溶液电解电路及其控制方法、溶液电解系统与流程

文档序号:26556333发布日期:2021-09-08 00:55阅读:300来源:国知局
溶液电解电路及其控制方法、溶液电解系统与流程

1.本技术涉及电解技术领域,特别是涉及一种溶液电解电路及其控制方法、溶液电解系统。


背景技术:

2.在全球的公共卫生事件的影响下,人们对消毒工作越来越重视,对消毒类产品的需求不断增大。由于一定浓度的次氯酸消毒液是消灭病毒的一种重要途径,因此,以次氯酸消毒液为主要消毒手段的消毒产品,在人们日常生活中使用较为广泛。在这类型的消毒产品中,如何制备指定浓度的次氯酸溶液显得尤为重要。
3.传统的次氯酸溶液制备方式主要为恒电压、恒电流的电解方式。然而,恒电压电解方式易存在电解电流不稳定的情况;而恒电流电解方式则会存在电解电压过低无法电解的可能。因此,传统的次氯酸溶液制备方式存在制备可靠性差的缺点。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对传统的次氯酸溶液制备方式制备可靠性差的问题,提供一种溶液电解电路及其控制方法、溶液电解系统。
5.一种溶液电解电路,包括:电荷存储器件;第一电极,设置于待电解溶液中;第二电极,设置于待电解溶液中;第一开关器件,所述第一开关器件的第一端连接电源,所述第一开关器件的第二端连接所述电荷存储器件的第一端;第二开关器件,所述第一电极连接所述第二开关器件的第一端,所述第二开关器件的第二端连接所述电荷存储器件的第一端和所述第一开关器件的第二端,所述第二电极连接所述电荷存储器件的第二端,所述电荷存储器件的第二端接地;控制装置,所述第一开关器件的控制端和所述第二开关器件的控制端分别连接所述控制装置,所述控制装置连接所述电荷存储器件的第一端。
6.在一个实施例中,溶液电解电路还包括第一电阻和第二电阻,所述第一开关器件的控制端通过所述第一电阻连接所述控制装置,所述第二开关器件的控制端通过所述第二电阻连接所述控制装置。
7.在一个实施例中,所述控制装置包括控制器和电压采样器,所述控制器连接所述电压采样器,所述第一开关器件的控制端和所述第二开关器件的控制端分别连接所述控制器,所述电压采样器连接所述电荷存储器件的第一端。
8.在一个实施例中,所述第一电极为网状电极、栅形电极或条状电极中的一种,所述第二电极为网状电极、栅形电极或条状电极中的一种。
9.在一个实施例中,所述电荷存储器件为电容或化学电池。
10.在一个实施例中,所述电荷存储器件为金电容或电解电容。
11.一种如上所述的溶液电解电路的控制方法,包括:实时获取所述电荷存储器件的电压值;当所述电压值小于预设缺电预警电压时,控制所述第一开关器件处于导通状态,所述第二开关器件处于断开状态,以实现所述电荷存储器件的充电;当所述电压值大于预设
满电预警电压时,控制所述第一开关器件处于断开状态,所述第二开关器件处于导通状态,以控制所述电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解,所述预设满电预警电压大于所述预设缺电预警电压。
12.在一个实施例中,所述控制所述电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解的步骤,包括:根据所述电压值得到所述电荷存储器件向待电解溶液释放的累计电荷量;当所述累计电荷量达到预设电荷量阈值时,断开所述第二开关器件。
13.在一个实施例中,所述根据所述电压值得到所述电荷存储器件向待电解溶液释放的累计电荷量的步骤,包括:每当获取一次所述电压值时,根据所述电压值和预设电荷计算模型得到当次所述电荷存储器件向所述待电解溶液释放的单次电荷量;根据各所述单次电荷量得到累计电荷量。
14.在一个实施例中,所述控制所述电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解时,还包括:获取所述电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷时的电压变化量;根据所述电压变化量得到待电解溶液的浓度值。
15.在一个实施例中,所述电荷存储器件为电容,所述根据所述电压变化量得到待电解溶液的浓度值的步骤,包括:根据所述电压变化量和预设放电模型得到待电解溶液的浓度参数;根据所述浓度参数和所述电荷存储器件的电容值得到待电解溶液的浓度值。
16.一种溶液电解系统,包括第一电极固定装置、第二电极固定装置和上述的溶液电解电路,所述第一电极通过所述第一电极固定装置设置于待电解溶液,所述第二电极通过所述第二电极固定装置设置于待电解溶液,所述控制装置用于根据上述的控制方法进行恒电荷电解控制。
17.上述溶液电解电路及其控制方法、溶液电解系统,利用电荷存储器件来进行电荷存储,在电荷存储器件与电源之间设置有第一开关器件,而在电荷存储器件与电极之间设置有第二开关器件,通过控制装置可控制第一开关器件与第二开关器件的导通与关闭。当控制装置控制第一开关器件导通,第二开关器件断开时,可实现对电荷存储器件的充电,而当控制装置控制第二开关器件导通,第一开关器件断开时,电荷存储器件存储的电荷将会通过第一电极和第二电极释放到待电解溶液中,根据电荷与离子的交换,实现对待电解溶液的电解操作。通过上述方案,可实现向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解,避免出现恒电压电解时电流不稳定,或者恒电流电解时电压过低无法电解的情况,运用到次氯酸等溶液的制备时,具有较强的制备可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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技术的一些实施例,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。
19.图1为一实施例中溶液电解电路结构示意图;
20.图2为另一实施例中溶液电解电路结构示意图;
21.图3为一实施例中溶液电解电路的控制方法流程示意图;
22.图4为一实施例中恒电荷控制流程示意图;
23.图5为一实施例中累计电荷量分析流程示意图;
24.图6为一实施例中待电解液浓度分析流程示意图;
25.图7为一实施例中待电解液浓度值计算流程示意图;
26.图8为一实施例中溶液电解系统结构示意图。
具体实施方式
27.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
28.请参阅图1,一种溶液电解电路,包括:电荷存储器件c1;第一电极h1,设置于待电解溶液中;第二电极h2,设置于待电解溶液中;第一开关器件q1,第一开关器件q1的第一端连接电源,第一开关器件q1的第二端连接电荷存储器件c1的第一端;第二开关器件q2,第一电极h1连接第二开关器件q2的第一端,第二开关器件q2的第二端连接电荷存储器件c1的第一端和第一开关器件q1的第二端,第二电极h2连接电荷存储器件c1的第二端,电荷存储器件c1的第二端接地;控制装置(图未示),第一开关器件q1的控制端和第二开关器件q2的控制端分别连接控制装置,控制装置连接电荷存储器件c1的第一端。
29.具体地,电荷存储器件c1即为存储电荷的器件,当控制装置控制第一开关器件q1导通,且第二开关器件q2断开时,电源的电能将通过第一开关器件q1的第一端流入,从第一开关器件q1的第二端流出至电荷存储器件c1的第一端,实现为电荷存储器件c1的充电操作。在充电过程中,可将电荷以定量“打包”的形式存储在电荷存储器件c1中。而当电荷存储器件c1的电荷存储到一定数量时,对外表现为电荷存储器件c1的第一端采集到的电压值达到预设满电预警电压,控制装置将会控制溶液电解电路进入电解状态。此时第一开关器件q1将处于断开状态,而第二开关器件q2则处于导通状态,电荷存储器件c1存储的电荷,将会通过第一电极h1和第二电极h2,释放到待电解溶液中,通过电荷与离子交换,实现对待电解溶液的电解操作。在电荷存储器件c1释放电荷的过程中,实时根据电荷存储器件c1的第一端采集得到的电压变化,控制释放至待电解溶液中的电荷量,进而可实现待电解溶液的恒电荷电解操作,具体所需释放的电荷量可根据实际电解需求进行确定。
30.可以理解,控制装置控制第一开关器件q1以及第二开关器件q2导通或断开,实现恒电荷电解的方式并不是唯一的。在一个实施例中,当溶液电解电路开启对待电解溶液进行恒电荷电解的过程中,控制装置实时获取电荷存储器件c1的第一端的电压值,当电压值小于预设缺电预警电压时,控制第一开关器件q1处于导通状态,第二开关器件q2处于断开状态,以实现电荷存储器件c1的充电。而当充电使得电压值大于预设满电预警电压时,控制第一开关器件q1处于断开状态,第二开关器件q2处于导通状态,以控制电荷存储器件c1向待电解溶液释放电荷进行电解。并且,在恒电荷电解的过程中实时获取电压值进行分析,当电压值小于预设缺电预警电压时,再次控制第一开关器件q1处于导通状态,第二开关器件q2处于断开状态,对电荷存储器件c1进行充电,直至释放的电荷量达到一定值完成恒电解操作。
31.应当指出的是,待电解溶液的具体类型并不是唯一的,只要是能够根据电荷与离
子交换,实现电解操作的溶液均可。例如,在一个较为详细的实施例中,待电解溶液具体为次氯酸钠溶液,通过本技术的方案,可电解得到次氯酸消毒液。第一开关器件q1与第二开关器件q2的具体类型也并不是唯一的,可以是晶体三极管、场效应管或者igbt(insulated gate bipolar transistor,绝缘栅双极型晶体管)等,且两者可设置相同,也可设置不相同,只要能够在控制装置的控制下实现开关功能即可。
32.请结合参阅图2,在一个实施例中,溶液电解电路还包括第一电阻r1和第二电阻r2,第一开关器件q1的控制端通过第一电阻r1连接控制装置,第二开关器件q2的控制端通过第二电阻r2连接控制装置。
33.具体地,本实施例中,在第一开关器件q1的控制端与控制装置之间还设置有第一电阻r1,而在第二开关器件q2与控制装置之间还设置有第二电阻r2,通过第一电阻r1以及第二电阻r2的限流作用,保护溶液电解电路的有效运行,可提高溶液电解电路的工作可靠性。
34.在一个实施例中,控制装置包括控制器和电压采样器,控制器连接电压采样器,第一开关器件q1的控制端和第二开关器件q2的控制端分别连接控制器,电压采样器连接电荷存储器件c1的第一端。
35.具体地,本实施例中,控制装置包括用于控制第一开关器件q1和第二开关器件q2状态的控制器,以及用来对电荷存储器件c1进行电压采样,并将采样得到的信号发送至控制器,控制器结合该信号即可实现对第一开关器件q1以及第二开关器件q2的通断控制,从而保证电荷存储器件c1可向待电解溶液释放恒量电荷,进行恒电荷电解操作。
36.应当指出的是,电压采样器的类型并不是唯一的,只要能够获取电荷存储器件c1的实时电压值均可。例如,在一个实施例中,可通过电阻分压采样电路实现。
37.可以理解,第一电极h1以及第二电极h2的具体形状并不是唯一的,只要能够保证与待电解溶液有较大的接触面积均可。例如,在一个实施例中,第一电极h1为网状电极、栅形电极或条状电极中的一种,第二电极h2为网状电极、栅形电极或条状电极中的一种。也即在该实施例中第一电极h1与第二电极h2的形状可以相同,可同时为网状电极、栅形电极或条状电极;还可也是将第一电极h1以及第二电极h2设置为不同形状的电极,例如,其中一个为网状电极,而另一个为条状电极,同样可实现待电解溶液的恒电荷电解操作。
38.电荷存储器件c1的类型也并不是唯一的,只要是能够实现电荷存储和恒量电荷的释放的器件均可,例如,在一个实施例中,电荷存储器件c1为电容或化学电池。
39.具体地,本实施例采用电容或者化学电池来进行电荷存储,当仅有第一开关器件q1导通时,电源为电容或者化学电池进行充电。当充电完成时(也即电容或者化学电池的电压值达到预设满电预警电压),仅有第二开关器件q2导通,此时通过实时检测电容或者化学电池的电压值,判断电容或者化学电池是否向待电解溶液释放一定量的电荷,若释放的电荷量达到一定时,断开第二开关器件q2,结束电解操作。
40.进一步地,在一个实施例中,电荷存储器件c1为金电容或电解电容。
41.具体地,金电容即为黄金电容,又称超级电容器、双电层电容器、电化学电容器或者法拉电容,通过极化电解质来储能。金电容比传统的静电电容器的能量密度高上百倍,它的功率密度较电池高近十倍,充放电效率高,不需要维护和保养,寿命长达十年以上,是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件。而电解电容则是金属箔为正极
(铝或钽),与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质,阴极由导电材料、电解质(电解质可以是液体或固体)和其他材料共同组成的一类电容器。
42.同样的,在采用金电容或电解电容作为电荷存储器件c1,当仅有第一开关器件q1导通时,电源为金电容或电解电容进行充电。当充电完成时(也即金电容或电解电容的电压值达到预设满电预警电压),仅有第二开关器件q2导通,此时通过实时检测金电容或电解电容的电压值,判断金电容或电解电容是否向待电解溶液释放一定量的电荷,若释放的电荷量达到一定时,断开第二开关器件q2,结束电解操作。
43.在一个较为详细的实例中,可通过供电部分向金电容储存和释放一定量电荷的方式来电解待电解溶液,实现恒电荷电解。以次氯酸钠溶液电解为例,利用电荷与离子交换的原理,使溶液的氯离子发生价态的变化,生成次氯酸根离子,实现恒量的电荷转换来制造指定的浓度的消毒液,满足病毒的消杀效果。
44.上述溶液电解电路,利用电荷存储器件c1来进行电荷存储,在电荷存储器件c1与电源之间设置有第一开关器件q1,而在电荷存储器件c1与电极之间设置有第二开关器件q2,通过控制装置可控制第一开关器件q1与第二开关器件q2的导通与关闭。当控制装置控制第一开关器件q1导通,第二开关器件q2断开时,可实现对电荷存储器件c1的充电,而当控制装置控制第二开关器件q2导通,第一开关器件q1断开时,电荷存储器件c1存储的电荷将会通过第一电极h1和第二电极h2释放到待电解溶液中,根据电荷与离子的交换,实现对待电解溶液的电解操作。通过上述方案,可实现向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解,避免出现恒电压电解时电流不稳定,或者恒电流电解时电压过低无法电解的情况,运用到次氯酸等溶液的制备时,具有较强的制备可靠性。
45.请参阅图3,一种如上的溶液电解电路的控制方法,包括步骤s100、步骤s200和步骤s300。
46.步骤s100,实时获取电荷存储器件的电压值。
47.步骤s200,当电压值小于预设缺电预警电压时,控制第一开关器件处于导通状态,第二开关器件处于断开状态,以实现电荷存储器件的充电。
48.步骤s300,当电压值大于预设满电预警电压时,控制第一开关器件处于断开状态,第二开关器件处于导通状态,以控制电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解。
49.具体地,预设满电预警电压大于预设缺电预警电压。溶液电解电路的具体结构如上述各个实施例以及附图所示,在溶液电解电路开启进行电解操作的过程中,控制装置实时获取电荷存储器件c1的电压值,在电压值较低(也即低于预设缺电预警电压)时,溶液电解电路将切换到充电状态,为电荷存储器件c1进行充电操作。而当充电使得电压过高(也即大于预设满电预警电压)时,溶液电解电路将切换到电解状态,通过电荷存储器件c1向待电解溶液释放电荷进行电解。
50.应当指出的是,电压值的获取操作在整个电解过程中是实时进行的,在电解的过程中,电荷存储器件c1的电压值将会逐渐降低。当检测到电压值小于预设缺电预警电压时,将会对电荷存储器件c1进行充电。当电压值达到预设满电预警电压,再次开始进行电解,直至电荷存储器件c1向待电解溶液释放的电荷量累计达到一定值,即实现恒电荷电解。
51.根据恒电荷电解所需的释放的累计电荷量以及电荷存储器件c1的存储能力不同,
整个电解操作也会有所区别。当电荷存储器件c1一次充电所存储的电荷量能够达到恒电荷电解的需求时,电荷存储器件c1在充电达到预设满电预警电压的情况下,第二开关器件q2导通,第一开关器件q1断开,通过一次放电操作即可向待电解溶液释放恒量电荷,完成恒电荷电解。
52.而当电荷存储器件c1一次充电所存储的电荷量未达到恒电荷电解的需求时,电荷存储器件c1在充电达到预设满电预警电压的情况下,第二开关器件q2导通,第一开关器件q1断开,电荷存储器件c1向待电解溶液释放电荷,直至电荷存储器件c1的电压值小于预设缺电预警电压时,控制装置再次控制第一开关器件q1处于导通状态,第二开关器件q2处于断开状态,对电荷存储器件c1进行充电,直至达到预设满电预警电压。控制装置将再次控制第一开关器件q1处于断开状态,第二开关器件q2处于导通状态,再次对待电解溶液进行放电,直至最终电荷存储器件c1向待电解溶液释放的电荷量达到恒电荷电解的需求,完成恒电荷电解操作。
53.可以理解,为了保证溶液电解电路的可靠控制,在一个实施例中,在溶液电解电路首次开启运行时,溶液电解电路均默认首先进入充电状态或者电解状态,具体可结合实际情况进行不同选择。之后将会根据实时获取的电压值,控制第一开关器件q1以及第二开关器件q2的状态,实现电解和充电的循环切换,直至电荷存储器件c1向待电解溶液释放的电荷量达到预设电荷量阈值,完成恒电荷电解。
54.请参阅图4,在一个实施例中,控制电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解的步骤,包括步骤s310和步骤s320。
55.步骤s310,根据电压值得到电荷存储器件向待电解溶液释放的累计电荷量;步骤s320,当累计电荷量达到预设电荷量阈值时,断开第二开关器件。
56.具体地,无论是电荷存储器件c1一次充电所存储的电荷量能够到恒电荷电解的需求,还是电荷存储器件c1一次充电所存储的电荷量未达到恒电荷电解的需求,在电解过程中均会实时获取电荷存储器件c1的电压值进行分析,得到电荷存储器件c1向待电解溶液释放的累计电荷量。并将累计电荷量与预设电荷量阈值进行比较分析,当累计电荷量达到预设电荷量阈值时,控制装置将会控制第二开关器件q2断开,结束电解,从而实现恒电荷电解控制。
57.进一步地,请参阅图5,在一个实施例中,步骤s310包括步骤s311和步骤s312。
58.步骤s311,每当获取一次电压值时,根据电压值和预设电荷计算模型得到当次电荷存储器件向待电解溶液释放的单次电荷量;步骤s312,根据各单次电荷量得到累计电荷量。
59.具体地,本实施例中,在根据电压值分析累计电荷量时,每当控制装置采集一次电压值,均会根据该电压值进行分析得到该次电压采集与上一次电压采集之间的释放的电荷量,也即单次电荷量。控制装置将每一次采集的单次电荷量进行累加求和,即可得到实时的累积电荷量。预设电荷计算模型表征电压值变化量与单次电荷量之间的对应关系。控制装置没采集一次电压值后,根据上一次采集时的电压值得到电压变化量,将电压变化量代入预设电荷计算模型,即可得到当前电压值采集对应时间点与上一次电压值采集对应时间点之间,电荷存储器件c1向待电解溶液释放的电荷量,也即单次电荷量。
60.应当指出的是,预设电荷计算模型的具体形式并不是唯一的,在一个实施例中,以
电荷存储器件c1为电容器为例进行解释说明,在电荷存储器件c1的同一放电周期中,预设电荷计算模型为:q=c*(v0

v1),其中v0表示上一次采集的电压值,v1表示当前次采集的电压值,c表示电容的电容值,q表示单次电荷量。
61.请结合参阅图6,在一个实施例中,控制电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解时,还包括步骤s400和步骤s500。
62.步骤s400,获取电荷存储器件向待电解溶液释放恒量电荷时的电压变化量;步骤s500,根据电压变化量得到待电解溶液的浓度值。
63.具体地,在电荷存储器件对待电解溶液进行恒电荷电解的过程中,控制装置还会根据整个放电过程中电荷存储器件c1的电压值的变化量进行分析,得到表征待电解溶液浓度情况的浓度值,从而减少因浓度过大问题导致装置出现误保护,进一步提高溶液电解电路的工作可靠性。
64.以电荷存储器件c1一次充电所存储的电荷量能够到恒电荷电解的需求进行解释说明,在电荷存储器件c1开始放电时记录此时的电压值,而当电荷存储器件c1向待电解溶液释放恒量电荷之后,再次记录当前的电压值,根据两电压值即可得电压变化量。控制装置最终根据该电压变化量进行进一步分析,即可得到待电解溶液的浓度情况。
65.请参阅图7,在一个实施例中,电荷存储器件c1为电容,步骤s500包括步骤s510和步骤s520。
66.步骤s510,根据电压变化量和预设放电模型得到待电解溶液的浓度参数;步骤s520,根据浓度参数和电荷存储器件的电容值得到待电解溶液的浓度值。
67.具体地,预设放电模型表征待电解溶液的浓度参数与电压变化量之间的对应关系,当控制装置通过电压采集得到电压变化量时,结合预设放电模型即可反推得到对应的浓度参数。而浓度参数即为与浓度值相关的参数,此时结合电荷存储器件c1的电容值进一步分析,即可得到最终待电解溶液的浓度值。
68.应当指出的是,预设放电模型的具体类型并不是唯一的,在一个实施例中,预设放电模型为

u=e
×
e^(
‑△
t/rc),其中,

u为电压变化量,

t为放电持续时间,e为放电之前电荷存储器件c1的电压值,rc为浓度参数,e为自然常数,约为2.718281828459045。当控制装置根据该模型得到浓度参数之后,结合电荷存储器件c1的电容值c,即可进一步得到待电解溶液的电阻值r,也即浓度值(用电阻值表征浓度)。
69.为了便于理解本技术的各个实施例,下面以电荷存储器件c1为金电容,待电解溶液为次氯酸钠进行解释说明。
70.利用金电容大容量特性,结合电容定义式:c=q/v,通过主控部分来检测金电容的电压情况,读取金电容的电压值实时数据,根据q=c*(v
电解前

v
电解后
)公式,v
电解前
为供电部分所提供的最大电压,也即金电容的耐压值,v
电解后
为电解溶液的电解的最低电压,一般为3.2v。3.2v的电压来电解溶液制备消毒液的临界点,当电压高于3.2v,制备效率较稳定,当电压低于3.2v,制备效率随着电压减小而迅速减弱。具体按实际测试为准,以金电容的值的变化量来计算每次金电容释放到所电解溶液的电荷量,利用控制装置进行累计计算金电容所释放的电荷量。根据电荷与离子交换的原理,控制装置通过控制输出的一定恒量的电荷输入至待电解溶液中,使溶液中一定量的氯离子发生价态的变化,生成次氯酸根离子。控制装置以累计所释放的电荷量来判断所电解溶液的浓度情况,实现控制装置通过指定的制备消毒液
浓度的程序,来实现利用恒量的电荷转换来制造指定的浓度的消毒液。以避免恒电压方式易存在电解电流不稳定的情况;而恒电流方式则会存在电解电压过低无法电解的情况。
71.同时通过电容的放电公式u=e
×
e^(

t/rc),记录放电前后的电压变化

u及放电时间

t,通过放电公式换算金电容的rc值,从而得出所电解溶液的电阻值r,从而利用r表征待电解溶液的浓度情况,减少因浓度过大问题导致控制器出现误保护,也是种浓度检测方法。
72.控制逻辑方面,控制装置通过实时检测金电容的电压变化,以金电容的电压为采样信号,作为判断是否电解和是否充电的依据以及累计计算金电容所释放的电荷量。当金电容电压低于预设缺电预警电压时,关断电解部分,开启金电容充电部分;当金电容电压到达预设满电预警电压时,关断金电容充电部分,开启电解部分;当所释放的电荷量到达制备消毒液浓度的电荷量时,结束电解。
73.上述溶液电解电路的控制方法,利用电荷存储器件c1来进行电荷存储,在电荷存储器件c1与电源之间设置有第一开关器件q1,而在电荷存储器件c1与电极之间设置有第二开关器件q2,通过控制装置可控制第一开关器件q1与第二开关器件q2的导通与关闭。当控制装置控制第一开关器件q1导通,第二开关器件q2断开时,可实现对电荷存储器件c1的充电,而当控制装置控制第二开关器件q2导通,第一开关器件q1断开时,电荷存储器件c1存储的电荷将会通过第一电极h1和第二电极h2释放到待电解溶液中,根据电荷与离子的交换,实现对待电解溶液的电解操作。通过上述方案,可实现向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解,避免出现恒电压电解时电流不稳定,或者恒电流电解时电压过低无法电解的情况,运用到次氯酸等溶液的制备时,具有较强的制备可靠性。
74.请参阅图8,一种溶液电解系统,包括第一电极固定装置10、第二电极固定装置20和上述的溶液电解电路,第一电极h1通过第一电极固定装置10设置于待电解溶液,第二电极h2通过第二电极固定装置20设置于待电解溶液,控制装置用于根据上述的控制方法进行恒电荷电解控制。
75.具体地,电荷存储器件c1即为存储电荷的器件,当控制装置控制第一开关器件q1导通,且第二开关器件q2断开时,电源的电能将通过第一开关器件q1的第一端流入,从第一开关器件q1的第二端流出至电荷存储器件c1的第一端,实现为电荷存储器件c1的充电操作。在充电过程中,可将电荷以定量“打包”的形式存储在电荷存储器件c1中。而当电荷存储器件c1的电荷存储到一定数量时,对外表现为电荷存储器件c1的第一端采集到的电压值达到预设满电预警电压,控制装置将会控制溶液电解电路进入电解状态。此时第一开关器件q1将处于断开状态,而第二开关器件q2则处于导通状态,电荷存储器件c1存储的电荷,将会通过第一电极h1和第二电极h2,释放到待电解溶液中,通过电荷与离子交换,实现对待电解溶液的电解操作。在电荷存储器件c1释放电荷的过程中,实时根据电荷存储器件c1的第一端采集得到的电压变化,控制释放至待电解溶液中的电荷量,进而可实现待电解溶液的恒电荷电解操作。
76.应当指出的是,第一电极固定装置10和第二电极固定装置20的具体类型并不是唯一的,只要能够将第一电极h1以及第二电极h2固定设置于待电解溶液均可,例如,在一个实施例证,第一电极固定装置10和第二电极固定装置20均为支撑柱。
77.上述溶液电解系统,利用电荷存储器件c1来进行电荷存储,在电荷存储器件c1与
电源之间设置有第一开关器件q1,而在电荷存储器件c1与电极之间设置有第二开关器件q2,通过控制装置可控制第一开关器件q1与第二开关器件q2的导通与关闭。当控制装置控制第一开关器件q1导通,第二开关器件q2断开时,可实现对电荷存储器件c1的充电,而当控制装置控制第二开关器件q2导通,第一开关器件q1断开时,电荷存储器件c1存储的电荷将会通过第一电极h1和第二电极h2释放到待电解溶液中,根据电荷与离子的交换,实现对待电解溶液的电解操作。通过上述方案,可实现向待电解溶液释放恒量电荷进行恒电荷电解,避免出现恒电压电解时电流不稳定,或者恒电流电解时电压过低无法电解的情况,运用到次氯酸等溶液的制备时,具有较强的制备可靠性。
78.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
79.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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