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制氢系统的控制方法、控制装置、制氢系统及电子设备制造方法及图纸

技术编号:43472365 阅读:3 留言:0更新日期:2024-11-27 13:11
本申请涉及一种制氢系统的控制方法、控制装置、制氢系统及电子设备。该方法包括:当AEM制氢模块启动后:若输入电能未超过第一制氢量阈值,仅由AEM制氢模块工作;若输入电能超过第一制氢量阈值,启动ALK制氢模块;当ALK制氢模块启动后:若输入电能在第二制氢量阈值和第三制氢量阈值之间,或输入电能不低于第三制氢量阈值,则AEM制氢模块和ALK制氢模块协同工作,但ALK制氢模块需要满足不同的制氢要求;若输入电能不高于第二制氢量阈值,则ALK制氢模块停止工作,AEM制氢模块继续工作。通过本申请,解决了传统ALK制氢系统在波动能量条件下启停次数多、对快速波动能量吸收能力弱以及制氢速率调节慢的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及制氢,特别是涉及一种制氢系统的控制方法、控制装置、制氢系统及电子设备


技术介绍

1、随着可再生能源技术的发展,风能和太阳能因其清洁、可再生的特点而受到广泛关注。然而,这两种能源的输出具有间歇性和不稳定性,这限制了它们的有效利用。风光互补制氢系统可以将这些不稳定能源转化为更为稳定的化学能,如氢气。然而,现有的风光互补制氢系统往往不能高效地吸收风能和太阳能,尤其是在能源供应不稳定时。当输入能量波动较大时,传统的碱性水电解(alk)制氢系统需要频繁启停,这不仅增加了系统的维护成本,还能导致设备使用寿命降低。另外,由于无法有效管理输入能量,导致制氢效率低下,尤其是在低负荷运行期间和负荷快速变化期间。

2、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种制氢系统的控制方法、控制装置、制氢系统及电子设备,以至少解决传统的alk制氢系统在波动能量条件下启停次数多、对快速波动能量吸收能力弱以及制氢速率调节慢的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种制氢系统的控制方法,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、阴离子交换膜(anion exchange membrane,aem)制氢模块和alk制氢模块;其中,所述控制方法包括:在所述aem制氢模块启动后,若输入电能小于设定的第一制氢量阈值,则控制所述aem制氢模块进行制氢;若所述输入电能大于或等于所述第一制氢量阈值,则所述alk制氢模块启动;其中,所述输入电能包括以下至少之一:所述风力发电模块输送的电能、所述光伏发电模块输送的电能;在所述alk制氢模块启动后,若所述输入电能大于设定的第二制氢量阈值且小于设定的第三制氢量阈值,则控制所述aem制氢模块协同所述alk制氢模块进行制氢,以使所述alk制氢模块的制氢速率变化量不超过设定的制氢速率变化量阈值;若所述输入电能大于或等于所述第三制氢量阈值,则控制所述aem制氢模块协同所述alk制氢模块进行制氢,以使所述alk制氢模块的制氢量达到所述第三制氢量阈值;若所述输入电能小于或等于所述第二制氢量阈值,则控制所述alk制氢模块停机,所述aem制氢模块继续进行制氢;其中,所述第二制氢量阈值﹤所述第一制氢量阈值﹤所述第三制氢量阈值。

3、可选地,还包括:根据所述aem制氢模块的制氢量和所述alk制氢模块的制氢量对所述输入电能进行动态分配,生成所述aem制氢模块的制氢指令和所述alk制氢模块的制氢指令;其中,所述alk制氢模块的制氢量是根据所述制氢速率变化量阈值、所述第二制氢量阈值和所述第三制氢量阈值来确定的;所述aem制氢模块的制氢指令用于指示所述aem制氢模块将接收到的电能转换成氢能,所述alk制氢模块的制氢指令用于指示所alk制氢模块将接收到的电能转换成氢能。

4、可选地,还包括:若检测到所述风力发电模块输送的电能和/或所述光伏发电模块输送的电能,则所述aem制氢模块启动。

5、可选地,还包括:接收所述制氢系统的停机指令;基于所述停机指令控制所述alk制氢模块停机,同时所述aem制氢模块继续运行,以及在所述alk制氢模块停机后,再控制所述aem制氢模块停机。

6、可选地,还包括:若所述alk制氢模块出现故障,则控制所述alk制氢模块停机,以及提示所述alk制氢模块告警和所述alk制氢模块需要维护;在所述alk制氢模块停机后,对所述alk制氢模块进行维护,将维护完成的alk制氢模块加入所述制氢系统进行运行。

7、可选地,还包括:若所述aem制氢模块出现局部故障,则屏蔽所述aem制氢模块的故障部件,控制所述aem制氢模块的其他部件继续运行,以及提示所述故障部件的位置;通过更换所述故障部件对所述aem制氢模块进行维护,将维护后的故障部件加入所述aem制氢模块进行运行。

8、根据本申请实施例的另一个方面,提供了一种制氢系统的控制装置,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、aem制氢模块和alk制氢模块;其中,所述控制装置包括:第一控制单元,用于在所述aem制氢模块启动后,若输入电能小于设定的第一制氢量阈值,则控制所述aem制氢模块进行制氢;若所述输入电能大于或等于所述第一制氢量阈值,则所述alk制氢模块启动;其中,所述输入电能包括以下至少之一:所述风力发电模块输送的电能、所述光伏发电模块输送的电能;第二控制单元,用于在所述alk制氢模块启动后,若所述输入电能大于设定的第二制氢量阈值且小于设定的第三制氢量阈值,则控制所述aem制氢模块协同所述alk制氢模块进行制氢,以使所述alk制氢模块的制氢速率变化量不超过设定的制氢速率变化量阈值;若所述输入电能大于或等于所述第三制氢量阈值,则控制所述aem制氢模块协同所述alk制氢模块进行制氢,以使所述alk制氢模块的制氢量达到所述第三制氢量阈值;若所述输入电能小于或等于所述第二制氢量阈值,则控制所述alk制氢模块停机,所述aem制氢模块继续进行制氢;其中,所述第二制氢量阈值﹤所述第一制氢量阈值﹤所述第三制氢量阈值。

9、可选地,还包括:指令生成单元,用于根据所述aem制氢模块的制氢量和所述alk制氢模块的制氢量对所述输入电能进行动态分配,生成所述aem制氢模块的制氢指令和所述alk制氢模块的制氢指令;其中,所述alk制氢模块的制氢量是根据所述制氢速率变化量阈值、所述第二制氢量阈值和所述第三制氢量阈值来确定的;所述aem制氢模块的制氢指令用于指示所述aem制氢模块将接收到的电能转换成氢能,所述alk制氢模块的制氢指令用于指示所alk制氢模块将接收到的电能转换成氢能。

10、根据本申请实施例的另一个方面,提供了一种制氢系统,包括:风力发电模块、光伏发电模块、aem制氢模块、alk制氢模块和主控模块,所述主控模块分别与所述风力发电模块、所述光伏发电模块、所述aem制氢模块和所述alk制氢模块相连接,所述主控模块用于执行上述中所述的制氢系统的控制方法。

11、根据本申请实施例的另一个方面,提供了一种电子设备,包括:处理器,以及存储程序的存储器,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行上述中所述的制氢系统的控制方法。

12、在本申请实施例中,风力发电模块和太阳能发电模块负责将风能和太阳能转化为电能;aem制氢模块和alk制氢模块用于将电能转化为氢气。当aem制氢模块启动后:若输入电能超过alk制氢模块的第一制氢量阈值,则启动alk制氢模块;若输入电能未超过第一制氢量阈值,则仅由aem制氢模块工作。当alk制氢模块启动后:若输入电能在第二制氢量阈值和第三制氢量阈值之间,则aem制氢模块和alk制氢模块协同工作,以使alk制氢模块的制氢速率变化量不超过设定的制氢速率变化量阈值;若输入电能不低于第三制氢量阈值,则aem制氢模块和alk制氢模块协同工作,以使alk制氢模块的制氢量达到第三制氢量阈值;若输入电能不高于第二制氢量阈值,则alk制氢模块停止工作,aem制氢模块继续工作,进而解决了传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制氢系统的控制方法,其特征在于,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、AEM制氢模块和ALK制氢模块;其中,所述控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

7.一种制氢系统的控制装置,其特征在于,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、AEM制氢模块和ALK制氢模块;其中,所述控制装置包括:

8.根据权利要求7所述的制氢系统的控制装置,其特征在于,还包括:

9.一种制氢系统,其特征在于,包括:风力发电模块、光伏发电模块、AEM制氢模块、ALK制氢模块和主控模块,所述主控模块分别与所述风力发电模块、所述光伏发电模块、所述AEM制氢模块和所述ALK制氢模块相连接,所述主控模块用于执行权利要求1至6中任一项所述的制氢系统的控制方法。

10.一种电子设备,包括:处理器,以及存储程序的存储器,其特征在于,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1至6中任一项所述的制氢系统的控制方法。

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【技术特征摘要】

1.一种制氢系统的控制方法,其特征在于,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电模块、aem制氢模块和alk制氢模块;其中,所述控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的制氢系统的控制方法,其特征在于,还包括:

7.一种制氢系统的控制装置,其特征在于,所述制氢系统包括风力发电模块、光伏发电...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘天武周祖平贾占英吴佳申二明牛洪乾
申请(专利权)人:卧龙电气驱动集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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