[发明专利]制氢系统的温度控制方法及装置、制氢系统

说明书

本发明公开了一种制氢系统的温度控制方法及装置、制氢系统。制氢系统的温度控制方法包括：获取温度设定值、电解槽温度、初始流量设定值和冷却循环泵的出口流量；若根据温度设定值、电解槽温度、初始流量设定值和出口流量判断出制氢系统处于温度单扰动状态，则执行温度外环控制过程和流量内环控制过程；其中，温度外环控制过程包括：根据电解槽温度和温度设定值调节初始流量设定值，得到目标流量设定值；流量内环控制过程包括：根据目标流量设定值和出口流量调节流量控制设备的运行参数，以调节冷却循环泵的出口流量，进而调节电解槽温度。本发明实施例可以减小制氢系统温度控制的滞后现象，提高制氢系统的温度控制精度和电解槽效率。

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，尤其涉及一种制氢系统的温度控制方法及装置、制氢系统。

背景技术

电解制氢系统是以水为原料，由电解槽、气体分离器和冷却循环泵等设备构成的用于制取高纯度氢气的系统。其中，电解槽温度直接影响电解效率，电解槽温度过低，会增大电解液电阻，增加电解制氢的电能消耗；电解槽温度过高，会对电解隔膜造成损坏，易造成制氢系统过温停机。因此，热管理对制氢系统至关重要。现有的制氢系统的温度控制方法为根据电解槽温度调节冷却循环泵出口处调节阀开度的单回路控制，由于检测点与控制点距离比较远，冷却循环泵出口流量变化到电解槽温度变化并被温度计识别的时间较长，导致制氢系统的温度控制不及时，存在温控响应滞后现象，影响制氢系统的温度控制精度和电解槽效率。

发明内容

本发明提供了一种制氢系统的温度控制方法及装置、制氢系统，以减小制氢系统温度控制的滞后现象，提高制氢系统的温度控制精度和电解槽效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种制氢系统的温度控制方法，包括：

获取温度设定值、电解槽温度、初始流量设定值和冷却循环泵的出口流量；

若根据所述温度设定值、所述电解槽温度、所述初始流量设定值和所述出口流量判断出所述制氢系统处于温度单扰动状态，则执行温度外环控制过程和流量内环控制过程；

其中，所述温度外环控制过程包括：根据所述电解槽温度和所述温度设定值调节所述初始流量设定值，得到目标流量设定值；所述流量内环控制过程包括：根据所述目标流量设定值和所述出口流量调节流量控制设备的运行参数，以调节所述冷却循环泵的出口流量，进而调节所述电解槽温度。

可选地，所述温度单扰动状态包括：所述电解槽温度不等于所述温度设定值，且所述出口流量等于所述初始流量设定值。

可选地，所述制氢系统的温度控制方法，还包括：若根据所述温度设定值、所述电解槽温度、所述初始流量设定值和所述出口流量判断出所述制氢系统处于温度流量双扰动状态，则执行温度外环控制过程，根据所述电解槽温度和所述温度设定值得到第一目标流量设定值；

判断所述第一目标流量设定值与所述出口流量是否存在偏差；

若是，则执行所述流量内环控制过程，根据所述第一目标流量设定值和所述出口流量调节所述流量控制设备的运行参数；

若否，则不执行所述流量内环控制过程。

可选地，所述温度流量双扰动状态包括：所述电解槽温度不等于所述温度设定值，且所述出口流量不等于所述初始流量设定值。

可选地，所述制氢系统的温度控制方法，还包括：若根据所述温度设定值、所述电解槽温度、所述初始流量设定值和所述出口流量判断出所述制氢系统处于流量单扰动状态，则执行流量内环控制过程，根据所述初始流量设定值和所述出口流量调节所述流量控制设备的运行参数；

获取调节后的电解槽温度，并判断调节后的电解槽温度与所述温度设定值之间的偏差是否超过偏差阈值；