本发明专利技术公开了一种制氢系统及其热管理方法、装置。制氢系统包括：至少两个电解槽；后处理设备，所述至少两个电解槽共用所述后处理设备；所述后处理设备包括第一电解液流入支管和第二电解液流入支管；其中，各所述第一电解液流入支管共用一套冷却装置，用于将冷电解液导入对应的所述电解槽；所述第二电解液流入支管为所述冷却装置的旁路支管，用于将热电解液导入对应的所述电解槽。与现有技术相比，本发明专利技术实施例实现了对各电解槽温度的精准控制，提升了系统效率。了系统效率。了系统效率。
【技术实现步骤摘要】
制氢系统及其热管理方法、装置
[0001]本专利技术涉及电解水制氢
，尤其涉及一种制氢系统及其热管理方法、装置。
技术介绍
[0002]在大规模可再生能源电解水制氢系统中，为了在提高制氢系统的产氢量的同时降低整个制氢系统的制造成本，可以采用多电解槽合并使用一套后处理设备的技术方案。其中，电解槽的工作温度是系统运行中的关键参数，为了维持其工作温度的稳定，后处理设备中设置有换热器等设备对制氢系统进行热管理。
[0003]在现有技术中，对于与可再生能源相结合的制氢系统，其输入功率不断变化，对其进行热管理控制也需要进行适应性地调整。然而，现有的制氢系统存在缺陷，无法实现对各电解槽温度的精准控制。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种制氢系统及其热管理方法、装置，以实现对各电解槽温度的精准控制，提升系统效率。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种制氢系统，包括：
[0006]至少两个电解槽；
[0007]后处理设备，所述至少两个电解槽共用所述后处理设备；所述后处理设备包括第一电解液流入支管和第二电解液流入支管；
[0008]其中，各所述第一电解液流入支管共用一套冷却装置，用于将冷电解液导入对应的所述电解槽；所述第二电解液流入支管为所述冷却装置的旁路支管，用于将热电解液导入对应的所述电解槽。
[0009]可选地，所述后处理设备还包括：
[0010]气液分离单元，设置于所述至少两个电解槽的电解液出口；所述至少两个电解槽共用所述气液分离单元；
[0011]电解液循环装置，设置于所述电解液循环管路上。
[0012]可选地，各所述第一电解液流入支管的公共电解液入口设置于所述冷却装置的电解液出口后；
[0013]以及，各所述第二电解液流入支管的公共电解液入口设置于所述冷却装置的电解液入口前。
[0014]可选地，所述第二电解液流入支管上设置有第一开关装置，所述第一开关装置控制所述热电解液的流量。
[0015]可选地，所述第一电解液流入支管上设置有第二开关装置，所述第二开关装置用于控制所述冷电解液的流量。
[0016]可选地，所述后处理设备还包括：
[0017]与所述电解槽对应设置的第三开关装置，所述第三开关装置设置于所述电解槽的
电解液入口，所述第一电解液流入支管和所述第二电解液流入支管均接入所述第三开关装置；所述第三开关装置用于控制导入所述电解槽的电解液的总流量。
[0018]可选地，所述开关装置包括调节阀或开关阀中的至少一种。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种制氢系统的热管理方法，应用于如本专利技术任意实施例所述的制氢系统，所述热管理方法包括：
[0020]实时获取制氢系统的工况状态；
[0021]根据所述工况状态，调整由所述第一电解液流入支管导入各所述电解槽的冷电解液的流量，以及由所述第二电解液流入支管导入各所述电解槽的热电解液的流量，以使各所述电解槽的温度维持在相应预设温度。
[0022]可选地，所述根据所述工况状态，调整导入各所述电解槽的热电解液和冷电解液的流量，包括以下情况中的至少一种：
[0023]若所述工况状态为至少一个所述电解槽需要降温；则控制所述电解槽对应的所述第一电解液流入支管中冷电解液的流量增大，或控制所述电解槽对应的所述第二电解液流入支管中热电解液的流量减小甚至关闭；
[0024]若所述工况状态为至少一个所述电解槽需要升温；则控制所述电解槽对应的所述第二电解液流入支管中热电解液的流量增大，或控制所述电解槽对应的所述第一电解液流入支管中冷电解液的流量减小甚至关闭。
[0025]可选地，所述电解槽需要降温的条件包括：所述电解槽在各运行状态下的温度超过对应的降温设定温度；其中，不同状态对应的降温设定温度相同或不同；
[0026]所述电解槽需要升温的条件包括：所述电解槽在各运行状态下的温度低于对应的升温设定温度；其中，不同状态对应的升温设定温度相同或不同。
[0027]可选地，所述根据所述工况状态，调整导入各所述电解槽的热电解液和冷电解液的流量，包括：
[0028]若所述电解槽处于待机状态，则关闭对应的所述第一电解液流入支管；以及，在处于待机状态的达到预设条件后，导通所述第一电解槽对应的所述第二电解液流入支管。
[0029]可选地，在导通第二电解液流入支管之后，还包括：
[0030]根据所述电解槽的温度，调整导入对应的所述电解槽的热电解液的流量。
[0031]可选地，在调整导入各所述电解槽的冷电解液的流量之前，还包括：
[0032]检测各所述电解槽的温度，并筛选出最高温度；定义温度最高的所述电解槽为第二电解槽；
[0033]根据所述第二电解槽的温度调整所述冷却装置中冷却泵的流量，以在导通所述第二电解槽对应的所述第一电解液流入支管后，冷电解液实现对所述第二电解槽的降温。
[0034]可选地，所述制氢系统的热管理方法还包括：定义温度非最高的所述电解槽为第三电解槽；在导通所述第二电解槽对应的所述第一电解液流入支管的同时，还包括：
[0035]根据所述第三电解槽的温度调整对应的所述第一电解液流入支管和/或所述第二电解液流入支管的开度，以维持所述第三电解槽的温度恒定。
[0036]可选地，对所述冷却泵的控制方法包括：PID调节或滞环调节中的至少一种；
[0037]对所述第一电解液流入支管开度的控制方法包括：PID调节或滞环调节中的至少一种；
[0038]对所述第二电解液流入支管开度的控制方法包括：PID调节或滞环调节中的至少一种。
[0039]根据本专利技术的另一方面，提供了一种制氢系统的热管理装置，应用于如本专利技术任意实施例所述的制氢系统，所述热管理装置包括：
[0040]工况获取模块，用于实时获取制氢系统的工况状态；
[0041]温度调整模块，用于根据所述工况状态，调整由所述第一电解液流入支管导入各所述电解槽的冷电解液的流量，以及由所述第二电解液流入支管导入各所述电解槽的热电解液的流量，以使各所述电解槽的温度维持在相应预设温度。
[0042]本专利技术实施例的技术方案，设置制氢系统的后处理设备包括第一电解液流入支管和第二电解液流入支管。其中，各第一电解液流入支管共用一套冷却装置，用于将冷电解液导入对应的电解槽；第二电解液流入支管为冷却装置的旁路支管，用于将热电解液导入对应的电解槽。第一电解液流入支管和第二电解液流入支管的设置，不仅能够在电解槽处于工作状态时，对电解槽进行降温，还能够在电解槽处于停机状态时，维持电解槽处于热备用状态，无需单独设置加热设备对电解槽进行加热，有利于电解槽的快速起机。因此，本专利技术实施例能够根据需要实现对各电解槽进行降温和升温，在降低成本的基础上实现了对各电解槽温度的精准控制，提升了系统效率。进一步分析本专利技术实施例，利用处于工作状态的电解槽产生的热量维持处于热备用状态的电解槽的温度，实现了热量的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制氢系统，其特征在于，包括：至少两个电解槽；后处理设备，所述至少两个电解槽共用所述后处理设备；所述后处理设备包括第一电解液流入支管和第二电解液流入支管；其中，各所述第一电解液流入支管共用一套冷却装置，用于将冷电解液导入对应的所述电解槽；所述第二电解液流入支管为所述冷却装置的旁路支管，用于将热电解液导入对应的所述电解槽。2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述后处理设备还包括：气液分离单元，设置于所述至少两个电解槽的电解液出口；所述至少两个电解槽共用所述气液分离单元；电解液循环装置，设置于电解液循环管路上。3.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，各所述第一电解液流入支管的公共电解液入口设置于所述冷却装置的电解液出口后；以及，各所述第二电解液流入支管的公共电解液入口设置于所述冷却装置的电解液入口前。4.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述第二电解液流入支管上设置有第一开关装置，所述第一开关装置控制所述热电解液的流量。5.根据权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述第一电解液流入支管上设置有第二开关装置，所述第二开关装置用于控制所述冷电解液的流量。6.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述后处理设备还包括：与所述电解槽对应设置的第三开关装置，所述第三开关装置设置于所述电解槽的电解液入口，所述第一电解液流入支管和所述第二电解液流入支管均接入所述第三开关装置；所述第三开关装置用于控制导入所述电解槽的电解液的总流量。7.根据权利要求4
‑
6任一项所述的制氢系统，其特征在于，所述开关装置包括调节阀或开关阀中的至少一种。8.一种制氢系统的热管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1
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7任一项所述的制氢系统，所述热管理方法包括：实时获取制氢系统的工况状态；根据所述工况状态，调整由所述第一电解液流入支管导入各所述电解槽的冷电解液的流量，以及由所述第二电解液流入支管导入各所述电解槽的热电解液的流量，以使各所述电解槽的温度维持在相应预设温度。9.根据权利要求8所述的制氢系统的热管理方法，其特征在于，所述根据所述工况状态，调整导入各所述电解槽的热电解液和冷电解液的流量，包括以下情况中的至少一种：若所述工况状态为至少一个所述电解槽需要降温；则控制所述电解槽对应的所述第一电解液流入支管中冷电解液的流量增大，或控制所述电解槽对应的所述第二电解液流入支管中热电解液的流量减小甚至关闭；若所述工况状态为至少一个所述电解槽需要升温；则控制所述电解槽对应的所述第二电解液流入支管中热电解液...
【专利技术属性】
技术研发人员：金结红，马培春，李江松，范利明，张旭，柏杨，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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