一种制氢系统技术方案

本申请提供一种制氢系统，其制氢电源的输出端正负极之间，串联连接有至少两个电解槽，进而能够减少系统中制氢电源的数量，节省了相应的设备成本；而且，由于相应电解槽通过串联后，才经过正负极线缆实现与相应制氢电源输出端正负极之间的连接，所以减少了电解槽与制氢电源间连接线缆的数量，降低了系统中的电缆使用成本。另外，通过提高制氢电源输出电压等级、减少线缆使用数量，还可以减少电缆传输损耗，提高整个系统的效率。提高整个系统的效率。提高整个系统的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢系统


[0001]本申请涉及制氢
，特别涉及一种制氢系统。

技术介绍

[0002]当前，我国碳达峰、碳中和发展目标的提出，将进一步提速减碳的过程。氢气作为零碳的能源载体，在能源转型中发挥着不可或缺的作用，尤其是由可再生能源发电制取的绿氢潜力巨大。
[0003]但是现阶段，绿氢与从电网取电的灰氢相比，其生产成本要高很多，这其中一方面是由于新能源生产的电力成本还较高，另外一方面是制氢设备本身的成本也相对较高。而较高的成本，限制了大规模可再生能源制氢的广泛推广应用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种制氢系统，通过更改系统设计以降低整个制氢系统的成本。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请提供了一种制氢系统，包括：至少一个制氢电源、至少两个电解槽以及后处理单元；其中，
[0007]所述制氢电源的输出端正负极之间，串联连接有至少两个所述电解槽；
[0008]各所述电解槽的气体出口分别接入所述后处理单元。
[0009]可选的，所述制氢电源的额定输出电压，小于等于其输出端所接各所述电解槽的额定输入电压之和；
[0010]所述制氢电源的额定输出电流，小于等于其输出端所接各所述电解槽的额定输入电流中的最小值。
[0011]可选的，所述制氢电源的个数大于1，且各所述制氢电源的额定输出参数相同。
[0012]可选的，各所述制氢电源所接所述电解槽的个数均为2。
[0013]可选的，同一所述制氢电源所接各所述电解槽的额定输入参数相同。
[0014]可选的，所述制氢电源为AC/DC变换器，其输入端连接风力发电模块或者电网；
[0015]所述制氢电源为DC/DC变换器，其输入端连接光伏发电模块。
[0016]可选的，各所述电解槽的氢气气体出口，通过氢气传输气体管道汇集后，接入所述后处理单元的氢气接入端口；
[0017]各所述电解槽的氧气气体出口，通过氧气传输气体管道汇集后，接入所述后处理单元的氧气接入端口。
[0018]可选的，所述后处理单元包括：至少一个后处理装置；
[0019]同一所述制氢电源所接各所述电解槽的气体出口，分别汇入同一对应的所述后处理装置。
[0020]可选的，所述电解槽为：碱水电解槽，或者，质子交换膜电解槽。
[0021]可选的，所述电解槽的出气方式为端板出气。
[0022]本申请提供的制氢系统，其制氢电源的输出端正负极之间，串联连接有至少两个电解槽，进而能够减少系统中制氢电源的数量，节省了相应的设备成本；而且，由于相应电解槽通过串联后，才经过正负极线缆实现与相应制氢电源输出端正负极之间的连接，所以减少了电解槽与制氢电源间连接线缆的数量，降低了系统中的电缆使用成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为现有技术提供的制氢系统的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的制氢系统的结构示意图；
[0026]图3a为现有技术提供的制氢系统中电解槽与制氢电源之间的连接关系示意图；
[0027]图3b为本申请实施例提供的制氢系统中电解槽与制氢电源之间的连接关系示意图；
[0028]图4为本申请实施例提供的制氢系统的一种具体结构图；
[0029]图5为本申请实施例提供的制氢系统的另一结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0032]目前，在电解水制氢行业中，通常是将全部电解槽输出的气液混合物(包括H2气液以及O2气液)进行汇集，再进行统一气液分离的后处理，其结构如图1所示；这种系统设计方案，将一个电解槽配置一套气液处理设备的传统方式，扩展为多电解槽共用一套后处理设备的方式，可有效降低制氢系统的成本。
[0033]但是，对于电解槽的能量输入源，现有技术均是应用一台电解槽配一台制氢电源，尚没有从制氢电源及相应的连接线缆中控制成本的方案。
[0034]本申请通过更改系统设计，以串联的方式，将至少两台电解槽串联起来使用，可降低制氢电源及相应的连接线缆成本，从而有利于减小制氢系统的整体成本。
[0035]具体的，如图2所示，本申请提供的制氢系统，包括：至少一个制氢电源101、至少两个电解槽102以及后处理单元103；其中：
[0036]制氢电源101的输出端正负极(如图中所示的DC+和DC
‑
)之间，串联连接有至少两个电解槽102；制氢电源101所接电解槽102的个数不做限定，大于1个即可，均在本申请的保护范围内。
[0037]实际应用中，该系统内的电解槽102由端板出气方式，以便各台电解槽102可以串联连接。
[0038]各电解槽102的气体出口分别接入后处理单元103；实际应用中，各电解槽102可以共用一套实现气液分离等后处理设备，也即该后处理单元103仅包括一套后处理装置即可(如图2中所示)；或者，各电解槽102也可以分别配备有自身对应的后处理装置；视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。
[0039]本实施例提供的该制氢系统，其制氢电源101的输出端正负极之间，串联连接有至少两个电解槽102，进而能够减少系统中制氢电源101的数量，节省了相应的设备成本。
[0040]值得说明的是，在氢气站设计规范中要求，电解槽及相应制氢设备的周边属于防爆区域，而制氢电源一般为非防爆设计，因此，制氢电源需要放置在非防爆区域，导致各电解槽与其相应制氢电源之间均需要有很长的连接线缆(图3a以两个电解槽为例进行展示)；而且，由于电解槽通常需要输入的电流很大，因此电缆成本很高。
[0041]而本实施例提供的该制氢系统中，由于相应电解槽102通过串联后，才经过正负极线缆实现与相应制氢电源101输出端正负极之间的连接，所以，本实施例减少了电本文档来自技高网...

【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：至少一个制氢电源、至少两个电解槽以及后处理单元；其中，所述制氢电源的输出端正负极之间，串联连接有至少两个所述电解槽；各所述电解槽的气体出口分别接入所述后处理单元。2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢电源的额定输出电压，小于等于其输出端所接各所述电解槽的额定输入电压之和；所述制氢电源的额定输出电流，小于等于其输出端所接各所述电解槽的额定输入电流中的最小值。3.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢电源的个数大于1，且各所述制氢电源的额定输出参数相同。4.根据权利要求3所述的制氢系统，其特征在于，各所述制氢电源所接所述电解槽的个数均为2。5.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，同一所述制氢电源所接各所述电解槽的额定输入参数相同。6.根据权利要求1至5任一项所述的制氢系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：金结红，李江松，孙龙林，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：