【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备与控制方法。
技术介绍
1、氢能作为未来国家能源体系的重要组成成分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，也是战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向。氢能作为高效低碳的能源载体，绿色清洁的工业原料，在交通、工业、建筑、电力等多领域用于丰富的落地场景，未来有望获得快速发展。
2、氢能产业的核心装置为电解水装置与燃料电池，电解水是燃料电池的逆过程。水被直流电电解产生氢气和氧气的过程称为电解水；燃料电池是将氢能转化为电能。电解水装置和燃料电池技术在逐步商用化过程中，对电解水装置与燃料电池系统的大规模研究、验证、测试工作越来越普遍。
3、目前，电解水装置与燃料电池系统是分开进行测试的，导致高昂的设备和使用成本；电解水装置与燃料电池的运行时向其通入的电、水和氢，制备产物还需要分别进行储存，运营测试成本较高；并且协同电解水装置与燃料电池运行，两个系统的消耗和产出不一致，容易导致系统的运行不稳定。
4、因此，有必要提供一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备与控制方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备与控制方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备与控制方法，包括：供电与馈电子系统，与所述供电与馈电子系统连接的电解水装置和燃料电池，以
3、所述储氢与供氢子系统包括：若干储氢罐，设置于所述储氢罐内的压力传感器；若干所述储氢罐与所述电解水装置的氢气排气侧连接，所述储氢罐的出气端与所述燃料电池的氢气进气侧连接；
4、所述排气子系统包括有水汽分离器，所述水汽分离器分别与所述电解水装置的氧气排气侧和所述燃料电池尾气侧连接，所述水汽分离器的出水端与所述补水子系统连接；
5、所述补水子系统与所述电解水装置的进水侧连接，用于混合电解水进水与尾排水，进入所述电解水装置；
6、所述协同控制子系统包括：若干电能表、若干流量传感器、数据处理模块和控制模块；
7、若干所述电能表设置于所述燃料电池的输出端与所述电解水装置的通电端；若干所述流量传感器设置于所述电解水装置的氢气排气侧与所述燃料电池的氢气进气侧；
8、所述数据处理模块，用于结合所述电能表和所述流量传感器数据，生成所述电解水装置的电压-输出氢气的拟合关系和所述燃料电池的功率-进气量的拟合关系；
9、所述控制模块，用于调整所述电解水装置和所述燃料电池的工作参数。。
10、本专利技术一个较佳实施例中，所述供电与馈电子系统与外部电网连接，用于从电网中取电为所述电解水装置供电。
11、本专利技术一个较佳实施例中，所述燃料电池产生直流电力通过所述供电与馈电子系统馈回电网或给所述电解水装置供电。
12、本专利技术一个较佳实施例中，所述储氢与供氢子系统内设置有提纯单元，所述提纯单元用于将所述电解水装置产生的氢气提纯后，通入所述储氢罐。
13、本专利技术一个较佳实施例中，所述水汽分离器，将气液分离，气体排向大气，水分通向所述补水子系统。
14、本专利技术一个较佳实施例中，所述燃料电池的一侧设置有散热子系统。
15、本专利技术一个较佳实施例中，所述压力传感器，实时监控所述储氢罐压力，压力范围控制在1mpa～5mpa。
16、基于上述任一项所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备的控制方法，包括以下步骤：
17、s1、预期电解水装置和燃料电池的目标工作状态，该工作状态包括氢气产生速率、氢气流量、燃料电池的功率输出；
18、s2、实时检测电解水装置的氢气产生速率和通入电压，和燃料电池的氢气进气量和输出电压；
19、s3、分析电解水装置的电压-输出氢气的拟合关系和燃料电池的电压-进气量的拟合关系；
20、s4、以拟合关系交点参数为标准，分别调整电解水装置和燃料电池的工作参数，使其靠近拟合关系交点参数；
21、s5、持续进行步骤s2、步骤s3和步骤s4，直至电解水装置和燃料电池的工作状态达成一致。
22、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s1中，目标工作状态下，电解水装置需要的电压和产生的氢气量，等于燃料电池产出的电压和其需要的氢气量。
23、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s4中，通过调整电解水装置的电解液浓度控制其氢气产生速率，通过调整燃料电池的氧气供应量和运行温度来控制其功率。
24、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
25、本专利技术提供了一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，共用电解水测试设备与燃料电池测试设备流程与零部件，可以同时对电解水装置和燃料电池进行测试实验，相对于现有技术，同时测试电解水装置和燃料电池的性能与寿命，节省测试对象时间，节省设备成本与使用成本。
26、本专利技术将电解水测试设备与燃料电池测试设备一体化，将电解水制取的氢气正好用于燃料电池发电使用；燃料电池产生的电和水可以供电解水装置使用，同时测试电解槽和燃料电池的性能与寿命，节省测试对象时间，节省设备成本与使用成本。
27、本专利技术还提供了一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备的控制方法，结合测试设备，对电解水装置和燃料电池进行联合测试，结合电解水装置的电压-输出氢气的拟合关系和燃料电池的功率-进气量的拟合关系，通过调整电解水装置和燃料电池的参数，实现它们的工作状态的一致性，以提高系统的效率和性能。
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1.一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，包括：供电与馈电子系统，与所述供电与馈电子系统连接的电解水装置和燃料电池，以及分别与所述电解水装置和所述燃料电池连接的储氢与供氢子系统、排气子系统、补水子系统和协同控制子系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述供电与馈电子系统与外部电网连接，用于从电网中取电为所述电解水装置供电。
3.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述燃料电池产生直流电力通过所述供电与馈电子系统馈回电网或给所述电解水装置供电。
4.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述储氢与供氢子系统内设置有提纯单元，所述提纯单元用于将所述电解水装置产生的氢气提纯后，通入所述储氢罐。
5.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述水汽分离器，将气液分离，气体排向大气，水分通向所述补水子系统。
6.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与
7.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述压力传感器，实时监控所述储氢罐压力，压力范围控制在1Mpa～5Mpa。
8.基于权利要求1-7中任一项所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备的控制方法，其特征在于：在所述S1中，目标工作状态下，电解水装置需要的电压和产生的氢气量，等于燃料电池产出的电压和其需要的氢气量。
10.根据权利要求8所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备的控制方法，其特征在于：在所述S4中，通过调整电解水装置的电解液浓度控制其氢气产生速率，通过调整燃料电池的氧气供应量和运行温度来控制其功率。
...【技术特征摘要】
1.一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，包括：供电与馈电子系统，与所述供电与馈电子系统连接的电解水装置和燃料电池，以及分别与所述电解水装置和所述燃料电池连接的储氢与供氢子系统、排气子系统、补水子系统和协同控制子系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述供电与馈电子系统与外部电网连接，用于从电网中取电为所述电解水装置供电。
3.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述燃料电池产生直流电力通过所述供电与馈电子系统馈回电网或给所述电解水装置供电。
4.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述储氢与供氢子系统内设置有提纯单元，所述提纯单元用于将所述电解水装置产生的氢气提纯后，通入所述储氢罐。
5.根据权利要求1所述的一种协同电解水制氢与燃料电池多功能测试设备，其特征在于：所述水汽分离器，将气液分离，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙一焱，熊兴，赵书飞，浦晓亮，段红玉，
申请(专利权)人：苏州氢澜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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