氢能专利库

本发明公开了一种混联制氢系统功率分配方法和分配装置，分配方法包括：获取输入混联制氢系统的目标消纳功率；引入多组滤波算子将目标功率拆解为第一子系统分配功率和第二子系统分配功率；判断是否位于设定功率区间，通过压缩光滑处理进行修正；输出第一子系统分配功率、第二子系统分配功率和第三子系统分配功率；分配装置包括：第一处理模块、第二处理模块和控制器。本发明，引入多组滤波算子将目标功率拆解为第一子系统分配功率和第二子系统分配功率，通过压缩光滑处理进行修正，有效提高了功率曲线的光滑度；同时，尽可能多地保留低频和中频分量，进而确保其所对应的子系统的使用率提高了混联制氢系统各个子系统的使用寿命。

本申请实施例提供了一种质子交换膜电解池夹具密封结构，涉及电解制氢技术领域，包括阳极板、阴极板和膜电极，阳极板的内侧面上设置有第一流道结构，第一流道结构包括流道，两个流道之间形成支撑脊，膜电极位于阳极板和阴极板之间，膜电极与阴极板之间为氢气流动区，膜电极在氢氧压差的作用下与流道和支撑脊接触。本申请实施例中，通过改善膜电极的受力情况，较好地解决了因氢氧压差而导致的膜电极被破坏的问题。本申请实施例还提供了一种包括该密封结构的电解池夹具，从而提高了电解池夹具的使用寿命。

本发明涉及电解制氢技术领域，具体而言，涉及一种电解制氢中控制杂质含量的方法和装置、电解制氢的方法。一种电解制氢中控制杂质含量的方法包括：(a)、在阴极扩散层上修饰铂；(b)、在阳极扩散层上修饰铂；(c)、采用包括(a)和/或(b)所得到的阴极扩散层和/或阳极扩散层进行电解制氢，在阴极和阳极处分别获得氢气和氧气。该方法能将电解制氢中在阴极收集到的氢气中氧气的体积浓度控制在低于4％，同时阳极收集到的氧气中氢气的体积浓度控制在低于4％，提高了安全性。

本申请提供水电解制氢系统纯水回收的控制方法、控制模块及装置，方法应用于装置的控制模块，装置还包括控压排水阀和位于氢气气液分离器中的液位传感器；控压排水阀入水口与氢气气液分离器出水口管路连接，出水口与氧气气液分离器入水口管路连接；控压排水阀和液位传感器分别与控制模块电连接；方法包括：获取液位传感器采集的氢气气液分离器内液位高度；若液位高度达到预设第一液位高度，生成第一控制信号；根据第一控制信号控制控压排水阀入水口打开，以使控压排水阀根据从入水口流入的水的水压调节阀体的流通面积，控制流过阀体的水以预设流速从控压排水阀出水口流出。这样，通过控压排水阀控制回收的纯水流速稳定，提高了纯水回收的安全性。

本申请提供了一种电解水制氢系统的氮气吹扫方法、控制模块及装置，在系统制氢过程中，获取氢气流道的氧气浓度值；若氧气浓度值大于预设的第一氧气浓度阈值，电解槽断电；控制第一三通阀的第一端与第二端导通、与第三端隔离，以使氮气从第一氢气出口进入并吹扫电解槽阴极区，氢气流道与大气连通，以使混合气从第二氢气出口排出到大气；在氮气吹扫预设时间后，若氧气浓度值小于等于第一氧气浓度阈值，控制第一三通阀的第一端与第二端隔离、与第三端导通，以使氮气被第一三通阀阻断停止吹扫，氢气流道停止与大气连通，电解槽恢复供电运行。这样，在电解水制氢系统运行过程中，保证了氢气端的氧气浓度处在安全范围，提高了电解水制氢系统的安全性。

本发明公开了一种燃料电池发电系统及其控制方法，该系统包括电堆主体；储能变流器，与所述电堆主体相串联，且串联电路上设置有开关，用于控制串联短路的通断；降压电路，与所述储能变流器以及所述电堆主体相并联，所述降压电路用于消耗电堆主体的电压，使电堆主体的电压符合所述储能变流器的电压范围。该控制方法包括根据电堆主体电压是否超过储能变流器的电压范围选择性闭合IGBT模块，并调整电堆主体的电压符合储能变流器的电压适用范围。本发明通过选用较小工作区间的储能变流器，在接入电堆时，通过电阻消耗电堆主体的电压，以减少电堆在开机时的电压，避免击穿储能变流器，整体上可减少硬件成本的投入，同时仍能够满足电堆的使用需求。

本申请提供了一种电解集群热交互的制氢系统，系统包括至少一个主电解设备、至少一个从电解设备、热循环管路以及冷循环管路，每个主电解设备或从电解设备均包括依次连接的电解液泵、电解液交换器、电解集群，其中，每个主电解设备还包括第一交换泵和第二交换泵，每个从电解设备还包括第三交换泵和第四交换泵，热循环管路的入口与第一交换泵的出口连接，热循环管路的出口分别与每个第三交换泵的入口连接；冷循环管路的出口与第二交换泵的入口连接，冷循环管路的入口分别与每个第四交换泵的出口连接；将工作状态的电解设备中的高温的电解液输送至热机或停机状态的其他电解设备中，不仅缩短了电加热其至工作温度的时间，还节约了电能的消耗。

本申请提供了一种燃料电池系统的增湿控制方法、控制模块及装置，方法包括：基于燃料电池系统发送的开机指令，生成第一控制信号并发送到水源热泵，控制水源热泵启动，使从水源热泵第二通道的入口端流入的水在第二通道中通过从第一通道中吸收的电堆冷却液的热量加热为高温蒸汽，并从第二通道的出口端排出到高温蒸汽室中存储；基于喷射阀的目标蒸汽喷射量，生成第二控制信号并发送到喷射阀，以调整喷射阀的开度，使高温蒸汽按照目标蒸汽喷射量从高温蒸汽室喷射到加湿混合腔中与加湿混合腔中的空气混合，对加湿混合腔中的空气进行增湿。这样，利用电堆产热生产高温蒸汽来对电堆进气空气增湿，从而减少增湿能耗，提高了燃料电池系统的能量利用率。

本申请提供了一种复合制氢系统及方法，该复合制氢系统通过PEM电解水制氢系统与碱性电解水制氢系统连用的方式，利用PEM电解水制氢系统的工作电力区间宽于碱性电解水制氢系统的特点，即使在低电力区间内，仍然可以依靠PEM电解水制氢系统进行独立制氢，有效地提高了复合制氢系统整体的电力负荷范围，并且还可以通过PEM电解水制氢系统在制氢过程中的产热为碱性电解水制氢系统中制氢所需的碱性液体进行加热，有利于节约硬件资源。

本公开提供了本公开实施例提供的一种电解制氢系统，包括：供水模块、热管理模块、氢气纯化模块、电解槽以及氧气气液分离罐；供水模块包括第一水箱、第一水泵以及第二水泵；热管理模块包括第一板换热器、第三水泵以及制冷装置；第一水箱的出水口经由第一水泵、第二水泵以及第一板换热器连接至电解槽的低气压侧进水口；电解槽的低气压侧出水口经由氧气气液分离罐连接至第一水泵，氧气气液分离罐上设置有PTC加热器；氧气气液分离罐通过第一水泵连接至第一水箱，第一水箱与氧气气液分离罐上均设置有液位传感器；第一板换热器、第三水泵以及制冷装置依次连接构成第一冷却回路。可以减少系统热管理的系统消耗，同时提升冷启动效率。