氢能专利库

本申请公开了一种制氢装置、制氢系统及控制方法，属于电解制氢领域。所述制氢装置，其特征在于，包括：电解组件，形成电解小室；防护壳，形成至少一个防护腔，所述电解组件安装于所述防护腔内，且所述防护腔用于通入介质。通过在电解组件外侧设置防护腔，根据需求在防护腔内通入不同介质，实现电解组件的散热、耐高压密封或保温，散热、耐高压和保温的效果较好。

本申请提出了质子交换膜电解槽的电解室及质子交换膜电解槽，质子交换膜电解槽的电解室包括：依次层叠设置的双极板、密封胶线、阳极扩散层、质子交换膜组件、阴极扩散层、密封胶线和双极板；双极板朝向质子交换膜组件的一侧设置有凹槽；密封胶线朝向凹槽底部的一侧具有第一斜面，凹槽底部设置有增压部，增压部朝向密封胶线的一侧具有第二斜面，第二斜面与第一斜面相贴合。本申请的质子交换膜电解槽的电解室中密封胶线与双极板之间的摩擦力大，从而提高了电解槽的耐压等级，确保密封胶线在不同环境中均具有良好的密封效果，使得电解槽能够承受高达7MPa的压力，从而提升了制氢效率和安全性。

本申请公开了一种制氢系统及其功率分配方法、装置和系统，属于制氢技术领域。本申请提供了一种制氢系统的功率分配方法，包括：确定制氢场站内各电解槽的可消纳功率和制氢场站的总输入功率；根据总输入功率与已分配功率的差值确定可分配功率；确定目标电解槽的可消纳功率与各目标电解槽的可消纳功率之和的比值，目标电解槽为制氢场站内实际功率未达到对应可消纳功率的电解槽；根据比值将可分配功率分配至各目标电解槽。目标电解槽的可消纳功率越大，分配的功率越多，减少制氢场站中部分电解槽分配的功率过剩而另一部分电解槽分配的功率不足的情况，使得制氢场站的可分配功率得到充分利用，且使每台电解槽的产氢能力得到充分发挥。

本申请公开了一种电解制氢系统，属于电解水制氢领域。所述电解制氢系统，包括：电解槽；氢侧气液分离器，进口与所述电解槽的氢侧出口相连；氧侧气液分离器，进口与所述电解槽的氧侧出口相连；配液器，进口与所述氧侧气液分离器的回液口相连，且所述配液器的压力低于所述氧侧气液分离器的压力，所述配液器设有排气口；换热器，进口与所述氢侧气液分离器的回液口及所述配液器的回液口相连，出口连接至所述电解槽的进口。通过在氧侧气液分离器的回液口设置配液器，配液器的压力低于氧侧气液分离器的压力，在配液器中释放一部分氧，降低电解液中的含氧量，提高氢气纯度。

本申请公开了一种制氢系统控制方法及制氢系统，属于电解制氢技术领域。所述制氢系统包括制氢单元，所述方法包括：响应于所述制氢系统对所述制氢单元的调度需求，获取每个待调度制氢单元调度后所述制氢系统的预期可消纳能力和所述制氢系统的预期抗波动能力中的至少一种，所述调度包括从所述制氢系统中切出所述制氢单元和将所述制氢单元投入所述制氢系统；基于所述预期可消纳能力和所述预期抗波动能力中的至少一种，确定所述待调度制氢单元的调度优先级；基于每个所述待调度制氢单元的所述调度优先级，实现所述调度需求。该方法提高了制氢效率，有效地降低制氢成本。

本申请公开了一种制氢系统和制氢系统的控制方法，涉及制氢技术领域，其中，制氢系统包括电解槽、气液分离器、脱杂气器、换热器、气水分离器以及干燥器，电解槽具有出口；气液分离器具有混合物入口和排气口，混合物入口连通出口；脱杂气器具有进气端和出气端，进气端连通排气口；且排气口排出的气体未经换热而进入脱杂气器内；换热器具有散热流道，散热流道的一端连通出气端；气水分离器具有第一通气口和第二通气口，第一通气口与散热流道的另一端连通；干燥器连通第二通气口。本申请提供的制氢系统可以使得制氢的流程缩短，设备数量减少。

本申请公开了一种电化学反应组装件、电解槽、电解制氢系统和制氢站，属于电解水制氢技术领域。电化学反应组装件包括：顺次层叠设置的第一极组件、膜电极和第二极组件；其中第一极组件包括第一极框、极板和第一电极，第一极框沿厚度方向设有第一槽和第二槽，且第二槽位于第一槽和膜电极之间，极板安装于第一槽，第一电极安装于第二槽；第二极组件包括第二极框和第二电极，第二极框设有第三槽，第二电极安装于第三槽；膜电极夹持于第一极框和第二极框之间。通过简化电化学反应组装件的加工流程和组装工艺，可以减少电解槽的组装时间，提高电解槽的组装效率。

本申请公开了一种制氢系统，属于电解水制氢技术领域。制氢系统包括制氢电源和电解槽，制氢电源与电解槽之间通过铜排连接；状态监测模块，与铜排耦合，且配置为监测铜排的电流和温度；冷却系统，与铜排热耦合，冷却系统配置为对铜排进行冷却；控制器，分别与状态监测模块和冷却系统连接，控制器配置为基于温度预测算法，结合状态监测模块监测到的参数确定设定时间段内的铜排预测温度，在铜排预测温度大于或等于温度阈值的情况下，控制冷却系统启动。基于流经铜排的电流和铜排温度预测未来时间段内铜排的温度趋势，在铜排表面实际温度超过阈值之前主动启动冷却系统，通过提前干预防止铜排持续处于极限高温状态，降低了其热负荷，降低铜排老化风险。

本申请公开了一种制氢装置和制氢装置的控制方法，属于制氢技术领域。制氢装置包括：电解槽；蒸汽产生装置，所述蒸汽产生装置的第一蒸汽输出端与所述制氢装置的电解液循环系统连接，所述蒸汽产生装置产生蒸汽通过所述第一蒸汽输出端输入至所述电解液循环系统，以升高所述电解槽的电解液温度。该制氢装置可以安全、高效地提高启动时的制氢效率，有效缩短制氢装置满载制氢所需时间。

本申请实施例公开了一种电解制氢系统及其排水控制方法，涉及电解制氢技术领域，其中，电解制氢系统包括制备装置、氢气分离器、排水组件以及控制器，所述氢气分离器的进气端与所述制备装置的氢气排出端管道连接；所述排水组件包括抽液装置、存储容器、第一连接管和第二连接管，所述第一连接管连接所述氢气分离器的排水端和所述抽液装置的输入端，所述第二连接管连接所述抽液装置的输出端和所述存储容器的进水端；所述控制器基于所述电解制氢系统的运行工况参数调控所述抽液装置的运行功率。本申请实施例提供的技术方案旨在实现氢气分离器的稳压排水，提高电解制氢系统的稳定性和安全性能。

本申请公开了一种电解制氢装置、电解制氢装置的控制方法及控制装置，属于制氢技术领域。电解制氢装置包括：至少一个电解槽、氢气分离器、氧气分离器、电解液循环设备、开关阀组和控制器，氢气分离器和氧气分离器之间通过液相回路连接；电解液循环设备的出口端与电解槽的入口端连接，电解液循环设备的入口端与液相回路连接；开关阀组包括设置于电解槽的第一出口端、第二出口端和入口端的第一开关阀，开关阀组还包括设置于液相回路的第二开关阀；控制器与开关阀组连接，控制器用于在电解制氢装置停止制氢的情况下，控制第一开关阀和第二开关阀关闭。电解制氢装置可以在停机后不泄压，保证启动速率，提高能量利用率。

本申请公开了一种电解制氢系统，属于电解制氢领域。所述电解制氢系统包括：电解槽，形成隔离的阳极室和阴极室；阳极储存器，与所述阳极室首尾相连，用于存储阳极电解液，且所述阳极电解液中的电解质包括水溶性氧化还原对；阴极储存器，与所述阴极室首尾相连，用于存储阴极电解液。通过在电解槽的阳极电解液中加入水溶性氧化还原对，在电解制氢时进行氧化反应，阳极不产生氧气，阴极产生氢气，避免了氧气和氢气混合产生可爆炸的气体，提高了电解制氢系统的安全性，扩大了功率运行范围，同时阳极氧化后的高电势产物，可以用作发电的原材料，提高了阳极产物的利用率。

本申请公开了一种制氢装置及制氢系统，涉及制氢技术领域，制氢装置包括电解槽和多路连接管路，电解槽用于输出待处理气体；多路连接管路中的每一所述连接管路与所述电解槽连接，用以输入所述电解槽传送的待处理气体；多路连接管路中的至少一路设有洁净过滤装置，每一所述洁净过滤装置包括过滤器，所述过滤器内具有上腔室和下腔室，所述过滤器用于对通过所述下腔室进入的所述待处理气体进行预分离处理和过滤处理后，通过所述上腔室排出。用于通过对待处理气体进行预分离处理和过滤处理，减少各类金属、非金属固体杂质对电解槽电解化学反应、仪表电气、容器腐蚀的不利影响，优化气体纯度，并提高制氢系统运行的可靠性和安全性。

本申请公开了一种制氢装置和制氢装置的控制方法，涉及制氢技术领域，其中，制氢装置包括至少两个电解槽组、气液分离器、第一换热装置以及动力组件以及阀门组件；每一电解槽组设有至少一个电解槽，电解槽具有第一口和第二口；气液分离器具有混合物入口和电解液出口，电解槽的第一口连通混合物入口；第一换热装置具有至少两条相互隔离的第一流道和第二流道；第一流道的两端分别连通第二口和电解液出口；第二流道的两端分别连通第一口和第二口；动力组件包括设置在第一流道上的第一动力泵和设置在第二流道上的第二动力泵；阀门组件能够控制第一流道的通断和第二流道的通断。本申请可以改善部分电解槽无法产氢的问题。

本申请公开了一种制氢系统和制氢系统的控制方法，涉及制氢技术领域。制氢系统包括并联设置的至少两个电解槽、气液分离器、气体放空管、液体排放管、储液罐及控制阀组；电解槽的气体出入口通过第一管道连通气液分离器的混合物入口，气液分离器的排液口通过第二管道连通电解槽的液体进出口；每一气体出入口均连通有气体放空管；每一液体进出口还连通有液体排放管；液体排放管还连通储液罐；控制阀组能控制第一管道和第二管道均流通、气体放空管和液体排放管均截止；或者，控制阀组能控制第一管道和第二管道均截止、气体放空管和液体排放管均流通。本申请提供的制氢系统可以将至少一电解槽单独切出而不影响制氢系统其他部分的正常运行。

本申请公开了一种制氢系统的控制方法、装置和制氢系统，属于自动控制技术领域。该方法包括：通过前馈控制模型确定冷却液流量的初始值；将电解槽入口的电解液温度的设定值和电解槽入口的电解液温度的测量值之间的偏差作为PID控制的输入，通过PID控制，确定冷却液流量的变化值；根据冷却液流量的初始值和所述冷却液流量的变化值，确定冷却液流量的目标值；根据冷却液流量的目标值，调节位于冷却液入口处的调节阀的开度，以控制冷却液流量，使得电解槽入口的电解液温度的测量值稳定在电解槽入口的电解液温度的设定值。本申请提升了制氢系统电解槽的电解效率与稳定性，减少了因电解液温度波动造成的影响，提升制氢系统的稳定性。

本申请公开了一种气体纯化装置、制氢设备及气体纯化装置的控制方法，涉及制氢技术领域，其中，气体纯化装置包括原料气进气管、加热器、脱杂气塔、出口温度检测器以及调节阀，原料气进气管包括第一支路和第二支路；加热器具有入口和出口，第一支路连通入口；脱杂气塔具有进气口和出气口，进气口连通于出口，脱杂气塔内设有催化剂床层，催化剂床层具有靠近进气口的第一端面和靠近出气口的第二端面，第二支路连通第一端面与第二端面之间的区域；出口温度检测器靠近出气口设置，用以检测从出气口排出的气体的温度；调节阀设于第二支路上。本申请提供的气体纯化装置可以改善催化剂的催化效率降低的问题。

本申请公开了阴极铂基催化剂浆料及其制备方法、膜电极及其制备方法、PEM电解水电堆，属于电解水制氢技术领域。所述阴极铂基催化剂浆料包括铂基催化剂、小分子醇溶剂、七氟异丙基五氟乙基酮以及全氟磺酸树脂，所述小分子醇溶剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、丙二醇和丙三醇中的一种或多种。通过在浆料中添加七氟异丙基五氟乙基酮，可以阻止铂与醇溶剂的反应，避免铂基催化剂燃烧，从而提高浆料的稳定性，使浆料中的催化剂保持较好的催化活性。

本申请公开了一种电网一次调频调压的实现方法、装置和制氢整流电源，属于氢能控制技术领域，该方法包括：在监测到电网的频率偏差量或频率变化率超过相应的频率死区，或者，电网的电压偏差量超过相应的电压偏差死区的情况下，通过调整制氢整流电源的有功出力或无功出力，对电网的频率或电压进行实时调整。通过调整制氢整流电源的有功出力对电网的频率进行实时调整，增强了制氢整流电源对电网频率波动的快速响应能力与适应性，能够在多种频率扰动条件下有效稳定电网频率；通过调整制氢整流电源的无功出力对电网的电压进行实时调整，提升了电网的稳定性和灵活性，利用制氢整流电源参与电网一次调频调压，减少了设备成本，提升了资源利用效率。

本申请实施例公开了一种气体处理装置和制氢系统，涉及气体制备技术领域，其中，气体处理装置包括壳体、冷却机构以及洗涤机构，壳体内设有处理腔，处理腔内设有隔板，隔板将处理腔分隔为第一腔室和第二腔室，隔板设有连通第一腔室和第二腔室的连通管，连通管具有相对的第一管端和第二管端，第一管端位于第一腔室内；冷却机构设于第一腔室内；洗涤机构设于第二腔室内。其中，壳体设有连通第一腔室的出气管和连通第二腔室的进气管，第一管端位于出气管的上方，冷却机构设于第一管端与出气管之间。本申请实施例提供的技术方案旨在减少输出气体的气液夹带，提高输出气体的品质，提高气体处理装置的工作效率和可靠性。