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[发明专利]基于冷媒流量自矫正的电解槽运行温度控制方法及系统-CN202210752121.6有效
发明人：王杰鹏;任航星;吴笑雨;郭少波;孙俊凯;魏灿;王文杰;王擎阳;史铁;张世渊 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种基于冷媒流量自矫正调节的电解槽运行温度控制方法，包括：获取通过数据采集装置采集的用以进行冷媒流量衡算的相关参数，并基于所述相关参数，在每个第一迭代周期开始时，进行冷媒流量衡算，得到冷媒流量理论值；基于每个第二迭代周期监测的电解槽的冷媒进口温度、冷媒出口温度、电解液流量和槽后温，计算槽后温和槽后温设定值的偏差所需的冷媒流量，结合矫正系数，确定冷媒流量矫正值；基于冷媒流量理论值和冷媒流量矫正值，确定冷媒流量设定值，基于PID算法控制执行机构调节冷媒流量向冷媒流量设定值收敛。
基于冷媒流量矫正电解槽运行温度控制方法系统

[发明专利]一种单套电解水制氢系统-CN202310430254.6在审
发明人：史铁;林润实;龚剑;孔卫江;张非非;丁睿;何丰;李阳;孟晓宇;赵嘉驹 -专利权人：中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： C25B9/65 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种单套电解水制氢系统，包括：一组整流变压器10，一个整流柜20、一个组合式电解槽30、一个气液处理器40和一个纯化系统50。整流变压器10设置于电解水制氢系统的起始端，整流柜20设置于整流变压器10和组合式电解槽30之间，组合式电解槽30由两台产氢量相同，结构设计相反的第一电解槽和第二电解槽组合，所述第一电解槽和第二电解槽分别由第一数量的小室串联而成，纯化系统50设置于气液处理器40的后端，将分离出的气体通过脱氧塔和干燥塔对电解出来的氢气除氧和干燥。本发明技术方案，能够增加单套电解水制氢设备的产氢量，降低直流供电单元的设计、制造和安装成本，降低制氢系统整体能耗。
一种电解水系统

[发明专利]膜分离制氮装置的氧浓度控制系统及其控制方法-CN202310470242.6在审
发明人：冯永飞;高超峰;吴冰倩;乔宁宁;史铁;姜朔;何丰;王文杰;张煜;李宇杰 -专利权人：中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G05D11/13 文献下载
摘要：本发明提出的膜分离制氮氧装置的氧浓度控制系统，包括气体分离组件，气体分离组件有一个进气端和两个出气端，气体分离组件的两个出气端分别连接有氮气支路和氧气支路，其特征在于：氮气支路的末端连接有缓冲罐，缓冲罐与气体分离组件之间设有调节管路，调节管路用于调节气体分离组件内的气体压力；缓冲罐连接有氮气管，氮气管的末端设有出气口；氧气支路的末端连接有放空管和氧气管，放空管的末端与大气相通，氧气管的末端与氮气管连通；氮气管与放空管之间通过泄压管连通。本发明可实现产品气浓度的分级控制，同时可避免系统压力的大幅度波动，提高系统的安全性；另外，本发明可降低调节阀的选择要求、减小调节阀的调节负荷，降低了调节阀的成本。
分离装置浓度控制系统及其控制方法

[发明专利]包括水电解制氢氧电解槽的供电系统-CN202310430624.6在审
发明人：王杰鹏;朱艳兵;郝珍;马颖;袁先明;李朋喜;刘岩岩;宋时莉;史铁;孔卫江 -专利权人：中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： C25B9/65 文献下载
摘要：本发明公开了一种包括水电解制氢氧电解槽的供电系统，包括：电源；至少一个电解槽组，通过电流载体连接在所述电源的两极，每个所述电解槽组均包括并联/串联的两个电解槽，每个所述并联电解槽中均具有数量为偶数的多个电解小室；在所述电解槽组的数量为两个以上的状态下，至少一个所述电解槽组通过电流载体并联在所述电源的两极以能同时向所述至少一个电解槽组供电。本发明能减少直流电源数量，降低占地面积，提升直流电压，减少电流载体使用量，从而节约电源占地面积及设备投资，并且节约电流载体铜排用量。
包括水电解制氢氧电解槽供电系统

[发明专利]自动调节水电解制氢整流单元功率因数的系统及方法-CN202310501003.2在审
发明人：史铁;余会明;孔卫江;丁睿;冯永飞;赵嘉驹;李阳;秦宇;何丰;张清愉 -专利权人：中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： H02M1/42 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种自动调节水电解制氢整流单元功率因数的系统及方法，系统包括整流变压器，其设于水电解制氢系统的起始端，与电网连接，并配备有配备了电动切换机构的调压变压器，电动切换机构用以根据水电解制氢系统运行工况改变整流变压器二次侧输出电压；交流电压检测单元，其用以实时测量整流变压器的第一输出电压，并传输到控制器；整流柜，其与整流变压器电连接，用以将交流电转换成直流电；直流电压检测单元，其用以实时测量整流柜的第二输出电压，并传输到控制器；控制器将第一输出电压与第二输出电压作为判断升档位或降档位的输入参数，进行运算比较，根据需要的功率因数范围进行计算，向电动切换机构发送升降指令。
自动调节水电解制氢整流单元功率因数系统方法

[发明专利]一种水冷式电解槽极板-CN202011165979.X有效
发明人：朱艳兵;魏海兴;沈英静;史铁;王晓威;宋时莉;杨金彭;孙邦兴;杨华 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2020-10-27 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： C25B9/19 文献下载
摘要：本发明提供一种水冷式电解槽极板，极板上设置有多个电解液进液孔、冷却水进口、氢气出气孔、氧气出气孔和冷却水出口；多个电解液进液孔及冷却水进口设置于极板的下部，氢气出气孔、氧气出气孔和冷却水出口设置于极板的上部；极板边缘设有外密封线，围绕多个电解液进液孔、氢气出气孔、氧气出气孔、冷却水进口和冷却水出口及电解反应发生区域设有极板内密封线；极板内设置连通冷却水进口和出口的冷却水流道。采用本发明的水冷式电解槽极板，能够实现电解槽温度的高精度控制及快速调节，以及实现电解过程余热的回收。
一种水冷电解槽极板

[发明专利]一种水电解制氢设备的安全仪表系统-CN202110883415.8有效
发明人：孙俊凯;郜鑫;史铁;杨金彭;郭少波;龚剑;王晓慧;孔卫江;王文杰;王擎阳 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： C25B15/023 文献下载
摘要：本发明提供一种水电解制氢设备的安全仪表系统，至少包括：一个压力控制回路、一个液位控制回路，以及一个温度控制回路；其中，压力控制回路、液位控制回路和温度控制回路，共用一个电解槽。本发明技术方案，参与安全仪表系统联锁回路的传感器和逻辑控制器及执行机构独立于参与控制的回路，提高了水电解制氢设备在运行中的安全性和可靠性，为水电解制氢设备运行无人值守提供进一步保证，增大市场适用性。
一种水电解制氢设备安全仪表系统

[实用新型]一种适用于大容量水电解制氢设备的整流系统-CN202220674885.3有效
发明人：史铁;余会明;孙俊凯;孔卫江;张晓辉;王文杰;杨泽鹏;王杰鹏;宋时莉;杨金彭 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H02M7/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种适用于大容量水电解制氢设备的整流系统，包括四台12脉波同相逆并联晶闸管整流电路和四台整流变压器，其中，一台整流变压器的阀侧线圈与一台12脉波同相逆并联晶闸管整流电路的输入端连接，每台12脉波同相逆并联晶闸管整流电路的输出端分别并联至直流母线，通过直流母线为水电解制氢设备供电。本实用新型有效降低变压器二次出线端电抗压降，避免出现整流柜局部过热、整流装置相之间以及元件之间电流不平衡等问题。提高整流装置的功率因数，同时减少因钢结构发热而形成的附加损耗。协同运行4台水电解制氢设备，等效产生48脉冲整流系统，解决了绿色制氢工厂易出现的谐波超标等电能质量问题，减少在谐波治理方面的设备投资，节约成本。
一种适用于容量水电解制氢设备整流系统

[发明专利]一种水电解制氢设备仪表气源控制系统和控制方法-CN202210717865.4在审
发明人：孙俊凯;李闯;郭淑萍;王文杰;姜朔;张晓辉;史铁 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： F17D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种水电解制氢设备仪表气源控制系统和控制方法，该控制系统包括主仪表气管路、备用仪表气管路、压力检测元件、可编程控制器、气动球阀、限位开关、空气过滤减压器、止回阀、两位五通电磁阀、球阀以及必要的管路管件。该系统通过主仪表气管路压力实时监测、主气源与备用气源切保证了水电解制氢设备在仪表气源供气不稳定时能够安全平稳的泄压，从而进一步降低安全事故发生的概率，有效的避免了备用气源浪费。该系统便于实现，提高了水电解制氢设备安全性、可靠性及适用性。
一种水电解制氢设备仪表控制系统控制方法

[发明专利]一种氢气充返系统及控制方法-CN202210307086.7在审
发明人：孔卫江;孙俊凯;史铁;宋时莉;王擎阳;王晓慧;郭少波;刘岩岩;马颖;孙邦兴 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： F17C5/06 文献下载
摘要：本发明一种氢气充返系统及控制方法，涉及氢气存储和输送技术领域，该氢气充返系统包括缓冲罐、压缩机、循环管路、阀门模组和至少一件集装格；在充氢流程结束后将管道内的氢气输至缓冲罐，避免在设备停机后管道内存有高压氢气而造成隐患，且缓冲罐还可作集气装置来存储氢气。压缩机可将产品氢气的压力升至设定值，便于氢气进行高压输送与存储。集装格既能用以储氢，也能做为供气源进行返氢；在充装管路上预留一定数量的接口，便于根据实际情况灵活的增减集装格的数量。另外设置的检测单元以及阀门模组，可就地显示各个单元的压力值，并将压力值传送至控制系统，控制系统可依据压力进行全自动控制，实现全自动化充氢与返氢流程。
一种氢气系统控制方法

[发明专利]一种组合式水电解制氢设备直流供电系统-CN202111547985.6在审
发明人：史铁;余会明;丁睿;孙俊凯;宋时莉;陶志杰;袁先明;孙邦兴;马颖;刘岩岩 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H02M7/04 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种组合式水电解制氢设备直流供电系统，包括：组合式整流变压器，其位于制氢设备起始端与电网电连接；电解槽，其为水电解制氢系统的产气部件；整流柜，其位于整流变压器与电解槽之间；其中，组合式整流变压器、整流柜和电解槽之间均为电连接，组成水电解制氢设备的直流供电系统，组合式整流变压器为多个，且每个组合式整流变压器均包括至少两台整流变压器，以增加直流脉冲数，且每台整流变压器均对应设有一个整流柜和一个电解槽。有效降低变压器的空载损耗和负载损耗，提高整流变压器的运行效率，降低整个制氢设备的能耗指标；减少设备占地面积，节约设备成本和建设成本，增加直流脉冲数可有效减少谐波输入量。
一种组合式水电解制氢设备直流供电系统

[发明专利]一种用于水电解制氢设备的液位平衡控制系统及方法-CN202210307915.1在审
发明人：孙俊凯;陈天山;郭少波;孔卫江;刘涛;杨金彭;王晓慧;王文杰;史铁;王擎阳 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于水电解制氢设备的液位平衡控制系统及方法，包括第一液位检测器、第二液位检测器、阀门定位器、控制器和气动薄膜调节阀组；通过并联的多个气动薄膜调节阀构成的气动薄膜调节阀组来调节水电解制氢设备氢分离器和氧分离器液位平衡，提高了气动薄膜调节阀组的有效调节范围，满足了水电解制氢设备可在宽负荷功率波动范围下稳定运行，以及做到了全程有效的调节控制水电解制氢设备的氢分离器和氧分离器液位平衡；同时使得水电解制氢设备适用范围更广，为“绿氢”规模化应用奠定基础。
一种用于水电解制氢设备平衡控制系统方法

[发明专利]一种适用于大容量水电解制氢设备的整流系统-CN202210307080.X在审
发明人：史铁;余会明;孙俊凯;孔卫江;张晓辉;王文杰;杨泽鹏;王杰鹏;宋时莉;杨金彭 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： H02M7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于大容量水电解制氢设备的整流系统，包括四台12脉波同相逆并联晶闸管整流电路和四台整流变压器，其中，一台整流变压器的阀侧线圈与一台12脉波同相逆并联晶闸管整流电路的输入端连接，每台12脉波同相逆并联晶闸管整流电路的输出端分别并联至直流母线，通过直流母线为水电解制氢设备供电。本发明有效降低变压器二次出线端电抗压降，避免出现整流柜局部过热、整流装置相之间以及元件之间电流不平衡等问题。提高整流装置的功率因数，同时减少因钢结构发热而形成的附加损耗。协同运行4台水电解制氢设备，等效产生48脉冲整流系统，解决了绿色制氢工厂易出现的谐波超标等电能质量问题，减少在谐波治理方面的设备投资，节约成本。
一种适用于容量水电解制氢设备整流系统

[发明专利]水电解制氢自动充氮控制系统及自动充氮控制方法-CN202111105500.8在审
发明人：杨金彭;郜鑫;孙俊凯;龚剑;王文杰;郭少波;史铁;郝珍;王擎阳;孔卫江 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2022-01-18 - 主分类号： C25B15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种水电解制氢自动充氮控制系统及自动充氮控制方法，其中水电解制氢自动充氮控制系统包括：充氮管路组，包括主管路和并联接入主管路的排空管路、用于向氢侧气液处理器中充氮的第一管路、和用于向氧侧气液处理器中充氮的第二管路，主管路的输入段中设置有气动球阀，排空管路中设置有排空电磁阀，第一管路中设置有第一电磁阀，第二管路中设置有第二电磁阀；控制柜，分别与气动球阀、排空电磁阀、第一电磁阀和第二电磁阀电连接；其中，控制柜能根据接收到的信号分别控制气动球阀、排空电磁阀、第一电磁阀和第二电磁阀的工作状态以分别实现向主管路、第一管路和第二管路充氮，和利用排空管路进行氮气排空的功能。
水电解制氢自动控制系统控制方法

[发明专利]一种天然气掺氢系统-CN202011567497.7在审
发明人：朱艳兵;王杰鹏;孙俊凯;魏海兴;张晓辉;岳飞飞;李黎明;郭少波;史铁 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所;中国船舶重工集团有限公司
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： F17D1/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种天然气掺氢系统，属于能源技术领域。所述系统包括天然气管路、天然气流量计、缓冲罐、氢气储罐、氢气流量控制器、氢气流量计以及控制模块，天然气流量计和氢气流量计用于实时监测天然气管路中天然气流量以及氢气管路中氢气流量，控制模块根据天然气流量计和氢气流量计的监测结果以及掺氢比的目标比例控制氢气流量控制器内部阀门的开度，从而调节氢气管路中氢气流量，确保天然气掺氢比在目标范围内。本发明所述系统结构简单，安全性高，能够实现天然气与氢气的有效混合，而且天然气掺氢比波动范围小，具有很好的应用前景。
一种天然气系统

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