CN116288521B - 一种集成pem电解系统及湿度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成PEM电解系统及湿度控制方法，涉及燃料电池应用技术领域，包括电解设备、除湿设备、控制模块、复位模块，所述控制模块根据当前环境湿度控制除湿设备开启关闭，控制模块还用于根据电解设备功率联动环境湿度控制除湿设备的运行，复位模块用于除湿设备停止后使控制模块信号进行复位。本发明可以更好的对电解设备在运行中的湿度进行控制。

Description

一种集成PEM电解系统及湿度控制方法

技术领域

本发明涉及燃料电池应用技术领域，特别涉及一种集成PEM电解系统及湿度控制方法。

背景技术

因为电解氢的原材料就是水，水会蒸发提高空气湿度，加上所在地区空气潮湿的话，于是电解槽的绝缘垫片受潮也就是顺理成章的事情，所以需要在电解槽车间配置除湿机来防潮除湿，把空气湿度控制在35～45%RH之间，确保电解槽绝缘垫片不会受潮，保证电解氢能够顺利进行，因此提出一种集成PEM电解系统及湿度控制方法用于根据当前湿度控制除湿设备进行除湿。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种集成PEM电解系统及湿度控制方法，包括电解设备、除湿设备、控制模块、复位模块，所述控制模块根据当前环境湿度控制除湿设备开启关闭，控制模块还用于根据电解设备功率联动环境湿度控制除湿设备的运行，复位模块用于除湿设备停止后使控制模块信号进行复位。

进一步的，所述控制模块包括第一湿敏电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一MOS管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四MOS管Q4、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三光电二极管U3、第四光电二极管U4，所述第一湿敏电阻R1一端和电源连接，第一湿敏电阻R1另一端和第二电阻R2一端、第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1输出端和第一MOS管Q1栅极连接，第一MOS管Q1源极和第三光电二极管U3阳极、第三电阻R3一端、第四电阻R4一端、第二三极管Q2集电极连接，第二三极管Q2基极和第五电阻R5一端连接，第五电阻R5另一端和第六电阻R6一端、第三三极管Q3集电极、第四光电二极管U4阳极、第四MOS管Q4源极连接、第三三极管Q3基极和第四电阻R4另一端连接，第六电阻R6另一端和电源、第三电阻R3另一端连接，第一MOS管Q1漏极、第四MOS管Q4漏极和电源连接，第四MOS管Q4栅极和第二运算放大器U2输出端、复位模块输入端连接，第二三极管Q2发射极、第三三极管Q3发射极、第二电阻R2另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括多个控制单元，第五运算放大器U5、第六数字电位器U6、第七电阻R7、第八电位器R8、第九电阻R9、第一电容C1、第一端口IN1、第二端口IN2、第一连接端P1，所述每个控制单元输入端和第八电位器R8抽头端连接，每个控制单元输出端和第二端口IN2连接，第八电位器R8一端和第一端口IN1连接，第一端口IN1和电解设备连接，第八电位器R8另一端和第九电阻R9一端连接，第九电阻R9另一端和接地端连接，第二端口IN2另一端和第六数字电位器U6的5引脚、复位模块连接，第六数字电位器U6的2引脚和第七电阻R7一端、第一连接端P1一端、第一电容C1一端连接，第一连接端P1另一端和第五运算放大器U5同相端连接，第五运算放大器U5输出端和第一MOS管Q1栅极连接，第七电阻R7另一端、第一电容C1另一端、第六数字电位器U6的3引脚、4引脚和接地端连接，第六数字电位器U6的6引脚和复位模块连接。

进一步的，所述控制单元包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十MOS管Q10、第七运算放大器U7、第八运算放大器U8、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2，所述控制单元输入端是第七运算放大器U7同相端，第七运算放大器U7同相端和第八电位器R8抽头端连接，第七运算放大器U7输出端和第五三极管Q5基极连接，第五三极管Q5发射极和第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端和第二电容C2一端、第六三极管Q6发射极、第八运算放大器U8同相端连接，第六三极管Q6基极和第十一电阻R11一端、第七三极管Q7发射极连接，第七三极管Q7基极和第十二电阻R12一端、第十三电阻R13一端、第八三极管Q8发射极连接，第八三极管Q8基极和第十二电阻R12另一端、第九三极管Q9集电极、复位模块输出端连接，第九三极管Q9基极和第八三极管Q8集电极、第十MOS管Q10源极连接，第十MOS管Q10栅极和第八运算放大器U8输出端、第一二极管D1阳极连接，第十MOS管Q10漏极、第十三电阻R13另一端、第七三极管Q7集电极、第五三极管Q5集电极和电源连接，第二电容C2另一端、第六三极管Q6集电极、第十一电阻R11另一端、第九三极管Q9发射极和接地端连接，第一二极管D1阴极作为控制单元的输出端和第二端口IN2连接，第二二极管D2阴极和第八三极管Q8基极连接，第二二极管D2阳极作为控制单元的复位端和复位模块连。

进一步的，所述复位模块包括第三端口IN3、第四端口IN4、第五端口IN5、第十一三极管Q11，所述第五端口IN5是复位模块输入端，第三端口IN3、第四端口IN4作为复位模块输出端，第三端口IN3和第六数字电位器U6的6引脚连接，第四端口IN4和第十一三极管Q11基极连接，第十一三极管Q11集电极和第七电阻R7一端连接，第十一三极管Q11发射极和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第九光电三极管U9、第十光电三极管U10，所述第九光电三极管U9和第三光电二极管U3耦合封装，第十光电三极管U10和第四光电二极管U4耦合封装，第九光电三极管U9集电极、第十光电三极管U10集电极和电源连接，第九光电三极管U9发射极和除湿设备连接，用于发送启动信号、第十光电三极管U10发射极和除湿设备连接，用于发送停止信号。

进一步的，所述控制模块还包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21，所述第十四电阻R14一端、第十六电阻R16一端和电源连接，第十四电阻R14另一端和第二运算放大器U2同相端、第十五电阻R15一端连接，第十六电阻R16另一端和第五运算放大器U5反相端、第十七电阻R17一端连接，第十八电阻R18串接在第一MOS管Q1漏极、第四MOS管Q4漏极和电源之间，第十九电阻R19一端和第十八电阻R18连接，第二十电阻R20一端和第一MOS管Q1栅极连接，第二十一电阻R21一端和第四MOS管Q4栅极连接，第二十一电阻R21另一端、第十五电阻R15另一端、第二十电阻R20另一端、第十九电阻R19另一端、第十七电阻R17另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制单元还包括第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30，所述第二十二电阻R22一端和电源连接，第二十二电阻R22另一端和第七运算放大器U7反相端、第二十三电阻R23一端连接，第三十电阻R30一端和第二电容C2一端连接，第二十四电阻R24一端和电源、第二十八电阻R28一端连接，第二十四电阻R24另一端和第八运算放大器U8反相端、第二十五电阻R25一端连接，第二十八电阻R28另一端和第十MOS管Q10漏极、第二十九电阻R29一端连接，第二十六电阻R26一端和第七三极管Q7基极连接，第二十七电阻R27一端和第十MOS管Q10栅极连接，第二十三电阻R23另一端、第三十电阻R30另一端、第二十五电阻R25另一端、第二十七电阻R27另一端、第二十九电阻R29另一端和接地端连接。

进一步的，所述的集成PEM电解系统的湿度控制方法，包括如下步骤；

S1.设置控制模块对电解设备的湿度进行采集并转换电信号；

S2.根据湿度信号控制除湿设备进行除湿；

S3.通过采样电阻对电解设备运行功率的电流进行采集，并转换为电压信号反馈到控制模块内；

S4.控制模块内设置多个控制单元，每个控制单元设置不同的步进阈值电压，根据采样电阻的信号量反馈得出在电解设备某个功率下，湿度到达除湿设备启动的时间参数，并和湿度采集信号联动控制除湿设备的启动和停止；

S5.设置复位模块，对除湿设备停止后的控制模块进行复位。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

通过控制模块对湿度进行采样，同时控制模块可以根据不同的电解功率参数对湿度到达除除湿设备的启动时间与湿度采样进行联动，增加电解设备在运行时的容错率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的整体结构示意图。

图2为控制模块一部分结构示意图。

图3为控制模块一部分和控制模块中控制单元的结构示意图。

图4为控制模块一部分结构示意图。

图5为复位模块连接示意图。

图6为控制模块一部分结构示意图。

图7为控制模块另一部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1所示，本发明是一种集成PEM电解系统及湿度控制方法，包括电解设备、除湿设备、控制模块、复位模块，所述控制模块根据当前环境湿度控制除湿设备开启关闭，控制模块还用于根据电解设备功率联动环境湿度控制除湿设备的运行，复位模块用于除湿设备停止后使控制模块信号进行复位。

具体地，如图2所示，所述控制模块包括第一湿敏电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一MOS管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四MOS管Q4、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三光电二极管U3、第四光电二极管U4，所述第一湿敏电阻R1一端和电源连接，第一湿敏电阻R1另一端和第二电阻R2一端、第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1输出端和第一MOS管Q1栅极连接，第一MOS管Q1源极和第三光电二极管U3阳极、第三电阻R3一端、第四电阻R4一端、第二三极管Q2集电极连接，第二三极管Q2基极和第五电阻R5一端连接，第五电阻R5另一端和第六电阻R6一端、第三三极管Q3集电极、第四光电二极管U4阳极、第四MOS管Q4源极连接、第三三极管Q3基极和第四电阻R4另一端连接，第六电阻R6另一端和电源、第三电阻R3另一端连接，第一MOS管Q1漏极、第四MOS管Q4漏极和电源连接，第四MOS管Q4栅极和第二运算放大器U2输出端、复位模块输入端连接，第二三极管Q2发射极、第三三极管Q3发射极、第二电阻R2另一端和接地端连接。

具体地，如图2、图3、图4、图5所示，所述控制模块还包括多个控制单元，第五运算放大器U5、第六数字电位器U6、第七电阻R7、第八电位器R8、第九电阻R9、第一电容C1、第一端口IN1、第二端口IN2、第一连接端P1，所述每个控制单元输入端和第八电位器R8抽头端连接，每个控制单元输出端和第二端口IN2连接，第八电位器R8一端和第一端口IN1连接，第一端口IN1和电解设备连接，第八电位器R8另一端和第九电阻R9一端连接，第九电阻R9另一端和接地端连接，第二端口IN2另一端和第六数字电位器U6的5引脚、复位模块连接，第六数字电位器U6的2引脚和第七电阻R7一端、第一连接端P1一端、第一电容C1一端连接，第一连接端P1另一端和第五运算放大器U5同相端连接，第五运算放大器U5输出端和第一MOS管Q1栅极连接，第七电阻R7另一端、第一电容C1另一端、第六数字电位器U6的3引脚、4引脚和接地端连接，第六数字电位器U6的6引脚和复位模块连接。

具体地，如图2、图3、图5所示，所述控制单元包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十MOS管Q10、第七运算放大器U7、第八运算放大器U8、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2，所述控制单元输入端是第七运算放大器U7同相端，第七运算放大器U7同相端和第八电位器R8抽头端连接，第七运算放大器U7输出端和第五三极管Q5基极连接，第五三极管Q5发射极和第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端和第二电容C2一端、第六三极管Q6发射极、第八运算放大器U8同相端连接，第六三极管Q6基极和第十一电阻R11一端、第七三极管Q7发射极连接，第七三极管Q7基极和第十二电阻R12一端、第十三电阻R13一端、第八三极管Q8发射极连接，第八三极管Q8基极和第十二电阻R12另一端、第九三极管Q9集电极、复位模块输出端连接，第九三极管Q9基极和第八三极管Q8集电极、第十MOS管Q10源极连接，第十MOS管Q10栅极和第八运算放大器U8输出端、第一二极管D1阳极连接，第十MOS管Q10漏极、第十三电阻R13另一端、第七三极管Q7集电极、第五三极管Q5集电极和电源连接，第二电容C2另一端、第六三极管Q6集电极、第十一电阻R11另一端、第九三极管Q9发射极和接地端连接，第一二极管D1阴极作为控制单元的输出端和第二端口IN2连接，第二二极管D2阴极和第八三极管Q8基极连接，第二二极管D2阳极作为控制单元的复位端和复位模块连。

具体地，如图4、图5所示，所述复位模块包括第三端口IN3、第四端口IN4、第五端口IN5、第十一三极管Q11，所述第五端口IN5是复位模块输入端，第三端口IN3、第四端口IN4作为复位模块输出端，第三端口IN3和第六数字电位器U6的6引脚连接，第四端口IN4和第十一三极管Q11基极连接，第十一三极管Q11集电极和第七电阻R7一端连接，第十一三极管Q11发射极和接地端连接。

具体地，如图2、图6、图7所示，所述控制模块还包括第九光电三极管U9、第十光电三极管U10，所述第九光电三极管U9和第三光电二极管U3耦合封装，第十光电三极管U10和第四光电二极管U4耦合封装，第九光电三极管U9集电极、第十光电三极管U10集电极和电源连接，第九光电三极管U9发射极和除湿设备连接，用于发送启动信号、第十光电三极管U10发射极和除湿设备连接，用于发送停止信号。

具体地，如图2所示，所述控制模块还包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21，所述第十四电阻R14一端、第十六电阻R16一端和电源连接，第十四电阻R14另一端和第二运算放大器U2同相端、第十五电阻R15一端连接，第十六电阻R16另一端和第五运算放大器U5反相端、第十七电阻R17一端连接，第十八电阻R18串接在第一MOS管Q1漏极、第四MOS管Q4漏极和电源之间，第十九电阻R19一端和第十八电阻R18连接，第二十电阻R20一端和第一MOS管Q1栅极连接，第二十一电阻R21一端和第四MOS管Q4栅极连接，第二十一电阻R21另一端、第十五电阻R15另一端、第二十电阻R20另一端、第十九电阻R19另一端、第十七电阻R17另一端和接地端连接。

具体地，如图3所示，所述控制单元还包括第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30，所述第二十二电阻R22一端和电源连接，第二十二电阻R22另一端和第七运算放大器U7反相端、第二十三电阻R23一端连接，第三十电阻R30一端和第二电容C2一端连接，第二十四电阻R24一端和电源、第二十八电阻R28一端连接，第二十四电阻R24另一端和第八运算放大器U8反相端、第二十五电阻R25一端连接，第二十八电阻R28另一端和第十MOS管Q10漏极、第二十九电阻R29一端连接，第二十六电阻R26一端和第七三极管Q7基极连接，第二十七电阻R27一端和第十MOS管Q10栅极连接，第二十三电阻R23另一端、第三十电阻R30另一端、第二十五电阻R25另一端、第二十七电阻R27另一端、第二十九电阻R29另一端和接地端连接。

具体地，所述的集成PEM电解系统的湿度控制方法，包括如下步骤；

S1.设置控制模块对电解设备的湿度进行采集并转换电信号；

S2.根据湿度信号控制除湿设备进行除湿；

S3.通过采样电阻对电解设备运行功率的电流进行采集，并转换为电压信号反馈到控制模块内；

S4.控制模块内设置多个控制单元，每个控制单元设置不同的步进阈值电压，根据采样电阻的信号量反馈得出在电解设备某个功率下，湿度到达除湿设备启动的时间参数，并和湿度采集信号联动控制除湿设备的启动和停止；

S5.设置复位模块，对除湿设备停止后的控制模块进行复位。

具体地，如图1至图7所示，第一湿敏电阻R1和第二电阻R2将湿度信号转换为电压信号反馈到第一运算放大器U1同相端和第二运算放大器U2反相端上，第一运算放大器U1反相端和第二运算放大器U2同相端设置参考电压信号，其电压幅值为除湿设备启动阈值和停止阈值，第三光电二极管U3和第四光电二极管U4用于输出除湿设备的启动信号和停止信号，第五电阻R5和第四电阻R4用于为第二三极管Q2和第三三极管Q3提供偏置电压，第三电阻R3和第六电阻R6用于第三三极管Q3、第二三极管Q2供电，上电时，当前湿度低于除湿设备启动阈值，第二运算放大器U2先输出信号使第四MOS管Q4、第四光电二极管U4导通，第四光电二极管U4输出除湿设备停止信号，随湿度上升，第二运算放大器U2无输出后，电源经第六电阻R6使第四光电二极管U4导通，同时电源经第六电阻R6、第五电阻R5使第二三极管Q2导通，第三电阻R3端电源信号经第二三极管Q2、接地端形成回路，使第四光电二极管U4继续发送停止信号，随电解设备运行，湿度增加，第一湿敏电阻R1、第二电阻R2采样后使第一运算放大器U1同相端电压幅值上升，第一运算放大器U1输出信号使第一MOS管Q1导通，导通后第一MOS管Q1漏极电源信号经第一MOS管Q1使第三光电二极管U3导通，同时第一MOS管Q1漏极电源信号还经第四电阻R4使第三三极管Q3导通，使电源信号经第六电阻R6、第三三极管Q3、接地端形成回路使第四光电二极管U4无压降进行截止，第四光电二极管U4停止发送设备的停止信号，而第三光电二极管U3会输出除湿设备启动信号，随除湿设备启动，湿度下降，第一运算放大器U1无输出后，电源经第三电阻R3、第三光电二极管U3形成回路，随第二运算放大器U2再次输出使第四MOS管Q4导通，第四MOS管Q4漏极电源经第四MOS管Q4使第四光电二极管U4和第二三极管Q2导通，电源经第三电阻R3、第二三极管Q2、接地端形成回路，第三光电二极管U3截止，以此实现根据当前环境湿度的控制除湿设备的启动和停止，将电器元件实现的回路锁定转由电子元件进行锁定控制。

为了将电解设备的运行功率联动控制除湿设备的启停，增加电解设备运行中的容错率，通过第一端口IN1连接电解设备的输出端，第八电位器R8、第九电阻R9串联对电解设备输出的电流信号进行采样，并反馈到每个控制单元中，对每个控制单元设置不同的步进阈值参考信号，其步进阈值代表当前电解设备在对应的功率级别下，环境湿度到达除湿设备启动阈值的时长，第二端口IN2和控制单元输出端连接，用于输出当前电解设备到达其功率后的调节信号，信号反馈到第六数字电位器U6的5引脚，第六数字电位器U6接收第二端口IN2信号后调节引脚2距引脚1和引脚3的距离，再由第六数字电位器U6的引脚1、引脚2、第一电容C1形成积分输出到第一连接端P1，与第一连接端P1连接的第五运算放大器U5输出信号使第一MOS管Q1导通，在经上述电路使第三光电二极管U3输出进行联动，数字电位器的内部原理属于现有技术，在此不做详细阐述。

考虑到第六数字电位器U6信号是由多个控制单元进行控制，在每个控制单元中的第七运算放大器U7同相端与第八电位器R8抽头端连接，通过第七运算放大器U7反相端设置不同的参考信号，第五三极管Q5用于接收第七运算放大器U7输出的信号并进放大，第十电阻R10、第二电容C2用于信号延时，防止电解设备在运行不稳定时，使控制单元输出的调节信号为故障输出，当第八运算放大器U8同相端大于反相端电压时，第八运算放大器U8输出调节信号到第二端口IN2；考虑到多个控制单元对第六数字电位器U6处于调节时，第二端口IN2线路的占用，第八运算放大器U8在输出时也使第十MOS管Q10导通，第十MOS管Q10漏极电源信号经第十MOS管Q10使第九三极管Q9导通，电源经第十三电阻R13、第八三极管Q8、第九三极管Q9、接地端形成回路，使电源经第十三电阻R13、第七三极管Q7、第十一电阻R11到接地端的回路压降，第二电容C2经第六三极管Q6、第十一电阻R11回路泄放使第八运算放大器U8无输出，停止第二端口IN2线路占用，随电解设备功率加大，另外的控制单元对第二端口IN2输出后也经上述相同的回路停止占用，每个控制单元中的第二电容C2的容量可设置为相同，随电解设备运行功率上升逐步进行输出，第二电容C2容量也可不同，防止出现多个控制单元同时输出第二端口IN2信号时，降低第六数字电位器U6获第二端口IN2信号的数量，导致电解设备在当前功率下到达最大湿度的时间参数出现偏差，根据使用环境进行自行设置，也可将第二电容C2替换为可变电容；因多个控制单元的第二端口IN2线路共用输出到第六数字电位器U6，第一二极管D1用于对其他控制单元输出的信号进行截停，第二二极管D2用于第八三极管Q8输出到其他控制单元的信号进行截停。

考虑到随湿度下降后的重置，使第五运算放大器U5输出和第一运算放大器U1输出进行同步，第二运算放大器U2输出的信号还反馈到第五端口IN5中，第五端口IN5接收信号后先反馈信号到第三端口IN3，随后反馈脉冲信号到第二端口IN2，反馈高电平信号到第四端口IN4，复位模块包括但不限于使用脉冲调制电路获取脉冲信号，通过电子管获取高电平信号，实现第六数字电位器U6引脚的2引脚的电压进行复位，与第四端口IN4连接的第十一三极管Q11使第一电容C1泄放，与第四端口IN4连接的第二二极管D2反馈信号到第八三极管Q8，使第八三极管Q8截止，电源经第十三电阻R13、第七三极管Q7、第十一电阻R11的电压上升，第六三极管Q6截止使控制单元复位。

第九光电三极管U9和第三光电二极管U3耦合，通过耦合方式输出除湿设备的启动信号，通过第四光电二极管U4和第十光电三极管U10耦合输出停止信号。

第二运算放大器U2同相端通过第十四电阻R14、第十五电阻R15串接获得，第一运算放大器U1反相端参考信号则通过第十六电阻R16、第十七电阻R17串接获得，需要说明的是，运算放大器的参考信号也可采用电压调节电路进行获取，第十八电阻R18、第十九电阻R19用于第一MOS管Q1供电，第二十电阻R20、第二十一电阻R21用于信号上拉。

第七运算放大器U7反相端通过第二十二电阻R22、第二十三电阻R23进行设置，利用分压原理，将每个控制单元通过幅值步进的方式设置第七运算放大器U7反相端参考信号，第二十四电阻R24和第二十五电阻R25用于第八运算放大器U8反相端参考信号设置，第二十六电阻R26、第二十七电阻R27用于信号上拉，第二十八电阻R28、第二十九电阻R29用于第十MOS管Q10供电，第三十电阻R30用于电解设备运行不稳定波动时通过第二电容C2进行泄放。

Claims (4)

1.一种集成PEM电解系统，其特征在于，包括电解设备、除湿设备、控制模块、复位模块，所述控制模块根据当前环境湿度控制除湿设备开启关闭，控制模块还用于根据电解设备功率联动环境湿度控制除湿设备的运行，复位模块用于除湿设备停止后使控制模块信号进行复位;

所述控制模块包括第一湿敏电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一MOS管、第二三极管、第三三极管、第四MOS管、第一运算放大器、第二运算放大器、第三光电二极管、第四光电二极管，所述第一湿敏电阻一端和电源连接，第一湿敏电阻另一端和第二电阻一端、第一运算放大器同相端、第二运算放大器反相端连接，第一运算放大器输出端和第一MOS管栅极连接，第一MOS管源极和第三光电二极管阳极、第三电阻一端、第四电阻一端、第二三极管集电极连接，第二三极管基极和第五电阻一端连接，第五电阻另一端和第六电阻一端、第三三极管集电极、第四光电二极管阳极、第四MOS管源极连接、第三三极管基极和第四电阻另一端连接，第六电阻另一端和电源、第三电阻另一端连接，第一MOS管漏极、第四MOS管漏极和电源连接，第四MOS管栅极和第二运算放大器输出端、复位模块输入端连接，第二三极管发射极、第三三极管发射极、第二电阻另一端和接地端连接；

所述控制模块还包括多个控制单元，第五运算放大器、第六数字电位器、第七电阻、第八电位器、第九电阻、第一电容、第一端口、第二端口、第一连接端，每个控制单元输入端和第八电位器抽头端连接，每个控制单元输出端和第二端口连接，第八电位器一端和第一端口连接，第一端口和电解设备连接，第八电位器另一端和第九电阻一端连接，第九电阻另一端和接地端连接，第二端口另一端和第六数字电位器的5引脚、复位模块连接，第六数字电位器的2引脚和第七电阻一端、第一连接端一端、第一电容一端连接，第一连接端另一端和第五运算放大器同相端连接，第五运算放大器输出端和第一MOS管栅极连接，第七电阻另一端、第一电容另一端、第六数字电位器的3引脚、4引脚和接地端连接，第六数字电位器的6引脚和复位模块连接；

所述控制单元包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十MOS管、第七运算放大器、第八运算放大器、第二电容、第一二极管、第二二极管，所述控制单元输入端是第七运算放大器同相端，第七运算放大器同相端和第八电位器抽头端连接，第七运算放大器输出端和第五三极管基极连接，第五三极管发射极和第十电阻一端连接，第十电阻另一端和第二电容一端、第六三极管发射极、第八运算放大器同相端连接，第六三极管基极和第十一电阻一端、第七三极管发射极连接，第七三极管基极和第十二电阻一端、第十三电阻一端、第八三极管发射极连接，第八三极管基极和第十二电阻另一端、第九三极管集电极、复位模块输出端连接，第九三极管基极和第八三极管集电极、第十MOS管源极连接，第十MOS管栅极和第八运算放大器输出端、第一二极管阳极连接，第十MOS管漏极、第十三电阻另一端、第七三极管集电极、第五三极管集电极和电源连接，第二电容另一端、第六三极管集电极、第十一电阻另一端、第九三极管发射极和接地端连接，第一二极管阴极作为控制单元的输出端和第二端口连接，第二二极管阴极和第八三极管基极连接，第二二极管阳极作为控制单元的复位端和复位模块连；

所述复位模块包括第三端口、第四端口、第五端口、第十一三极管，所述第五端口是复位模块输入端，第三端口、第四端口作为复位模块输出端，第三端口和第六数字电位器的6引脚连接，第四端口和第十一三极管基极连接，第十一三极管集电极和第七电阻一端连接，第十一三极管发射极和接地端连接；

所述控制模块还包括第九光电三极管、第十光电三极管，所述第九光电三极管和第三光电二极管耦合封装，第十光电三极管和第四光电二极管耦合封装，第九光电三极管集电极、第十光电三极管集电极和电源连接，第九光电三极管发射极和除湿设备连接，用于发送启动信号、第十光电三极管发射极和除湿设备连接，用于发送停止信号。

2.根据权利要求1所述的集成PEM电解系统，其特征在于，所述控制模块还包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻，所述第十四电阻一端、第十六电阻一端和电源连接，第十四电阻另一端和第二运算放大器同相端、第十五电阻一端连接，第十六电阻另一端和第五运算放大器反相端、第十七电阻一端连接，第十八电阻串接在第一MOS管漏极、第四MOS管漏极和电源之间，第十九电阻一端和第十八电阻连接，第二十电阻一端和第一MOS管栅极连接，第二十一电阻一端和第四MOS管栅极连接，第二十一电阻另一端、第十五电阻另一端、第二十电阻另一端、第十九电阻另一端、第十七电阻另一端和接地端连接。

3.根据权利要求2所述的集成PEM电解系统，其特征在于，所述控制单元还包括第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻，所述第二十二电阻一端和电源连接，第二十二电阻另一端和第七运算放大器反相端、第二十三电阻一端连接，第三十电阻一端和第二电容一端连接，第二十四电阻一端和电源、第二十八电阻一端连接，第二十四电阻另一端和第八运算放大器反相端、第二十五电阻一端连接，第二十八电阻另一端和第十MOS管漏极、第二十九电阻一端连接，第二十六电阻一端和第七三极管基极连接，第二十七电阻一端和第十MOS管栅极连接，第二十三电阻另一端、第三十电阻另一端、第二十五电阻另一端、第二十七电阻另一端、第二十九电阻另一端和接地端连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的集成PEM电解系统的湿度控制方法，其特征在于，包括如下步骤；

S1.设置控制模块对电解设备的湿度进行采集并转换电信号；

S2.根据湿度信号控制除湿设备进行除湿；

S3.通过采样电阻对电解设备运行功率的电流进行采集，并转换为电压信号反馈到控制模块内；

S4.控制模块内设置多个控制单元，每个控制单元设置不同的步进阈值电压，根据采样电阻的信号量反馈得出在电解设备某个功率下，湿度到达除湿设备启动的时间参数，并和湿度采集信号联动控制除湿设备的启动和停止；

S5.设置复位模块，对除湿设备停止后的控制模块进行复位。