[发明专利]铝水反应制氢系统的控制方法

说明书

本发明涉及一种铝水反应制氢系统的控制方法。铝水反应制氢系统的运行工况划分为系统启动阶段、系统运行阶段和系统停机阶段三种工况，在系统启动阶段，向铝水反应制氢系统内注水直到铝水反应器的实际压力达到第一设定压力值时，流量控制器开启。在系统运行阶段，根据铝水反应制氢系统的目标产氢量和实际产氢量以及铝水反应器的实际压力，控制向铝水反应器内的注水量。在系统停机阶段，停止向铝水反应制氢系统注水，当铝水反应器的实际压力小于第二设定压力值时，流量控制器停止运行。本发明的铝水反应制氢系统的控制方法实现了在开机过程中的快速启动、在运行过程中的稳定制氢以及在关机过程中的安全关机的技术效果。

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，特别是涉及铝水反应制氢系统的控制方法。

背景技术

铝水解制氢技术由于其具有储氢密度高、安全性高以及产物可回收利用等优点而广泛应用于燃料电池中，能够满足多种场景下燃料电池的供氢需求。现有技术中，用于实现铝水解制氢技术的制氢系统及其控制方法还不完善，仍存在产氢速率不稳定，以及无法保证制氢系统快速启动以及安全关机的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的铝水解制氢技术存在的产氢速率不稳定、以及无法保证制氢系统快速启动以及安全关机的技术问题，提供一种铝水反应制氢系统的控制方法。

一种铝水反应制氢系统的控制方法，所述铝水反应制氢系统的控制方法包括：

在系统启动阶段，向所述铝水反应制氢系统内注水直到铝水反应器的实际压力达到第一设定压力值时，流量控制器开启；

在系统运行阶段，根据所述铝水反应制氢系统的目标产氢量和实际产氢量以及所述铝水反应器的实际压力，控制向所述铝水反应器内的注水量；

在系统停机阶段，停止向所述铝水反应制氢系统注水，当所述铝水反应器的实际压力小于第二设定压力值时，所述流量控制器停止运行。

在其中一个实施例中，所述铝水反应制氢系统包括铝水反应系统和连通于所述铝水反应系统进水端的反应水供给系统，向所述铝水反应制氢系统内注水包括：

向所述反应水供给系统内注水；

当所述反应水供给系统的实际压力达到第三设定压力值时，开始向所述铝水反应系统内注水。

在其中一个实施例中，向所述铝水反应系统内注水包括：

向所述铝水反应系统的供水管路中注水；

当所述铝水反应器的顶部压力值达到第四设定压力值时，所述铝水反应器中开始发生铝水反应；

继续向所述铝水反应系统内注水，使所述铝水反应器快速建压；

其中，所述第四设定压力值小于所述第一设定压力值。

在其中一个实施例中，当所述铝水反应器的实际压力值满足大于第四设定压力值且小于第一设定压力值时，根据所述铝水反应器的实际压力值与所述第一设定压力值的差值，调节单位时间内向所述铝水反应系统内的注水量。

在其中一个实施例中，当所述流量控制器的实际流量达到设定目标流量值时，所述系统启动阶段结束。

在其中一个实施例中，所述铝水反应器的进水端设置有进水电磁阀，通过设定所述进水电磁阀的开闭时间控制向所述铝水反应器内的注水量，所述系统运行阶段包括如下步骤：

根据所述铝水反应制氢系统的目标产氢量和所述铝水反应器的实际压力确定所述进水电磁阀的脉宽和周期；

根据所述铝水反应制氢系统的目标产氢量和所述流量控制器监测的实际产氢量确定周期脉宽修正系数；

根据所述进水电磁阀的脉宽和周期以及所述周期脉宽修正系数，确定所述进水电磁阀的最终脉宽和最终周期。