CN206692745U - 电解装置 - Google Patents
电解装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206692745U CN206692745U CN201720255416.7U CN201720255416U CN206692745U CN 206692745 U CN206692745 U CN 206692745U CN 201720255416 U CN201720255416 U CN 201720255416U CN 206692745 U CN206692745 U CN 206692745U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- contact switch
- electrolysis unit
- positive pole
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本实用新型提供的电解装置，包括：设置于电解槽内、交替间隔排列的N块正极单极板和N块负极板，且每一块负极单极板均与电源的负极连接，N为大于或等于2的正整数；N个触点开关，每一触点开关的输入端连接电源的正极，输出端连接一正极单极板，控制端连接控制器；控制器，连接N个所述触点开关、所述电源，用于监测所述电源的输出功率，并根据所述输出功率控制每一触点开关是否导通。本实用新型提供的电解装置，可直接利用不稳定的能源进行电解制氢反应，扩展了不稳定能源的应用范围，且完全脱离变压系统，降低了整体系统的成本和维护费用，提高了氢气的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电化学技术领域，尤其涉及一种电解装置。
背景技术
传统水电解制氢技术从20世纪中叶形成了较为稳定和成熟的生产工艺，并且被广泛应用于化工和科研领域。该技术利用直流电，通过电化学反应分解水为氢气和氧气。该技术之需要消耗电和水，从而实现氢气/氧气的无污染生产。然而，随着新能源等新的不稳定的能源生产方式大量推广，电网的电源质量越来越受到挑战，新能源本身也存在着大量的储能需求，而为了将过剩的新能源电力转化成氢气存储起来，就需要能够适应新能源高度不稳定性的新型水电解制氢技术和设备。
但是，传统的水电解制氢设备具有如下技术缺陷：其核心的电解槽只能适应稳定的有限电压范围内的电流，无法针对较大范围内波动的新能源发电电源进行适应性工作；一般需要外部变压系统；无法主动调节设备的产能来适应电源特点；制氢效率低，能耗大，成本高；无法有效进行风电以及其他不稳定新能源的转化和存储。
因此，如何使得电解制氢设备能够适应易波动的不稳定电流，提高水电解制氢的利用率，同时有效避免新能源的浪费，是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种电解装置，用以解决现有的电解装置无法适应易波动的、不稳定的电源电流问题，提高电解制氢的效率，以及风能、电能等新能源的利用率，减少资源浪费。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电解装置，包括：电解槽；N块正极单极板，设置于所述电解槽内，N为大于或等于2的正整数；N块负极单极板，与N块所述正极单极板交替间隔排列与所述电解槽内，且每一块负极单极板均与电源的负极连接；N个触点开关，每一触点开关的输入端连接电源的正极，输出端连接一正极单极板，控制端连接控制器；控制器，连接N个所述触点开关、所述电源，用于监测所述电源的输出功率，并根据所述输出功率控制每一触点开关是否导通。
优选的，所述电源为风能发电电源或光伏发电电源。
优选的，所述控制器中包括存储元件，所述存储元件与N个所述触点开关连接，用于统计每一触点开关导通的总时长。
本实用新型提供的电解装置，通过在电解槽中设置N个并联的电解小室，并通过控制器控制每一电解小室是否接入电解回路，可直接利用不稳定的能源进行电解制氢反应，扩展了不稳定能源的应用范围；由于本实用新型的电解装置可根据电源电压自行调控电解小室数量，因此，完全脱离变压系统，降低了整体系统的成本和维护费用；电解总功率可以根据实际生产需要进行智能化调节，进而完全解决传统水电解技术无法适应不稳定电流并高度依赖外部电源系统的问题，提高了氢气的生产效率。
附图说明
附图1是本实用新型具体实施方式的电解装置的结构示意图；
附图2是本实用新型具体实施方式的电解槽的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的电解装置的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种电解装置，用于电解水产生清洁能源氢气。附图1是本实用新型具体实施方式的电解装置的结构示意图，附图2是本实用新型具体实施方式的电解槽的结构示意图。
如图1、2所示，本实用新型提供了一种电解装置，包括电解槽11、电源12和控制器13。所示电解槽11中包括：N块正极单极板21，N为大于或等于2的正整数；N块负极单极板22，N块所述负极单极板22与N块所述正极单极板21交替间隔排列与所述电解槽内，且每一块所述负极单极板22均与所述电源12的负极连接。通过采用上述结构，每一所述正极单极板21与且仅与其相邻的一所述负极单极板22构成一电解小室，本具体实施方式中共形成了N个电解小室。且由于每一所述负极单极板均与所述电源12的负极连接，则本具体实施方式中的N个电解小室呈并联关系。本具体实施方式所述的电解装置还包括：N个触点开关23，每一所述触点开关23的输入端连接所述电源12的正极，输出端连接一所述正极单极板21，控制端连接所述控制器13；所述控制器13，连接N个所述触点开关23、所述电源12，用于监测所述电源12的输出功率，并根据所述输出功率控制每一触点开关是否导通。这样一来，控制器13通过测量和读取所述电源12(新能源或其他电流不稳定的电源系统)的输出功率，考虑每个电解小室可承受的有限的电流值，根据并联电解槽11电压范围和当前监测的输入功率，控制器13计算当前情况下最优的输出电流值，以及对应电解小室的数量，然后根据这个计算结果，输出控制信号到每一所述触点开关23，所述触点开关23根据接收到的控制信号导通或者断开，进而控制与该触点开关连接的电解小室接入或者不接入电解回路。由此，便实现了电解槽对波动电源的适应性。
本具体实施方式针对传统水电解制氢设备无法适应大幅度波动的不稳定电流条件的特点，进行了创新设计，可以把电解制氢装置的电流适应范围从传统的50％～100％扩大到0～100％，从而大幅度提高了水电解制氢装置对于新能源不稳定性的适应能力。
为了提高能源利用率，减少污染，优选的，所述电源12为风能发电电源或光伏发电电源。
为了延长所述电解装置的使用寿命，优选的，所述控制器13中包括存储元件，所述存储元件与N个所述触点开关23连接，用于统计每一触点开关导通的总时长。通过统计每一触点开关导通的总时长，就可以获知与每一触点开关对应的电解小室的工作总时长。所述控制器13会根据每一电解小室的工作时长，按从短到长优先选择作为当前接入电解回路的电解小室，从而使得各个电解小室的工况相似，以有效的延长电解槽11寿命。
本具体实施方式中通过N块正极单极板21与N块负极单极板22交替间隔排列，可以确保电解小室之间的氢气可以顺利汇总输送出电解槽。
各个电解小室之间是通过并联方式与电源12进行连接，因此每个电解小室的工作电压都等于电源的输出电压，而每个电解小室的工作电流之和则等于电源的输出电流。通过改变电解小室的工作数量，整个电解装置可以改变其工作电流之和，以达到匹配电源输出电流的目的。
本实用新型提供的电解装置，通过在电解槽中设置N个并联的电解小室，并通过控制器控制每一电解小室是否接入电解回路，可直接利用不稳定的能源进行电解制氢反应，扩展了不稳定能源的应用范围；由于本实用新型的电解装置可根据电源电压自行调控电解小室数量，因此，完全脱离变压系统，降低了整体系统的成本和维护费用；电解总功率可以根据实际生产需要进行智能化调节，进而完全解决传统水电解技术无法适应不稳定电流并高度依赖外部电源系统的问题，提高了氢气的生产效率。
实施例1
本实施例以最大产气量1Nm3电解装置(系统约为5kw)为例进行说明。所述电解装置的电解槽中有50块正极单极板和50块负极单极板构成了50个相互并联的电解小室，每一正极电极板均连接电源的正极，每一负极电极板均连接电源的负极。该系统接入电源后，若当前输入电源为5kw，则控制器根据5kw电源信号，向所有触点开关输入导通信号，所有电解小室全部工作制氢。若输入电源为2kw时，则控制器输出20个触电开关导通，30个触点开关断开的命令，电解槽中仅20个并联电解小室工作，其中触电开关导通的触点开关对应工作时长较短的电解小室。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种电解装置，其特征在于，包括：
电解槽；
N块正极单极板，设置于所述电解槽内，N为大于或等于2的正整数；
N块负极单极板，与N块所述正极单极板交替间隔排列与所述电解槽内，且每一块负极单极板均与电源的负极连接；
N个触点开关，每一触点开关的输入端连接电源的正极，输出端连接一正极单极板，控制端连接控制器；
控制器，连接N个所述触点开关、所述电源，用于监测所述电源的输出功率，并根据所述输出功率控制每一触点开关是否导通。
2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述电源为风能发电电源或光伏发电电源。
3.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述控制器中包括存储元件，所述存储元件与N个所述触点开关连接，用于统计每一触点开关导通的总时长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720255416.7U CN206692745U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 电解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720255416.7U CN206692745U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 电解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206692745U true CN206692745U (zh) | 2017-12-01 |
Family
ID=60442616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720255416.7U Active CN206692745U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 电解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206692745U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112647088A (zh) * | 2020-08-05 | 2021-04-13 | 严强 | 一种离网式电解控制结构和方式 |
| WO2021208524A1 (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 严强 | 一种不依赖电网的离网式电解控制方法和结构 |
-
2017
- 2017-03-16 CN CN201720255416.7U patent/CN206692745U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021208524A1 (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 严强 | 一种不依赖电网的离网式电解控制方法和结构 |
| CN112647088A (zh) * | 2020-08-05 | 2021-04-13 | 严强 | 一种离网式电解控制结构和方式 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN208395285U (zh) | 电解装置 | |
| CN101673844B (zh) | 一种阀控铅酸蓄电池内化成的方法 | |
| CN107196418A (zh) | 独立光伏‑燃料电池‑回收动力电池联合发电储能系统 | |
| CN102299362B (zh) | 一种全钒液流储能电池系统的电解液流量梯级控制策略 | |
| CN103199561A (zh) | 一种基于燃料电池、风能、太阳能的风光氢互补并网型电站 | |
| CN208748209U (zh) | 一种风能宽功率下电解水制氢装置 | |
| CN108418202B (zh) | 一种基于可再生能源的循环发电系统 | |
| CN103633389A (zh) | 一种铅酸蓄电池内化成工艺 | |
| CN206692745U (zh) | 电解装置 | |
| CN114447968A (zh) | 利用混合储能装置的大规模光伏电解水制氢系统及方法 | |
| CN114204606A (zh) | 一种风-氢-储系统运行模式设计方法 | |
| CN113452044B (zh) | 一种含氢与液态金属电池混合储能系统的风力光伏电网调度方法 | |
| CN112910009B (zh) | 一种混合可再生能源耦合制氢方法及其系统 | |
| CN107346830B (zh) | 液流电池控制方法及其装置、液流电池 | |
| CN205693422U (zh) | 基于光伏电源及纳镍电池的变电站直流电源系统 | |
| CN203180547U (zh) | 一种基于燃料电池、风能、太阳能的风光氢互补并网型电站 | |
| CN115796487A (zh) | 一种多电解槽的制氢系统制氢经济性管理方法 | |
| Ye et al. | Application analysis and capacity configuration of battery energy storage in renewable generation system | |
| CN205017018U (zh) | 大型铝电池调峰电站 | |
| CN115637455A (zh) | 一种基于太阳能发电供能的质子交换膜pem电解水制氢系统 | |
| CN113794194A (zh) | 一种可再生能源直流微网制氢的自适应管控方法 | |
| CN209313514U (zh) | 光氢储能供电装置 | |
| CN209001058U (zh) | 一种高性能铅碳电池 | |
| CN202142889U (zh) | 一种太阳能充放电控制器 | |
| CN218783605U (zh) | 一种超级电容和电池混合储能的制氢供电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180727 Address after: 226500 No. 333, Qi Feng Xi Road, Rugao City, Nantong, Jiangsu. Patentee after: Nantong Sizhuo new energy Co. Ltd. Address before: 210019 9, 4, 18 East Street, Jialing River, Jianye District, Nanjing, Jiangsu. Patentee before: An Sizhuo (Nanjing) new energy Co. Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190411 Address after: 210019 No. 138 Brick Wall Economic Park, Gaochun District, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee after: An Sizhuo (Nanjing) new energy Co. Ltd. Address before: 226500 No. 333, Qi Feng Xi Road, Rugao City, Nantong, Jiangsu. Patentee before: Nantong Sizhuo new energy Co. Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220228 Address after: 226500 No. 13, Qifeng West Road, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province Patentee after: NANTONG ANSIZHUO NEW ENERGY CO.,LTD. Address before: 210019 No. 138 Brick Wall Economic Park, Gaochun District, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee before: ANSIZHUO (NANJING) NEW ENERGY Co.,Ltd. |