一种电解水制氢方法、系统、电子设备及计算机存储介质与流程

本发明涉及电解水，尤其涉及一种电解水制氢方法、系统、电子设备及计算机存储介质。

背景技术：

1、电解槽中隔绝氢气与氧气的隔膜有一定的氧气透过率，透过隔膜的气体量，隔膜两边的压强和隔膜的面积等因素会导致氧气渗透，从而影响电解水制氢系统的氢气纯度。

2、现有的电解水制氢过程中，单位时间内，从氧侧透过隔膜到氢侧的气体量不变，以及电解槽中发生反应的面积不变，当制氢功率较低时，电解槽中单位面积发生反应的电流密度减少，会导致氢气的产气量减少，且单位体积氢气中混入氧气的比例增高，从而无法保证氢气的纯度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种电解水制氢方法及系统，以解决现有技术中存在的低功率下无法保证氢气的纯度的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、本发明实施例第一方面示出了一种电解水制氢方法，应用于电解水制氢系统，所述电解水制氢系统包括发电设备、制氢电源、控制器、及电解槽，所述控制器分别与所述发电设备和所述制氢电源连接，所述发电设备与所述制氢电源连接，所述制氢电源的n条线路输出端与所述电解槽中端极板对应部分的接口连接，所述方法包括：

4、所述控制器获取所述发电设备的输出功率；

5、所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围；

6、所述控制器基于所述目标阈值范围确定所述制氢电源中待启动的目标电源模块；

7、所述控制器控制所述目标电源模块启动；

8、所述控制器确定所述电解槽的端极板中与所述目标电源模块的输出端连接的目标部分，以便所述目标电源模块通过输出端将所述电能发送给所述电解槽中与所述输出端连接的目标部分；

9、所述电解槽基于与所述输出端连接的目标部分接收到的电能进行电解水制氢。

10、可选的，所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围，包括：

11、所述控制器比较所述发电设备当前的输出功率是否处于任意一个初始阈值范围内；

12、若处于，将所述发电设备当前的输出功率所处的初始阈值范围作为目标阈值范围。

13、可选的，所述控制所述制氢电源中与所述目标阈值范围对应的目标电源模块启动，包括：

14、所述控制器确定所有的初始阈值范围中是否存在比目标阈值范围中第一阈值小的初始阈值范围；

15、若存在，记录所述初始阈值范围；

16、从所述制氢电源中确定与所述初始阈值范围和目标阈值范围分别对应的电源模块，并将与所述初始阈值范围和目标阈值范围分别对应的电源模块作为目标电源模块。

17、可选的，还包括：

18、所述控制器若确定所述发电设备当前的输出功率比前一次所述发电设备的输出功率大时，所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围；

19、判断所述当前的输出功率所处的目标阈值范围对应的目标电源模块是否已启动；

20、若未启动，则控制所述当前的输出功率所处的目标阈值范围对应的目标电源模块启动。

21、可选的，还包括：

22、所述控制器若确定所述发电设备当前的输出功率比前一次所述发电设备的输出功率小时，所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围；

23、若确定所述当前的输出功率所处的目标阈值范围中的第二阈值小于前一次的输出功率对应的目标阈值范围中的第一阈值时，基于所述当前的输出功率对应的目标阈值范围，确定关闭的目标电源模块。

24、可选的，还包括：

25、若所述当前的输出功率对应的目标阈值范围与前一次的输出功率对应的目标阈值范围相同，基于所述当前的输出功率为所述目标阈值范围对应的目标电源模块提供电能。

26、可选的，还包括：

27、在所述目标电源模块启动之后，所述发电设备为所述目标电源模块供电。

28、可选的，还包括：

29、在确定所述目标电源模块的输出功率到达所述目标电源模块的预设功率时，所述控制器控制所述目标电源模块通过输出端将所述预设功率的电能发送给所述电解槽中与所述输出端连接的目标部分。

30、本发明实施例第二方面示出了一种电解水制氢系统，所述电解水制氢系统包括发电设备、制氢电源、控制器、及电解槽，所述控制器分别与所述发电设备和所述制氢电源连接，所述发电设备与所述制氢电源连接，所述制氢电源的n条线路输出端与所述电解槽中端极板对应部分的接口连接；

31、所述控制器，用于获取所述发电设备的输出功率；所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围；基于所述目标阈值范围确定所述制氢电源中待启动的目标电源模块；控制所述目标电源模块启动；确定所述电解槽的端极板中与所述目标电源模块的输出端连接的目标部分，以便所述目标电源模块通过输出端将所述电能发送给所述电解槽中与所述输出端连接的目标部分；

32、所述电解槽，用于基于与所述输出端连接的目标部分接收到的电能进行电解水制氢。

33、本发明实施例第三方面示出了一种电子设备，所述电子设备用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如本发明实施例第一方面示出的电解水制氢方法。

34、本发明实施例第四方面示出了一种计算机存储介质，所述存储介质包括存储程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如本发明实施例第一方面示出的电解水制氢方法。

35、基于上述本发明实施例提供的一种电解水制氢方法及系统，所述电解水制氢系统包括发电设备、制氢电源、控制器、及电解槽，所述控制器分别与所述发电设备和所述制氢电源连接，所述发电设备与所述制氢电源连接，所述制氢电源的n条线路输出端与所述电解槽中端极板对应部分的接口连接，所述方法包括：所述控制器获取所述发电设备的输出功率；所述控制器所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围；基于所述目标阈值范围确定所述制氢电源中待启动的目标电源模块；所述控制器控制所述目标电源模块启动；所述控制器确定所述电解槽的端极板中与所述目标电源模块的输出端连接的目标部分，以便所述目标电源模块通过输出端将所述电能发送给所述电解槽中与所述输出端连接的目标部分；所述电解槽基于与所述输出端连接的目标部分接收到的电能进行电解水制氢。在本发明实施例中，采用分割式的端极板，根据发电设备的输出功率确定端极板中进行导电的目标部分，以控制不同部分的端极板导通电流，有效拓宽电解槽可工作的功率范围，提高对可再生能源波动的适应性。使电解槽中的目标部分在接收到电能时，发生导电反应。低功率下，由于目标部分的面积小，因此电流穿过的每个小室的隔膜面积也随之减少，发生反应的面积减少，保证单位面积发生反应的电流密度，隔膜透气率一定，氧气体透过量减少，从而保证氢气的纯度。

技术特征：

1.一种电解水制氢方法，其特征在于，应用于电解水制氢系统，所述电解水制氢系统包括发电设备、制氢电源、控制器、及电解槽，所述控制器分别与所述发电设备和所述制氢电源连接，所述发电设备与所述制氢电源连接，所述制氢电源的n条线路输出端与所述电解槽中端极板对应部分的接口连接，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器确定所述发电设备当前的输出功率所处的目标阈值范围，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述制氢电源中与所述目标阈值范围对应的目标电源模块启动，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

9.一种电解水制氢系统，其特征在于，所述电解水制氢系统包括发电设备、制氢电源、控制器、及电解槽，所述控制器分别与所述发电设备和所述制氢电源连接，所述发电设备与所述制氢电源连接，所述制氢电源的n条线路输出端与所述电解槽中端极板对应部分的接口连接；

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如权利要求1-8中任一所述的电解水制氢方法。

11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1-8中任一所述的电解水制氢方法。

技术总结
本发明提供一种电解水制氢方法、系统、电子设备及计算机存储介质，电解水制氢系统包括发电设备、制氢电源、控制器、及电解槽，制氢电源的N条线路输出端与电解槽中端极板对应部分的接口连接；控制器基于目标阈值范围确定制氢电源中待启动的目标电源模块，并控制目标电源模块启动；进而确定电解槽的端极板中与目标电源模块的输出端连接的目标部分；以便目标电源模块通过输出端将电能发送给目标部分，以控制不同部分的端极板导通电流；使电解槽中的目标部分在接收到电能时，基于目标部分接收到的电能进行电解水制氢。由于目标部分的面积小，因此电流穿过的每个小室的隔膜面积也随之减少，发生反应的面积减少，从而保证氢气的纯度。

技术研发人员：杨小伟,李江松
受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12