[发明专利]水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统和电压采集方法

权利要求书

1.一种水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，包括：

电压采样机构，包括多根采样导线，每个电解槽小室的极板分别与一根所述采样导线的一端连接；

下位电压采集装置，包括主控电路板、电压转换电路板和至少一个开关电路板，多根所述采样导线的另一端并联接入所述至少一个开关电路板，所述至少一个开关电路板的另一端能与所述电压转换电路板连通；所述主控电路板能向所述开关电路板发送控制信号以将与其连接的所述采样导线和所述电压转换电路板相连通；

上位监控软件，与所述主控电路板相连通，所述上位监控软件能读取存储在所述主控电路板的寄存器中的目标采样信号并展示；

在工作状态下，所述主控电路板能按照预设方案连通所述至少一个开关电路板和所述电压转换电路板，所述电压采样机构能将采集到的目标差分电压信号发送给与其连通的所述开关电路，所述电压转换电路能将接收到的所述目标差分电压信号转换为目标单端电压信号，所述主控电路板能将接收到的所述目标单端电压信号处理后存储在所述寄存器中并与所述上位监控软件进行通讯；

其中，所述主控电路板包括使用低温飘参考电压芯片的电压信号采集电路，且所述电压芯片的程序内部设置有滤波算法，所述开关电路板的正面电路为分别与所述电压采样机构和所述电压转换电路板相连接的高压电路，所述开关电路板的背面电路为用于接收所述主控电路板控制信号的低压电路。

2.根据权利要求1所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，所述上位监控软件能自动记录读取的所述目标采样信号并根据所述目标采样信号监测每个电解槽小室的工作状态，基于所述目标采样信号满足预设条件，所述上位监控软件进行报警处理。

3.根据权利要求2所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，所述电压采样机构还包括固定设置在电解槽上方的绝缘支架，所述绝缘支架上开设有便于所述采样导线穿设的线孔，且所述采样导线的数量和所述线孔的数量相等。

4.根据权利要求1所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，所述电解槽小室的每个极板上均开设有一个与所述采样导线连接的螺纹孔，且各个所述螺纹孔相错设置。

5.根据权利要求4所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，所述目标差分电压信号包括至少一对从组成电解槽小室的两个极板上分别采集的电压信号。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，所述采样导线采用插拔式的接线端子与所述极板相连。

7.根据权利要求6所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统，其特征在于，所述主控电路板与所述电压转换电路板的连接端子采用牛角座端子；和/或所述电压转换电路板和所述开关电路板的连接端子采用XH2.54端子。

8.一种电压采集方法，其特征在于，利用权利要求1至7中任一项所述的水电解制氢设备电解槽小室电压监测系统执行如下步骤：

分别统计水电解制氢设备中电解槽小室的数量和所述下位电压采集装置中各个电路板中的通道数，并根据统计结果计算所需要的所述开关电路板的目标数量；

将水电解制氢设备中所有电解槽小室划分为具有所述目标数量组的电解槽小室组；

根据所述目标数量在所述主控电路板中调整定时循环程序的运行参数；

将每个所述电解槽小室组中的所有所述极板分别通过所述采样导线并联接入对应的所述开关电路板以确保每个所述开关电路板仅与一个所述电解槽小室组连接；

驱动所述主控电路板执行所述循环程序以遍历采集每个所述电解槽小室组中的所述目标差分电压信号；

利用所述电压转换电路板将接收到的每个所述目标差分电压信号转换为所述目标单端电压信号后发送至所述主控电路板中的寄存器中进行处理与保存；

基于所述上位监控软件与所述主控电路板建立通讯，所述上位监控软件执行预设程序对所述目标采样信号进行后处理。