1.本发明属于水电解制氢氧设备控制技术领域，具体涉及一种出气压力自适应的水电解制氢控制系统及其控制方法。
背景技术：2.实现水电解制氢系统出气压力自适应控制的前提是制备高品质的氢气，氢气的制备和使用过程如图1所示，此系统共分为制氢单元、纯化单元、气体混合单元，最终和氮气按一定的混合比例形成混合气从而提供给用户，用作生产过程中的保护气体。制氢单元主要包括电解槽和氢氧分离器，在电解槽内通过电解水产生氢气和氧气，再通过氢氧分离器实现氢气和氧气的分离，获得附带杂质的氢气，通过管道进入到纯化单元；纯化单元是对氢气处理提纯的过程，主要包括冷却、干燥和过滤三部分，负责冷却氢气、除去氢气中含有的水分和过滤掉氢气中含有的杂质，处理合格后通过管道输出成品氢气；在混合罐内按一定的比例同时充入氢气和氮气，形成混合气，最终进入到用户使用端，实现对生产过程中的零件的保护。
3.现有技术无法实现气体出气压力的自适应调节，出气压力不稳定，出气波动很大，气体无法实现稳定持续的输出，导致在形成供给用户的混合气时会导致产品气纯度不稳定的问题。
技术实现要素：4.为了解决上述现有技术存在的问题，本技术提出一种出气压力自适应的水电解制氢控制系统，包括：
5.压力监测系统，用于对设备出口处产品气压力的采集；
6.数据传输系统，用于将采集的压力信号传输到压力补偿系统；
7.压力补偿系统，用于根据采集的压力信号对设备出口处的产品气压力进行调整。
8.进一步的，所述压力监测系统包括：
9.输出管路，与水电解制氢系统的输出管道连通；
10.压力采集设备，通过相关管路连接于输出管路上的压力监测点。
11.进一步的，所述输出管道包括主管路，所述压力监测点位于所述主管路上，所述主管路位于所述压力监测点的下游连接有放空管路和产品管路。
12.进一步的，所述放空管路上设有第一电磁阀，所述产品管路上设有第二电磁阀。
13.进一步的，所述主管路位于所述压力监测点的上游还连接有取样管路。
14.进一步的，所述放空管路、所述产品管路和所述取样管路上均设有截止阀。
15.进一步的，所述压力补偿系统包括：
16.第一控制电路，与所述水电解制氢系统电解槽的供电电路连接，用于控制所述水电解制氢系统电解槽的电流；
17.第二控制电路，与所述第一电磁阀和所述第二电磁阀连接，用于控制所述第一电
磁阀和所述第二电磁阀打开或关闭。
18.上述出气压力自适应的水电解制氢控制系统的控制方法，包括以下步骤：
19.压力采集；
20.将采集到的压力与预设值进行比对；
21.若采集到的压力与预设值不相等，则进行压力调节至采集到的压力与预设值相等；
22.若采集到的压力与预设值相等，则产品氢气通过产品管路放出。
23.进一步的，压力调节包括以下步骤：
24.若采集到的压力大于预设值，减小电解槽电流，同时减小设备出口处的压力；
25.若采集到的压力小于预设值，增大电解槽电流，同时增大设备出口处的压力。
26.进一步的，压力调节后再次进行压力采集；
27.并将采集到的压力再次与预设值进行比对；
28.若采集到的压力与预设值仍不相等，继续进行压力调节；
29.重复上述步骤，直至采集到的压力与预设值相等。
30.本发明提出的出气压力自适应的水电解制氢控制系统，与现有技术相比，其有益效果在于：
31.本发明可以实现出气压力的自适应调节，可根据实际监测的系统出气实时压力实时控制电解槽电流的大小和气体出口处电磁阀的状态，实现出气压力的恒定，从而实现产品气稳定持续输出的目的。
附图说明
32.图1为氢气的制备和使用过程示意图，
33.图2为本发明压力监测点及压力调节示意图，
34.图3为本发明控制系统的压力调节流程示意图。
具体实施方式
35.为使本领域技术人员能够更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
36.本技术提出的出气压力自适应的水电解制氢控制系统主要包括压力监测系统、数据传输系统、压力补偿系统等，其控制方法是通过压力监测和调节实现进用户氢气压力的稳态平衡，进而达到进用户氢气流量稳定可持续供给的目的。本控制系统的要求是根据用户的需求实现气体出口压力的控制，所采用的控制方法是通过气体出口管道处的压力变送器实时将出口氢气的压力输送到监测平台，通过调节电解槽电流的大小并通过电磁阀控制氢气的放空，进而实现气体的稳定输出，最终实现气体出口压力的稳定。
37.实现水电解制氢系统出气压力自适应控制的前提是制备高品质的氢气，氢气的制备和使用过程如图1所示，此系统共分为制氢单元、纯化单元、气体混合单元，最终和氮气按一定的混合比例形成混合气从而提供给用户，用作生产过程中的保护气体。制氢单元主要包括电解槽和氢氧分离器，在电解槽内通过电解水产生氢气和氧气，再通过氢氧分离器实现氢气和氧气的分离，获得附带杂质的氢气，通过管道进入到纯化单元；纯化单元是对氢气
处理提纯的过程，主要包括冷却、干燥和过滤三部分，负责冷却氢气、除去氢气中含有的水分和过滤掉氢气中含有的杂质，处理合格后通过管道输出成品氢气；在混合罐内按一定的比例同时充入氢气和氮气，形成混合气，最终进入到用户使用端，实现对生产过程中的零件的保护。
38.为保证混合气体的质量，需要保证进混合罐时的氢气具有一定的压力，而且还需要保证氢气持续稳定的供应，不能使氢气出气压力变化幅度过大，因此，需要对氢气出口压力进行实时监测并不断调节器压力，使其保持在一个微小且符合要求的恒定范围之内。本方法主要是通过对纯化单元出氢气出口压力进行实时采集，通过控制系统反馈压力信号，将其与设定压力值进行对比，通过压力补偿系统实现对现有压力的补偿，使其达到所需压力。
39.如图2，本系统主要包括自立式稳压阀、压力监测点、压力采集设备、线路1、线路2、线路3、电磁阀、氢气出口和排放口组成。经过纯化过后的氢气到达自立式稳压阀和线路2，其中自立式稳压阀是保证阀前压力，保证纯化系统中拥有固定的压力，进而确保系统中生产出高纯度、高质量的氢气；线路2是氢气的采样线路，用于对氢气纯度进行采样检测，若质量合格则经过压力监测后形成产品氢气，若质量不合格则将氢气进行放空；再经过压力监测点，对管道氢气的压力进行监测，通过压力采集设备对氢气的压力进行采集，并将采集信号传送到控制系统，控制系统经过运算比较后选择放空或形成产品氢气，其中压力采集设备是通过压力变送器完成的；通过压力采集后，氢气经过线路1和线路3，若氢气质量不合格，则控制系统通过控制线路1处的电磁阀进行打开，线路3处的电磁阀进行关闭，氢气经过线路1将气体进行放空；若氢气质量合格，则控制系统通过控制线路1处的电磁阀进行关闭，控制线路3处的电磁阀进行打开，氢气经过线路3形成产品氢气，进而再形成混合气，达到用户使用的要求。
40.结合图2和图3，在实际控制过程中，经过压力监测点和压力采集设备将信号传送到控制系统，控制系统将实际压力与设定压力进行运算，判断出两者的大小，进而驱动压力补偿系统实现对系统实际出气压力的调节。如果实际压力大于设定压力，则会通过控制系统控制电解槽电流变小，降低电解效率，从而减少氢气的产生量，并通过控制线路1处的电磁阀打开和线路3处的电磁阀关闭，对多余的压力以氢气的形式进行放空，最终通过减少产气量和增大放空程度来降低出口气体压力，将出气压力控制在设定值附近，此调节过程中氢气选择放空而不需要进入用户储罐，待压力调节到设定压力后才选择将氢气存入到用户混合气储罐；如果实际压力小于设定压力，则会通过控制系统控制电解槽的电流变大，增加电解效率，从而增加氢气的产生量，与此同时，控制系统驱动线路1和线路3处电磁阀进入到关闭状态，通过增大产气量实现氢气在系统中的存储，随着氢气产量的富集从而增大管道内气体的整体压力，最终将出气压力调节到设定压力，从而实现对出气压力的调节。
41.整个系统的调节环节是一个动态变化的过程，只要系统出气压力和设定压力不匹配，则控制系统就会执行，直到将系统出气压力控制在合理的范围之内，整个系统的执行过程是通过持续判断出气压力和设定压力的差值，进而驱动压力补偿系统完成出气压力的自动调节。
42.本发明可以出气压力的自适应调节，根据出口气体压力的变化实时调节电解槽电流的大小和电磁阀的开关状态，通过压力补偿系统对出气压力进行补偿调节，进而将压力
控制在合理范围内，实现出口气体压力的动态平衡，控制系统稳定持续的输出品质稳定的产品气体，达到用户的需求。
43.综上，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。