电解制氢系统的干燥装置、电解制氢系统和控制方法与流程

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1.本技术属于电解制氢技术领域,尤其涉及一种电解制氢系统的干燥装置、电解制氢系统和控制方法。


背景技术:

2.目前采用太阳能、风能等可再生资源产生的电能转化成绿氢的成本更符合行业的需求,但是这些能源产生的电能功率波动很大,为了适应这种不稳定的工况,制氢装置需要更大的工作弹性。相关技术中,干燥器通常为单层结构,但是这种方案在电能波谷的时候产生的氢气量小,而干燥器的尺寸固定,再生时需要带走的水分太多,这种工况下干燥器很难再生完全,会影响下一阶段干燥器工作。而且小气量运行工况下,会降低干燥器中干燥剂的利用效率。


技术实现要素:

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种电解制氢系统的干燥装置、电解制氢系统和控制方法,使得系统在小气量工况下也能将工作后的子干燥区域再生完全,增加干燥塔的工作弹性。
4.第一方面,本技术提供了一种电解制氢系统的干燥装置,包括:
5.干燥器,所述干燥器包括多个子干燥区域,每个所述子干燥区域均设有子进气口和子出气口;各所述子进气口均通过进口开关阀与所述干燥装置的总进气口相连,各所述子出气口通过各自对应的出口开关阀与所述干燥装置的总出气口相连;各所述子出气口均通过各自对应的再生进气开关阀与所述干燥装置的再生进气口相连,各所述子进气口均通过再生出气开关阀与所述干燥装置的再生出气口相连;
6.流量计,所述流量计用于测量进入所述干燥器的待干燥的氢气的流量。
7.根据本技术的电解制氢系统的干燥装置,通过上述多个子干燥区域和流量计的设置,能更好地适用变功率制氢,使得系统在小气量工况下也能将工作后的子干燥区域再生完全,增加干燥塔的工作弹性。
8.根据本技术的一个实施例,每个所述子干燥区域的顶部均设有加料口,每个所述子干燥区域的底部均设有卸料口。
9.根据本技术的一个实施例,所述子出气口与所述总出气口之间,以及所述子进气口与所述再生出气口之间,均设有湿度传感器。
10.根据本技术的一个实施例,还包括:
11.总进气管,所述总进气管的一端形成所述总进气口,用于接入待干燥的氢气,各所述子进气口均通过进口开关阀与所述总进气管相连,所述流量计设于所述总进气管;
12.总出气管,所述总出气管的一端形成所述总出气口,用于导出干燥后的氢气,各所述子出气口通过出口开关阀与所述总出气管相连;
13.再生进气管,所述再生进气管的一端形成所述再生进气口,用于接入用于再生的
氢气,各所述子出气口均通过再生进气开关阀与所述再生进气管相连;
14.再生出气管,所述再生出气管的一端形成所述再生出气口,用于导出再生后的氢气,各所述子进气口均通过再生出气开关阀与所述再生出气管相连。
15.根据本技术的一个实施例,各所述子干燥区域均通过独立的封头隔离。
16.根据本技术的一个实施例,电解制氢系统的干燥装置还包括:
17.进口分支管,各所述子进气口分别通过对应的进口分支管与所述总进气口相连,且各所述进口分支管上各自设有进口开关阀;
18.再生出口分支管,各所述子进气口分别通过对应的再生出口分支管与所述再生出气口相连,且各所述再生出口分支管上各自设有再生出气开关阀。
19.根据本技术的一个实施例,各所述子干燥区域通过隔板隔离填料。
20.根据本技术的一个实施例,各所述子进气口通过同一个进口开关阀与所述总进气口相连;
21.各所述子进气口通过同一个再生出气开关阀与所述再生出气口相连。
22.第二方面,本技术提供了一种电解制氢系统,该系统包括:
23.如上述中任一种电解制氢系统的干燥装置。
24.根据本技术的电解制氢系统的干燥装置,通过上述干燥装置的设置,使得整个系统可以更好地适用于电能功率波动较大的工况,同时保障系统在小气量工况下运行的稳定性,提升纯氢的品质的同时,有利于增加电解制氢系统的使用宽度。
25.第三方面,本技术提供了一种电解制氢系统的干燥装置的控制方法,该方法包括:
26.获取进入所述干燥器的待干燥的氢气的流量;
27.在干燥模式下,基于所述流量,控制各出口开关阀,或控制各出口开关阀和各进口开关阀,以使多个子干燥区域中的目标子干燥区域导通。
28.根据本技术的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,通过上述根据进气量实施分级干燥的逻辑设计,配合干燥器划分多个子干燥区域的结构设置,实现了整个系统在小气量工况下的稳定运行,优化了干燥器的干燥效果以及再生效果,从而保障了绿氢产品的高品质,并且在整个工作过程中加入时序控制,使得每个子干燥区域工作频次大致相同,减少了更换干燥剂的次数。
29.根据本技术的一个实施例,在再生模式下,控制所述目标子干燥区域对应的所述再生进气开关阀和所述再生出气开关阀开启,控制其余阀门关闭。
30.第四方面,本技术提供了一种电解制氢系统的干燥装置的控制装置,该装置包括:
31.获取模块,用于获取进入干燥器的待干燥的氢气的流量;
32.处理模块,用于在干燥模式下,基于流量,控制各出口开关阀,或控制各出口开关阀和各进口开关阀,以使多个子干燥区域中的目标子干燥区域导通。
33.根据本技术的电解制氢系统的干燥装置的控制装置,通过上述根据进气量实施分级干燥的逻辑设计,配合干燥器划分多个子干燥区域的结构设置,实现了整个系统在小气量工况下的稳定运行,优化了干燥器的干燥效果以及再生效果,从而保障了绿氢产品的高品质,并且在整个工作过程中加入时序控制,使得每个子干燥区域工作频次大致相同,减少了更换干燥剂的次数。
34.第五方面,本技术提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器
上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的电解制氢系统的干燥装置的控制方法。
35.第六方面,本技术提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电解制氢系统的干燥装置的控制方法。
36.第七方面,本技术提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的电解制氢系统的干燥装置的控制方法。
37.第八方面,本技术提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电解制氢系统的干燥装置的控制方法。
38.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
39.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
40.图1是本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的结构示意图之一;
41.图2是本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的结构示意图之二;
42.图3是本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制方法的流程示意图;
43.图4是本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制装置的结构示意图;
44.图5是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
45.附图标记:
46.干燥器100,流量计200,湿度传感器300;
47.第一子干燥区域110,第一子进气口111,第一子出气口112,第一加料口113,第一卸料口114;
48.第二子干燥区域120,第二子进气口121,第二子出气口122,第二加料口123,第二卸料口124;
49.第三子干燥区域130,第三子进气口131,第三子出气口132,第三加料口133,第三卸料口134;
50.总进气管400,进口分支管410,总出气管500,出口分支管510,再生进气管600,再生进口分支管610,再生出气管700,再生出口分支管710;
51.进口开关阀81,出口开关阀82,再生进气开关阀83,再生出气开关阀84。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
53.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互
换,以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
54.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置、电解制氢系统、电解制氢系统的干燥装置的控制方法、电解制氢系统的干燥装置的控制装置、电子设备和可读存储介质进行详细地说明。
55.其中,电解制氢系统的干燥装置的控制方法可应用于终端,具体可由,终端中的硬件或软件执行。
56.该终端包括但不限于具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话或平板电脑等便携式通信设备。还应当理解的是,在某些实施例中,该终端可以不是便携式通信设备,而是具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。
57.以下各个实施例中,描述了包括显示器和触摸敏感表面的终端。然而,应当理解的是,终端可以包括诸如物理键盘、鼠标和控制杆的一个或多个其它物理用户接口设备。
58.本技术公开了一种电解制氢系统的干燥装置。
59.在一些实施例中,如图1-图2所示,该电解制氢系统的干燥装置包括:干燥器100和流量计200。
60.干燥器100包括多个子干燥区域,每个子干燥区域均设有子进气口和子出气口;各子进气口均通过进口开关阀81与干燥装置的总进气口相连,各子出气口通过各自对应的出口开关阀82与干燥装置的总出气口相连;各子出气口均通过各自对应的再生进气开关阀83与干燥装置的再生进气口相连,各子进气口均通过再生出气开关阀84与干燥装置的再生出气口相连。
61.整个干燥器100可以划分为多个子干燥区域,其中,多个表示2个或2个以上,比如,在一些实施例中,如图1-图2所示,干燥器100包括3个子干燥区域。
62.在该实施方式中,以图1-图2为例,干燥器100可以包括第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130,其中,第一子干燥区域110具有第一子进气口111和第一子出气口112,第二子干燥区域120具有第二子进气口121和第二子出气口122,第三子干燥区域130具有第三子进气口131和第三子出气口132。
63.第一子进气口111、第二子进气口121和第三子进气口131可以通过进口开关阀81与总进气口相连,且第一子进气口111、第二子进气口121和第三子进气口131可以通过再生出气开关阀84与再生出气口相连;第一子出气口112、第二子出气口122和第三子出气口132可以通过出口开关阀82与总出气口相连,且第一子出气口112、第二子出气口122和第三子出气口132可以通过再生进气开关阀83与再生进气口相连。
64.流量计200用于测量进入干燥器100的待干燥的氢气的流量。
65.如图1-图2所示,流量计200可以设置于总进气口处,具体而言,在待干燥的氢气被分配至第一子进气口111、第二子进气口121和第三子进气口131之前,流量计200可以检测待干燥的氢气的总流量。
66.需要说明的是,在待干燥的氢气的流量偏少的情况下,若干燥器100为单层的整
体,此时待干燥的氢气本可以利用小部分干燥剂即可完成脱水,但是在此情况下待干燥的氢气会与几乎所有干燥剂接触,导致所有干燥剂吸水润湿,造成不必要的浪费,并且,在电能功率波动较大的工况下,若干燥器100未划分多个子区域,即干燥器100设计为单层的整体,再生时需要带走的水分太多,这种工况下干燥器100很难再生完全。
67.在实际的执行中,如图1-图2所示,当流量计200检测到待干燥的氢气的流量偏少时,可以选择第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中的任意一个工作,以选择第一子干燥区域110工作为例,在干燥模式下可以打开第一子干燥区域110对应的进口开关阀81和出口开关阀82,在再生模式下可以打开第一子干燥区域110对应的再生进气开关阀83和再生出气开关阀84。
68.当流量计200检测到待干燥的氢气的流量适中时,可以选择第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中的任意两个工作,以选择第一子干燥区域110和第二子干燥区域120工作为例,在干燥模式下可以打开第一子干燥区域110和第二子干燥区域120对应的进口开关阀81和出口开关阀82,在再生模式下可以打开第一子干燥区域110和第二子干燥区域120对应的再生进气开关阀83和再生出气开关阀84。
69.当流量计200检测到待干燥的氢气的流量偏多时,可以选择第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130均工作,在干燥模式下可以打开第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130对应的进口开关阀81和出口开关阀82,在再生模式下可以打开第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130对应的再生进气开关阀83和再生出气开关阀84。
70.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述多个子干燥区域和流量计200的设置,能更好地适用变功率制氢,使得系统在小气量工况下也能将工作后的子干燥区域再生完全,增加干燥塔的工作弹性。
71.在一些实施例中,如图1-图2所示,每个子干燥区域的顶部均可设有加料口,每个子干燥区域的底部均可设有卸料口。
72.加料口可以用于向子干燥区域内添加新的干燥剂,卸料口可以用于卸除不合格的干燥剂。
73.在该实施方式中,如图1-图2所示,第一子干燥区域110的顶部可设有第一加料口113,第一子干燥区域110的底部可设有第一卸料口114,第一子干燥区域110可以通过第一加料口113和第一卸料口114进行第一子干燥区域110内干燥剂的更换;第二子干燥区域120的顶部可设有第二加料口123,第二子干燥区域120的底部可设有第二卸料口124,第二子干燥区域120可以通过第二加料口123和第二卸料口124进行第二子干燥区域120内干燥剂的更换;第三子干燥区域130的顶部可设有第三加料口133,第三子干燥区域130的底部可设有第三卸料口134,第三子干燥区域130可以通过第三加料口133和第三卸料口134进行第三子干燥区域130内干燥剂的更换。
74.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述每个子干燥区域均设置各自的加料口和卸料口的设计,实现了每个子干燥区域的独立加料以及独立卸料,缓解了整体卸料导致的浪费现象,同时便于相关作业人员进行操作。
75.在一些实施例中,如图1-图2所示,子出气口与总出气口之间,以及子进气口与再生出气口之间,均可设有湿度传感器300。
76.湿度传感器300可以用于检测氢气中的水分含量,湿度传感器300可以包括但不限于露点仪、氧化铝传感器或者陶瓷湿度传感器300等,比如,在一些实施例中,湿度传感器300为露点仪。
77.在一些实施方式中,如图1所示,第一子出气口112与总出气口之间、第二子出气口122与总出气口之间以及第三子出气口132与总出气口之间均可设有湿度传感器300,换句话说,湿度传感器300可以分别检测在第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中干燥后的氢气的湿度;第一子进气口111与再生出气口之间、第二子进气口121与再生出气口之间以及第三子进气口131与再生出气口之间均可设有湿度传感器300,换句话说,湿度传感器300可以分别检测第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130再生后的氢气的湿度。
78.在另一些实施方式中,如图2所示,第一子出气口112与总出气口之间、第二子出气口122与总出气口之间以及第三子出气口132与总出气口之间均可设有湿度传感器300,换句话说,湿度传感器300可以分别检测在第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中干燥后的氢气的湿度;靠近再生出气口处可设有一个湿度传感器300,换句话说,湿度传感器300可以检测整个干燥器100再生后的氢气的总湿度。
79.在又一些实施例中,靠近总出气口处可设有一个湿度传感器300,换句话说,湿度传感器300可以检测在整个干燥器100中干燥后的氢气的总湿度;靠近再生出气口处可设有一个湿度传感器300,换句话说,湿度传感器300可以检测整个干燥器100再生后的氢气的总湿度。
80.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述湿度传感器300的设置,实现了对干燥后氢气以及再生后氢气的湿度的检测,保证干燥效果和再生完整度;同时,取消对湿度传感器300的布置限制,无需对所有子干燥区域均分别布置湿度传感器300,增加了结构设计的灵活度。
81.在一些实施例中,如图1-图2所示,电解制氢系统的干燥装置还可以包括:总进气管400、总出气管500、再生进气管600和再生出气管700。
82.总进气管400的一端可以形成总进气口,总进气管400可以用于接入待干燥的氢气,各子进气口均可以通过进口开关阀81与总进气管400相连,流量计200可设于总进气管400;总出气管500的一端可以形成总出气口,总出气管500可以用于导出干燥后的氢气,各子出气口可以通过出口开关阀82与总出气管500相连;再生进气管600的一端可以形成再生进气口,再生进气管600可以用于接入用于再生的氢气,各子出气口均可以通过再生进气开关阀83与再生进气管600相连;再生出气管700的一端可以形成再生出气口,再生出气管700可以用于导出再生后的氢气,各子进气口均可以通过再生出气开关阀84与再生出气管700相连。
83.可以理解的是,如图1-图2所示,总进气管400可以与第一子进气口111、第二子进气口121和第三子进气口131分别连接,从而控制待干燥的氢气可选择性地进入第一子干燥区域110、第二子干燥区域120或第三子干燥区域130;总出气管500可以与第一子出气口112、第二子出气口122和第三子出气口132分别连接,从而控制干燥后的氢气可选择性地离开第一子干燥区域110、第二子干燥区域120或第三子干燥区域130;再生进气管600可以与第一子出气口112、第二子出气口122和第三子出气口132分别连接,从而控制再生的氢气可
选择性地进入第一子干燥区域110、第二子干燥区域120或第三子干燥区域130;再生出气管700可以与第一子进气口111、第二子进气口121和第三子进气口131分别连接,从而控制再生后的氢气可选择性地离开第一子干燥区域110、第二子干燥区域120或第三子干燥区域130。
84.在实际的执行中,如图1-图2所示,系统运行时,流量计200检测此时通入总进气管400的待干燥的氢气的流量,根据流量的大小选择第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中的至少一个进行工作,并打开对应的进口开关阀81和出口开关阀82,干燥完毕后,位于子出气口与总出气口之间的湿度传感器300可以检测干燥是否完全,干燥后的氢气从总出气管500导出,再生时加热后的氢气从再生进气管600导入,选择对上述已经工作后的子干燥区域进行脱水,并打开对应的再生进气开关阀83和再生出气开关阀84,再生完毕后,位于子进气口与再生出气口之间的湿度传感器300可以检测再生是否完全,再生后的氢气可以从再生出气管700导出。
85.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述总进气管400、总出气管500、再生进气管600和再生出气管700的设置,配合进口开关阀81、出口开关阀82、再生进气开关阀83以及再生出气开关阀84的设计,实现了对多个子干燥区域工作状态的独立控制,在确保各个子干燥区域独立互不干扰的前提下,优化了变功率工况下的干燥效果以及再生效果。
86.在一些实施例中,如图1所示,各子干燥区域均可通过独立的封头隔离。
87.可以理解的是,如图1所示,干燥器100可以通过4个独立的封头划分为第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130为各自完全独立的环境,具体而言,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130内的压力、温度以及湿度等状态均不互相干涉。
88.在该实施方式中,如图1所示,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130的出气线路上均可设置有对应的湿度传感器300,即第一子出气口112与总出气管500之间、第二子出气口122与总出气管500之间以及第三子出气口132与总出气管500之间均可布置湿度传感器300,当湿度传感器300监控到氢气纯度不合格时间比理论时长长时,说明该子干燥区域的干燥剂需要进行更换,这时满足需求时可将待干燥的氢气切换至待工作的子干燥区域。
89.如图1所示,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130的再生气出气管线上均可设置有对应的湿度传感器300,第一子进气口111与再生出口分支管710之间、第二子进气口121与再生出口分支管710之间以及第三子进气口131与再生出口分支管710之间均可布置湿度传感器300,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130均可以通过各自对应的湿度传感器300对氢气纯度进行监控,纯度合格则说明该子干燥区域已再生完全。
90.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述利用堵头实现多个子干燥区域的划分的结构设计,使得多个子干燥区域形成各自独立互不影响的个体,有利于加强系统运行控制的精度,并且可以实现不停机更换干燥剂,提升了整个系统工作的连续性。
91.在一些实施例中,如图1所示,电解制氢系统的干燥装置还可以包括:进口分支管410和再生出口分支管710。
92.各子进气口可以分别通过对应的进口分支管410与总进气口相连,且各进口分支管410上各自可设有进口开关阀81;各子进气口可以分别通过对应的再生出口分支管710与再生出气口相连,且各再生出口分支管710上各自可设有再生出气开关阀84。
93.如图1所示,电解制氢系统的干燥装置还可以包括:出口分支管510和再生进口分支管610。
94.各子出气口可以分别通过对应的出口分支管510与总出气口相连,且各出口分支管510上各自可设有出口开关阀82;各子出气口可以分别通过对应的再生进口分支管610与再生进气口相连,且各再生进口分支管610上各自可设有再生进气开关阀83。
95.在实际的执行中,如图1所示,系统运行时,流量计200检测此时通入总进气管400的待干燥的氢气的流量,根据流量的大小选择第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中的至少一个进行工作,以选择第一子干燥区域110为例,并打开对应的进口分支管410上的进口开关阀81和对应的出口分支管510上的出口开关阀82,干燥后的氢气从总出气管500导出,再生时加热后的氢气从再生进气管600导入,选择对已经工作后的第一子干燥区域110进行脱水,并打开对应的再生进口分支管610上的再生进气开关阀83和对应的再生出口分支管710上的再生出气开关阀84,再生后的氢气可以从再生出气管700导出。
96.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述进口分支管410、再生出口分支管710、出口分支管510和再生进口分支管610均分别设置开关阀的布局设计,实现多个子干燥区域可选择性地进行独立干燥工作以及独立再生工作,增加整个干燥装置的工作弹性地同时,帮助提升干燥器100分区域式结构的可维护性。
97.在一些实施例中,如图2所示,各子干燥区域可以通过隔板隔离填料。
98.可以理解的是,如图2所示,干燥器100可以通过2个隔板划分为第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130可以是三个独立的干燥单元,但是第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130的压力相互平衡,具体而言,隔板两侧所受到的压力需相当。
99.在该实施方式中,如图1所示,第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130的出气线路上均可设置有对应的湿度传感器300,即第一子出气口112与总出气管500之间、第二子出气口122与总出气管500之间以及第三子出气口132与总出气管500之间均可布置湿度传感器300,当湿度传感器300监控到氢气纯度不合格时间比理论时长长时,说明该子干燥区域的干燥剂需要进行更换。
100.如图1所示,再生出气管700上设有一个湿度传感器300,即第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130均可以通过该湿度传感器300对氢气纯度进行监控,纯度合格则说明整个干燥器100已再生完全。
101.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述利用隔板实现多个子干燥区域的划分的结构设计,使得多个子干燥区域形成独立的干燥单元,有利于相关作业人员对各子干燥区域进行独立加料以及卸料,同时,再生气出气管线上设置单个湿度传感器300,减少了相关部件的需求量,节约了制造成本。
102.在一些实施例中,如图2所示,各子进气口可以通过同一个进口开关阀81与总进气口相连;各子进气口可以通过同一个再生出气开关阀84与再生出气口相连。
103.如图2所示,进口开关阀81可以设置于总进气管400,再生出气开关阀84可以设置于再生出气管700,各子出气口可以分别通过对应的出口分支管510与总出气口相连,且各出口分支管510上各自可设有出口开关阀82;各子出气口可以分别通过对应的再生进口分支管610与再生进气口相连,且各再生进口分支管610上各自可设有再生进气开关阀83。
104.在实际的执行中,如图2所示,系统运行时,流量计200检测此时通入总进气管400的待干燥的氢气的流量,根据流量的大小选择第一子干燥区域110、第二子干燥区域120和第三子干燥区域130中的至少一个进行工作,以选择第一子干燥区域110为例,并打开总进气管400上的进口开关阀81和对应的出口分支管510上的出口开关阀82,干燥后的氢气从总出气管500导出,再生时加热后的氢气从再生进气管600导入,选择对已经工作后的第一子干燥区域110进行脱水,并打开对应的再生进口分支管610上的再生进气开关阀83和再生出气管700上的再生出气开关阀84,再生后的氢气可以从再生出气管700导出。
105.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置,通过上述总进气管400设置进口单个开关阀以及再生出气管700设置单个再生出气开关阀84的布局设计,实现多个子干燥区域可选择性地进行独立干燥工作以及独立再生工作,同时,使得多个子干燥区域之间的气压互通,减少了开关阀和湿度传感器300等相关部件的需求量,从而实现了成本控制。
106.本技术还公开了一种电解制氢系统。
107.在一些实施例中,该电解制氢系统包括:如上述中任一种电解制氢系统的干燥装置。
108.本技术实施例提供的电解制氢系统,通过上述干燥装置的设置,使得整个系统可以更好地适用于电能功率波动较大的工况,同时保障系统在小气量工况下运行的稳定性,提升纯氢的品质的同时,有利于增加电解制氢系统的使用宽度。
109.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,该电解制氢系统的干燥装置的控制方法的执行主体可以为电子设备或者电子设备中能够实现该电解制氢系统的干燥装置的控制方法的功能模块或功能实体,本技术实施例提及的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、电脑、相机和可穿戴设备等,下面以电子设备作为执行主体为例对本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制方法进行说明。
110.如图1所示,该电解制氢系统的干燥装置的控制法包括:步骤31和步骤32。
111.步骤31、获取进入干燥器100的待干燥的氢气的流量。
112.在该实施方式中,在待干燥的氢气的流量小于第一流量阈值时,此时可以判定待干燥的氢气的流量偏小;在待干燥的氢气的流量在第一流量阈值和第二流量阈值之间时,此时可以判定待干燥的氢气的流量适中;在待干燥的氢气的流量大于第二流量阈值时,此时可以判定待干燥的氢气的流量偏大。
113.其中,第一流量阈值可以为30%~35%,第二流量阈值可以为65%~70%,比如,在一些实施例中,第一流量阈值为33%,第二流量阈值为66%。
114.步骤32、在干燥模式下,基于流量,控制各出口开关阀82,或控制各出口开关阀82和各进口开关阀81,以使多个子干燥区域中的目标子干燥区域导通。
115.可以理解的是,电解制氢系统包括控制器,控制器可以与流量计200、多个子干燥区域、各出口开关阀82、各进口开关阀81、各再生进气开关阀83和各再生出气开关阀84电连接。
116.在实际的执行中,如图1-图2所示,当待干燥的氢气进入电解制氢系统内处理时,位于总进气管400的流量计200会检测待干燥的氢气的流量的大小,流量计200可以将检测值反馈至控制器,在流量计200的检测值小于第一流量阈值的情况下,控制器可以选择三个子干燥区域中的一个为目标子干燥区域,以目标子干燥区域为第一子干燥区域110工作为例,控制器控制第一子干燥区域110对应的进口开关阀81和出口开关阀82开启,其他阀门关闭。
117.在流量计200的检测值在第一流量阈值和第二流量阈值之间的情况下,控制器可以选择三个子干燥区域中的两个为目标子干燥区域,以目标子干燥区域为第一子干燥区域110和第二子干燥区域120工作为例,控制器控制第一子干燥区域110和第二子干燥区域120各自对应的进口开关阀81和出口开关阀82开启,其他阀门关闭。
118.在流量计200的检测值大于第二流量阈值的情况下,控制器可以选择三个子干燥区域为目标子干燥区域,此时控制器可以控制三个子干燥区域各自对应的进口开关阀81和出口开关阀82开启,其他阀门关闭。
119.需要说明的是,在整个干燥剂的工作周期内,控制器可以通过时序控制,使得多个子干燥区域处理的气量基本一致,从而均衡多个子干燥区域的使用频率。
120.根据本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,通过上述根据进气量实施分级干燥的逻辑设计,配合干燥器100划分多个子干燥区域的结构设置,实现了整个系统在小气量工况下的稳定运行,优化了干燥器100的干燥效果以及再生效果,从而保障了绿氢产品的高品质,并且在整个工作过程中加入时序控制,使得每个子干燥区域工作频次大致相同,减少了更换干燥剂的次数。
121.在一些实施例中,在再生模式下,控制目标子干燥区域对应的再生进气开关阀83和再生出气开关阀84开启,控制其余阀门关闭。
122.在实际的执行中,在再生模式下,以目标子干燥区域为第一子干燥区域110工作为例,即第一目标子干燥区域的干燥模式结束,此时控制器可以控制第一子干燥区域110对应的再生进气开关阀83和再生出气开关阀84开启,外置电加热器加热后的高温氢气可以通过第一子干燥区域110对应的再生进气开关阀83进入工作后的第一子干燥区域110内,高温氢气可以对第一子干燥区域110内湿润的干燥剂进行脱水再生,再生结束后,再生后的氢气可以通过第一子干燥区域110对应的再生出气开关阀84导出。
123.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,通过上述再生模式下的逻辑控制设计,实现了对完成干燥工作后的干燥器100的再生,使得外置电加热器加热后的高温氢气无需对整个干燥器100进行再生,保证高温氢气的再生能力足以覆盖需要再生的子干燥区域,提升干燥器100在再生模式下的完成度,同时提高干燥器100中干燥剂的利用效率。
124.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,执行主体可以为电解制氢系统的干燥装置的控制装置。本技术实施例中以电解制氢系统的干燥装置的控制装置执行电解制氢系统的干燥装置的控制方法为例,说明本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制装置。
125.本技术实施例还提供一种电解制氢系统的干燥装置的控制装置。
126.如图4所示,该电解制氢系统的干燥装置的控制装置包括:获取模块41和处理模块
42。
127.获取模块41,用于获取进入干燥器100的待干燥的氢气的流量;
128.处理模块42,用于在干燥模式下,基于流量,控制各出口开关阀82,或控制各出口开关阀82和各进口开关阀81,以使多个子干燥区域中的目标子干燥区域导通。
129.根据本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制装置,通过上述根据进气量实施分级干燥的逻辑设计,配合干燥器100划分多个子干燥区域的结构设置,实现了整个系统在小气量工况下的稳定运行,优化了干燥器100的干燥效果以及再生效果,从而保障了绿氢产品的高品质,并且在整个工作过程中加入时序控制,使得每个子干燥区域工作频次大致相同,减少了更换干燥剂的次数。
130.本技术实施例中的电解制氢系统的干燥装置的控制装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(mobile internet device,mid)、增强现实(augmented reality,ar)/虚拟现实(virtual reality,vr)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,pda)等,还可以为服务器、网络附属存储器(network attached storage,nas)、个人计算机(personal computer,pc)、电视机(television,tv)、柜员机或者自助机等,本技术实施例不作具体限定。
131.本技术实施例中的电解制氢系统的干燥装置的控制装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为微软(windows)操作系统,可以为安卓(android)操作系统,可以为ios操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本技术实施例不作具体限定。
132.本技术实施例提供的电解制氢系统的干燥装置的控制装置能够实现图3的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
133.在一些实施例中,如图5所示,本技术实施例还提供一种电子设备800,包括处理器801、存储器802及存储在存储器802上并可在处理器801上运行的计算机程序,该程序被处理器801执行时实现上述电解制氢系统的干燥装置的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
134.需要说明的是,本技术实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
135.本技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述电解制氢系统的干燥装置的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
136.其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器rom、随机存取存储器ram、磁碟或者光盘等。
137.本技术实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述电解制氢系统的干燥装置的控制方法。
138.其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器rom、随机存取存储器ram、磁碟或者光
盘等。
139.本技术实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述电解制氢系统的干燥装置的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
140.应理解,本技术实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
141.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
142.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
143.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。
144.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
145.尽管已经示出和描述了本技术的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本技术的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征:
1.一种电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,包括:干燥器,所述干燥器包括多个子干燥区域,每个所述子干燥区域均设有子进气口和子出气口;各所述子进气口均通过进口开关阀与所述干燥装置的总进气口相连,各所述子出气口通过各自对应的出口开关阀与所述干燥装置的总出气口相连;各所述子出气口均通过各自对应的再生进气开关阀与所述干燥装置的再生进气口相连,各所述子进气口均通过再生出气开关阀与所述干燥装置的再生出气口相连;流量计,所述流量计用于测量进入所述干燥器的待干燥的氢气的流量。2.根据权利要求1所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,每个所述子干燥区域的顶部均设有加料口,每个所述子干燥区域的底部均设有卸料口。3.根据权利要求1所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,所述子出气口与所述总出气口之间,以及所述子进气口与所述再生出气口之间,均设有湿度传感器。4.根据权利要求1所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,还包括:总进气管,所述总进气管的一端形成所述总进气口,用于接入待干燥的氢气,各所述子进气口均通过进口开关阀与所述总进气管相连,所述流量计设于所述总进气管;总出气管,所述总出气管的一端形成所述总出气口,用于导出干燥后的氢气,各所述子出气口通过出口开关阀与所述总出气管相连;再生进气管,所述再生进气管的一端形成所述再生进气口,用于接入用于再生的氢气,各所述子出气口均通过再生进气开关阀与所述再生进气管相连;再生出气管,所述再生出气管的一端形成所述再生出气口,用于导出再生后的氢气,各所述子进气口均通过再生出气开关阀与所述再生出气管相连。5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,各所述子干燥区域均通过独立的封头隔离。6.根据权利要求5所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,还包括:进口分支管,各所述子进气口分别通过对应的进口分支管与所述总进气口相连,且各所述进口分支管上各自设有进口开关阀;再生出口分支管,各所述子进气口分别通过对应的再生出口分支管与所述再生出气口相连,且各所述再生出口分支管上各自设有再生出气开关阀。7.根据权利要求1-4中任一项所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,各所述子干燥区域通过隔板隔离填料。8.根据权利要求7所述的电解制氢系统的干燥装置,其特征在于,各所述子进气口通过同一个进口开关阀与所述总进气口相连;各所述子进气口通过同一个再生出气开关阀与所述再生出气口相连。9.一种电解制氢系统,其特征在于,包括:如权利要求1-8中任一项所述的电解制氢系统的干燥装置。10.一种如权利要求1-8中任一项所述的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,其特征在于,包括:获取进入所述干燥器的待干燥的氢气的流量;在干燥模式下,基于所述流量,控制各出口开关阀,或控制各出口开关阀和各进口开关阀,以使多个子干燥区域中的目标子干燥区域导通。
11.根据权利要求10所述的电解制氢系统的干燥装置的控制方法,其特征在于,还包括:在再生模式下,控制所述目标子干燥区域对应的所述再生进气开关阀和所述再生出气开关阀开启,控制其余阀门关闭。

技术总结
本申请公开了一种电解制氢系统的干燥装置、电解制氢系统和控制方法,属于电解制氢领域。所述电解制氢系统的干燥装置中:干燥器包括多个子干燥区域,每个子干燥区域均设有子进气口和子出气口;各子进气口均通过进口开关阀与干燥装置的总进气口相连,各子出气口通过各自对应的出口开关阀与干燥装置的总出气口相连;各子出气口均通过各自对应的再生进气开关阀与干燥装置的再生进气口相连,各子进气口均通过再生出气开关阀与干燥装置的再生出气口相连;流量计用于测量进入干燥器的待干燥的氢气的流量。通过上述多个子干燥区域和流量计的设置,使得系统在小气量工况下也能将工作后的子干燥区域再生完全,增加干燥塔的工作弹性。增加干燥塔的工作弹性。增加干燥塔的工作弹性。


技术研发人员:侯立标 王雷 邓强 孟欣 贾国亮
受保护的技术使用者:阳光氢能科技有限公司
技术研发日:2023.06.21
技术公布日:2023/10/11
版权声明

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