System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种PEM电解池膜膨胀控制方法及装置制造方法及图纸_技高网

一种PEM电解池膜膨胀控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:44153309 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-29 10:26
本申请涉及水电解制氢技术领域,公开了一种PEM电解池膜膨胀控制方法及装置,其中,所述方法包括:在接收到请求方发来的停机指令的情况下,判断电解池的初始电流值是否超过电流阈值,若是,则将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内,再切断电解池的电流;若否,则直接切断电解池的电流;在切断电解池的电流情况下,缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,再以第一预设流速将去离子水缓慢通入阴极腔室直至被填满,解决了电解池停机后质子交换膜内部氢气难以排出的技术问题,达到了控制膜膨胀的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及水电解制氢,尤其涉及一种pem电解池膜膨胀控制方法及装置。


技术介绍

1、pem(proton exchange membrane,质子交换膜)电解是一种高效的电解水制氢技术,其通过施加外部电压来分解水分子,产生氢气和氧气。在pem电解池运行过程中,阴极侧产生的氢气压力高于阳极侧产生的氧气压力,在质子交换膜的两侧形成压力差。质子交换膜的厚度较厚,像一个厚厚的“海绵”,在压力差的作用下,阴极侧产生的氢气容易渗透进入质子交换膜的“海绵”内部。由于质子交换膜的特殊结构,氢气在质子交换膜中“进入易、出来难”。在pem电解池停止运行时,质子交换膜内部残留有氢气,质子交换膜发生不均匀膨胀,导致质子交换膜机械损坏、多孔传输层的机械损坏以及催化层的老化。


技术实现思路

1、本申请提供一种pem电解池膜膨胀控制方法及装置,其解决了质子交换膜中因残留氢气而膨胀不均匀的技术问题,达到了控制质子交换膜膨胀的技术效果。

2、为了达到上述目的,本申请采用的主要技术方案包括:

3、第一方面,本申请实施例提供一种pem电解池膜膨胀控制方法,所述方法包括:在接收到请求方发来的停机指令的情况下,判断电解池的初始电流值是否超过电流阈值,若是,则将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内,再切断电解池的电流;若否,则直接切断电解池的电流;在切断电解池的电流情况下,缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,再以第一预设流速将去离子水缓慢通入阴极腔室直至被填满。

4、本实施例提供的pem电解池膜膨胀控制方法,在接收到请求方发来的停机指令的情况下,判断电解池的初始电流值是否超过电流阈值,若是,则将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内,再切断电解池的电流;若否,则直接切断电解池的电流;在切断电解池的电流情况下,缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,再以第一预设流速将去离子水缓慢通入阴极腔室直至被填满,解决了质子交换膜中因残留氢气而膨胀不均匀的技术问题,达到了控制质子交换膜膨胀的技术效果。

5、可选地,在将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内的过程中,按照预设电流减少速率调小电流,所述预设电流减少速率根据电解池状态设定;或者,根据电源状态和电解池状态,对预设电流减少速率进行调控。

6、可选地,所述预设电流减少速率设为每分钟0.05a/cm2,所述电流阈值对应的电流密度设为0.3a/cm2。

7、可选地,在缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内的过程中,按照预设降压速率调低气压,所述预设降压速率根据电解池状态设定;或者,根据电源状态和电解池状态,对预设降压速率进行调控。

8、可选地,所述气压阈值设为0barg,所述缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,具体包括:在5-6分钟内将阴极腔室的气体压力缓慢调低至0barg。

9、可选地,所述第一预设流速小于或等于30l/min。

10、可选地,所述以第二预设流速将去离子水缓慢通入阳极腔室中,并运行指定时长,具体包括:以0.1-2l/min的流速将去离子水通入阳极腔室一分钟。

11、可选地,所述方法还包括:在切断电解池的电流情况下,以第二预设流速将去离子水缓慢通入阳极腔室中,并运行指定时长。

12、第二方面,本申请实施例提供一种pem电解池膜膨胀控制装置,所述装置包括:电流控制模块,用于在接收到请求方发来的停机指令的情况下,判断电解池的初始电流值是否超过电流阈值,若是,则将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内,再切断电解池的电流;若否,则直接切断电解池的电流;排氢控制模块,用于在切断电解池的电流情况下,缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,再以第一预设流速将去离子水缓慢通入阴极腔室直至被填满。

13、可选地,所述装置还包括:排氧控制模块,用于在切断电解池的电流情况下,以第二预设流速将去离子水缓慢通入阳极腔室中,并运行指定时长。

14、第三方面,本申请实施例提供一种计算机设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行上述的方法。

15、第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行上述的方法。

16、第五方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行上述的方法。

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【技术保护点】

1.一种PEM电解池膜膨胀控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内的过程中,按照预设电流减少速率调小电流,所述预设电流减少速率根据电解池状态设定;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设电流减少速率设为每分钟0.05A/cm2,所述电流阈值对应的电流密度设为0.3A/cm2。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内的过程中,按照预设降压速率调低气压,所述预设降压速率根据电解池状态设定;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述气压阈值设为0barg,所述缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,具体包括:在5-6分钟内将阴极腔室的气体压力缓慢调低至0barg。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一预设流速小于或等于30L/min。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在切断电解池的电流情况下,以第二预设流速将去离子水缓慢通入阳极腔室中,并运行指定时长。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第二预设流速为0.1-2L/min,所述指定时长为一分钟。

9.一种PEM电解池膜膨胀控制装置,其特征在于,所述装置包括:

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:排氧控制模块,用于在切断电解池的电流情况下,以第二预设流速将去离子水缓慢通入阳极腔室中,并运行指定时长。

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【技术特征摘要】

1.一种pem电解池膜膨胀控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将电解池的电流缓慢调小至所述电流阈值以内的过程中,按照预设电流减少速率调小电流,所述预设电流减少速率根据电解池状态设定;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设电流减少速率设为每分钟0.05a/cm2,所述电流阈值对应的电流密度设为0.3a/cm2。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内的过程中,按照预设降压速率调低气压,所述预设降压速率根据电解池状态设定;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述气压阈值设为0barg,所述缓慢调低阴极腔室的气体压力至气压阈值以内,...

【专利技术属性】
技术研发人员:瞿丽娟王继明燕希强姚德伟黄伟桁王铎霖
申请(专利权)人:国鸿氢能科技嘉兴股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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