一对此不做限定。
相应的,上述第二制氢单元200包括:第二电解槽210、第二氧侧气液分离器220、第二氢侧气液分离器230、第二电解液循环泵240、第二电解液冷却装置250、第二电解液通道260。上述第二电解液通道260包括上述连通所需的通道,可以理解的是,上述第二电解液通道260包括第二连接管261。
具体的连接结构可参考前文对制氢单元的描述,此处不再赘述。
上述第二电解液冷却装置250包括第二电解液冷却器251以及用于向第二电解液冷却器251提供冷却介质的第二冷却介质冷却器252。第二冷却介质冷却器152提供的冷却介质在第二电解液冷却器251中冷却电解液。当然,也可选择上述第二电解液冷却装置250为其他结构,本实施例一对此不做限定。
上述热交换装置300包括热交换器310,热交换器310设置有互不连通的第一换热通道和第二换热通道,第一换热通道串接于第一连接管161,第二换热通道串接于第二连接管261;在第一连接管161上,第一电解液循环泵140位于第一换热通道的上游;在第二连接管261上,第二电解液循环泵240位于第二换热通道的上游。
在一具体实施方式中,上述制氢系统还包括:第一温度传感器170、第二温度传感器270和控制模块,其中,控制模块集成有第一控制器和第二控制器。
上述第一温度传感器170设置于和第一电解槽110的氧侧气液混相出口连通的管道上。
上述第二温度传感器270设置于和第二电解槽210的氧侧气液混相出口连通的管道上。
上述第一温度传感器170和第二温度传感器270均与第一控制器信号连接,且上述第一温度传感器170和第二温度传感器270均与第二控制器信号连接。
若第一制氢单元100工作,则第一控制器用于控制第一电解液循环泵140启动。
第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第一控制器用于控制第二电解液循环泵240启动以使第一制氢单元100的电解液和第二制氢单元200的电解液流经热交换器310以进行热交换,且第一控制器用于根据该第一制氢单元100的电解液温度闭环调节第二电解液循环泵240的输送流量。
若第一制氢单元100的电解液温度小于第一设定温度,第一控制器用于控制第二电解液循环泵240关闭,且第二控制器用于控制第一电解液冷却装置150关闭。
若第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,即与热交换器310对应的第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,第一控制器用于控制第二电解液循环泵240停止运行,且第二控制器用于控制第一电解液冷却装置150启动。
基于本实施例一提供的制氢系统,本实施例一还提供了一种制氢系统的控制方法,如图8所示,上述制氢系统的控制方法包括:
S21:控制第一制氢单元工作;
S22:检测第一制氢单元的电解液温度;
S23:判断第一制氢单元的电解液温度是否小于第一设定温度;若是,则进入S24;若否,则进入S25;
S24:控制第二制氢单元的第二电解液循环泵关闭;
S25:控制第二电解液循环泵启动,根据第一制氢单元的电解液温度闭环调节第二电解液循环泵的输送流量,控制第一制氢单元的第一电解液冷却装置关闭;
S26:检测第二制氢单元的电解液温度;
S27:若第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,控制第二电解液循环泵关闭,控制第一电解液冷却装置启动。
实施例二
如图2所示,本实施例二提供的制氢系统,与实施例一的区别在于,热交换装置300包括第一控制装置320和第二控制装置330。
如图3所示,上述第一控制装置320包括:第一旁通管321和第一控制单元;其中,第一旁通管和热交换器310并联设置。上述第一控制单元包括:用于控制热交换器310的第一换热通道所在支路通断的第一阀门323,以及用于控制第一旁通管321通断的第二阀门322。
上述第一阀门323打开且第二阀门322关闭,可实现热交换器310的第一换热通道和第一连接管161导通;上述第一阀门323关闭且第二阀门322打开,可实现第一旁通管321和第一连接管161导通,此时热交换器310的第一换热通道被短路,即热交换器310的第一换热通道和第一连接管161的连通被断开。
如图4所示,上述第二控制装置330包括:第二旁通管331和第二控制单元;其中,第二旁通管331和热交换器310并联设置。上述第二控制单元包括:用于控制热交换器310的第二换热通道所在支路通断的第三阀门333,以及用于控制第二旁通管331通断的第四阀门332。
上述第三阀门333打开且第四阀门332关闭,可实现热交换器310的第二换热通道和第二连接管261导通;上述第三阀门333关闭且第四阀门332打开,可实现第二旁通管331和第二连接管261导通,此时热交换器310的第二换热通道被短路,即热交换器310的第二换热通道和第二连接管261的连通被断开。
在一具体实施方式中,上述制氢系统还包括:第一温度传感器170、第二温度传感器270和控制模块,该控制模块集成有第一控制器和第二控制器。其中,上述第一温度传感器170和上述第二温度传感器270可参考实施例一的描述。上述第一控制器和第二控制器的具体控制与实施例一存在不同。
具体地,若第一制氢单元100工作,则第一控制器用于控制第一电解液循环泵140启动。
若第一制氢单元100的电解液温度小于第一设定温度,第一控制器用于控制第一阀门323关闭、第二阀门322打开、第三阀门333关闭、第四阀门332打开、以及第二电解液循环泵240关闭。
若第一制氢单元100的电解液温度不小于第一设定温度,第一控制器用于控制第一阀门323打开、第二阀门322关闭、第三阀门333打开、第四阀门332关闭、以及第二电解液循环泵240启动以使第一制氢单元100的电解液和第二制氢单元200的电解液流经热交换器310以进行热交换,且第一控制器用于根据该第一制氢单元100的电解液温度闭环调节第二电解液循环泵240的输送流量;第二控制器用于控制第一电解液冷却装置150关闭。
若第二制氢单元200的电解液温度不小于第二预设温度,第一控制器用于控制第一阀门323关闭、第二阀门322打开、第三阀门333关闭、第四阀门332打开、以及第二电解液循环泵240关闭,第二控制器用于控制第一电解液冷却装置150启动。
基于本实施例二提供的制氢系统,本实施例二还提供了一种制氢系统的控制方法,如图9所示,上述制氢系统的控制方法包括:
S31:控制第一制氢单元工作;
S32:检测第一制氢单元的电解液温度;
S33:判断第一制氢单元的电解液温度是否小于第一设定温度;若是,则进入S34;若否,则进入S35;
S34:控制第一阀门关闭、第二阀门打开、第三阀门关闭、第四阀门打开、以及第二制氢单元的第二电解液循环泵关闭;
S35:控制第一阀门打开、第二阀门关闭、第三阀门打开、第四阀门关闭、以及第二电解液循环泵启动,根据第一制氢单元的电解液温度闭环调节第二电解液循环泵的输送流量,控制第一制氢单元的第一电解液冷却装置关闭;
S36:检测第二制氢单元的电解液温度;
S37:若第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,控制第一阀门关闭、第二阀门打开、第三阀门关闭、第四阀门打开、以及第二电解液循环泵关闭,控制第一电解液冷却装置启动。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (24)
1.一种制氢系统,其特征在于,包括:热交换装置,以及至少两个制氢单元;
其中,至少一个所述制氢单元为第一制氢单元,所述第一制氢单元用于处于工作状态;至少一个所述制氢单元为第二制氢单元,所述第二制氢单元处于非工作状态;
所述热交换装置包括热交换器,所述热交换器用于供至少一个所述第一制氢单元的电解液和至少一个所述第二制氢单元的电解液进行热交换。
2.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,所述热交换装置还包括第一控制装置和/或第二控制装置;
其中,所述第一控制装置具有:用于使所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第一使用状态、以及用于使所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第一非使用状态;
所述第二控制装置具有:用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第二使用状态、以及用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第二非使用状态。
3.根据权利要求2所述的制氢系统,其特征在于,若所述热交换装置包括所述第一控制装置,所述第一控制装置包括:第一旁通管和第一控制单元;
其中,所述第一旁通管和所述热交换器并联设置;所述第一控制单元用于控制所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通以使所述第一控制装置处于第一使用状态,所述第一控制单元用于控制所述第一制氢单元的电解液通道和所述第一旁通管导通以使所述第一控制装置处于非使用状态。
4.根据权利要求3所述的制氢系统,其特征在于,所述第一控制单元包括:用于控制所述热交换器所在支路通断的第一阀门,以及用于控制所述第一旁通管通断的第二阀门。
5.根据权利要求2所述的制氢系统,其特征在于,若所述热交换装置包括所述第二控制装置,所述第二控制装置包括:第二旁通管和第二控制单元;
其中,所述第二旁通管和所述热交换器并联设置;所述第二控制单元用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通以使所述第二控制装置处于第二使用状态,所述第二控制单元用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述第二旁通管导通以使所述第二控制装置处于第二非使用状态。
6.根据权利要求5所述的制氢系统,其特征在于,所述第二控制单元包括:用于控制所述热交换器所在支路通断的第三阀门,以及用于控制所述第二旁通管通断的第四阀门。
7.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,所述制氢单元包括:电解槽、气液分离单元和电解液通道,所述气液分离单元包括:气液分离器、电解液循环泵和电解液冷却装置,其中,所述电解槽、所述气液分离器、所述电解液循环泵和所述电解液冷却装置依次连通;
所述电解液通道包括连通所述气液分离器的电解液出口和所述电解液冷却装置的连接管,所述电解液循环泵串接于所述连接管;
所述热交换器串接于至少一个所述第一制氢单元的所述连接管上,且所述热交换器串接于至少一个所述第二制氢单元的所述连接管上。
8.根据权利要求7所述的制氢系统,其特征在于,所述制氢单元中,所述电解槽和所述气液分离单元一一对应;或者,至少两个所述电解槽共用同一个所述气液分离单元。
9.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,还包括:
第一温度传感器,用于检测所述第一制氢单元的电解液温度;
第一控制器,用于和所述第一温度传感器信号连接;
其中,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器用于控制该第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液均流经所述热交换器以进行热交换。
10.根据权利要求9所述的制氢系统,其特征在于,
所述热交换装置还包括第一控制装置和第二控制装置,所述第一控制装置具有:用于使所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第一使用状态、以及用于所述第一制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第一非使用状态;所述第二控制装置具有:用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器导通的第二使用状态、以及用于控制所述第二制氢单元的电解液通道和所述热交换器断开的第二非使用状态;
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器还用于控制所述第一控制装置处于第一使用状态、以及还用于控制所述第二控制装置处于第二使用状态。
11.根据权利要求10所述的制氢系统,其特征在于,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度小于第一设定温度,所述第一控制器还用于控制所述第二控制装置处于第二非使用状态。
12.根据权利要求10所述的制氢系统,其特征在于,还包括:
第二温度传感器,用于检测所述第二制氢单元的电解液温度;
其中,所述第一控制器用于和所述第二温度传感器信号连接;若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,第一控制器还用于控制所述第二控制装置处于第二非使用状态、或用于控制所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量减小至设定流量。
13.根据权利要求9所述的制氢系统,其特征在于,所述第一温度传感器具体用于检测所述第一制氢单元的电解槽内的电解液温度、或所述第一制氢单元的电解槽所排出的气液混合物温度。
14.根据权利要求9所述的制氢系统,其特征在于,
所述制氢单元包括电解液循环泵;
若所述第一制氢单元处于工作状态,则所述第一控制器用于控制所述第一制氢单元的所述电解液循环泵启动;
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器用于控制所述第二制氢单元的所述电解液循环泵启动。
15.根据权利要求12所述的制氢系统,其特征在于,还包括:
第二控制器,用于和所述第二温度传感器、所述第一温度传感器信号连接;
其中,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第二控制器用于控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第一状态;
若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,所述第二控制器用于控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第二状态;
所述电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力小于所述电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力。
16.根据权利要求9所述的制氢系统,其特征在于,若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,所述第一控制器还用于根据所述第一制氢单元的电解液温度闭环调节所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量。
17.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,
所述制氢单元包括电解槽和气液分离单元;
至少一个所述制氢单元中,所述电解槽至少为两个且共用同一个所述气液分离单元,任意两个所述电解槽的电解液可单独循环、也可同时循环。
18.根据权利要求17所述的制氢系统,其特征在于,
至少一个所述制氢单元还包括第三控制器,同一所述制氢单元中,若部分所述电解槽处于非工作状态,另外部分所述电解槽处于工作状态且需要降温,所述第三控制器用于控制处于非工作状态的所述电解槽的电解液循环,以使冷电解液辅助热电解液降温。
19.根据权利要求18所述的制氢系统,其特征在于,
所述气液分离单元包括:气液分离器、电解液循环泵和电解液冷却装置,其中,所述电解槽、所述气液分离器、所述电解液循环泵和所述电解液冷却装置依次连通;
所述制氢单元还包括第四控制器,若处于工作状态的所述电解槽需要降温,所述第四控制器控制所述电解液冷却装置开启以对热电解液进行降温。
20.一种制氢系统的控制方法,其特征在于,包括:
控制第一制氢单元工作;
检测所述第一制氢单元的电解液温度;
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,控制该第一制氢单元的电解液和至少一个第二制氢单元的电解液均流经热交换器以进行热交换;
其中,所述第二制氢单元处于非工作状态。
21.根据权利要求20所述的控制方法,其特征在于,还包括:
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,则根据所述第一制氢单元的电解液温度闭环调节所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量。
22.根据权利要求20所述的控制方法,其特征在于,在控制第一制氢单元工作之后,还包括:
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度小于第一设定温度,则控制该第一制氢单元的电解液不流经所述热交换器且所述第二制氢单元的电解液不流经所述热交换器。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的控制方法,其特征在于,还包括:
检测所述第二制氢单元的电解液温度;
若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,控制所述第二制氢单元的电解液停止流入所述热交换器、或控制所述第二制氢单元的电解液流经所述热交换器的流量减小至设定流量。
24.根据权利要求23所述的控制方法,其特征在于,还包括:
若至少一个所述第一制氢单元的电解液温度不小于第一设定温度,则控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第一状态;
若所述第二制氢单元的电解液温度不小于第二预设温度,则控制所述第一制氢单元的电解液冷却装置处于第二状态;
其中,所述电解液冷却装置处于第一状态的冷却能力小于所述电解液冷却装置处于第二状态的冷却能力。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023226425A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 阳光氢能科技有限公司 | 制氢系统及其热管理方法、装置 |
CN117888143A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-04-16 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 一种耦合电解制氢能效控制系统及能效控制方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006294464A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Babcock Hitachi Kk | 燃料電池発電システム |
US20070000789A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | Libby Cara S | Integrated hydrogen production and processing system and method of operation |
CN105543883A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-05-04 | 朱上翔 | 一种用于工业生产的多功能负氢水发生器 |
KR20200127076A (ko) * | 2019-04-30 | 2020-11-10 | 아크로랩스 주식회사 | 안정적인 수전해시스템 |
CN112899706A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 阳光电源股份有限公司 | 一种水电解制氢系统及其控制方法 |
CN113699538A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-26 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种带储热的电解制氢系统及其运行方法 |
CN113943941A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-18 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种耦合地热的节能型电解水制氢系统 |
CN114525520A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-24 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统 |
CN114561668A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-31 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 具有蓄热装置的制氢系统和制氢系统的控制方法 |
CN216639658U (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-31 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 一种兼顾蓄热和供热功能的制氢系统 |
CN114574877A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-03 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种具有余热利用的电解水制氢系统 |
-
2022
- 2022-06-15 CN CN202210672577.1A patent/CN115029718B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006294464A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Babcock Hitachi Kk | 燃料電池発電システム |
US20070000789A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | Libby Cara S | Integrated hydrogen production and processing system and method of operation |
CN105543883A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-05-04 | 朱上翔 | 一种用于工业生产的多功能负氢水发生器 |
KR20200127076A (ko) * | 2019-04-30 | 2020-11-10 | 아크로랩스 주식회사 | 안정적인 수전해시스템 |
CN112899706A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 阳光电源股份有限公司 | 一种水电解制氢系统及其控制方法 |
CN113699538A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-26 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种带储热的电解制氢系统及其运行方法 |
CN113943941A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-18 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种耦合地热的节能型电解水制氢系统 |
CN216639658U (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-31 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 一种兼顾蓄热和供热功能的制氢系统 |
CN114561668A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-31 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 具有蓄热装置的制氢系统和制氢系统的控制方法 |
CN114525520A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-05-24 | 阳光氢能科技有限公司 | 一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统 |
CN114574877A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-03 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种具有余热利用的电解水制氢系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023226425A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 阳光氢能科技有限公司 | 制氢系统及其热管理方法、装置 |
CN117888143A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-04-16 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 一种耦合电解制氢能效控制系统及能效控制方法 |
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CN115029718B (zh) | 2024-06-14 |
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GR01 | Patent grant | ||
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