有效
制氢、氢电转化控制方法及氢制储控制系统及电子设备
梁丹曦、宋洁、赵雪莹、徐桂芝、邓占锋、王激华、林达
国网智能电网研究院有限公司
梁
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宋
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赵
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摘要
本发明公开一种制氢、氢电转化控制方法及氢制储控制系统及电子设备,其中,制氢控制方法通过实时更新的电解特性数据表查找当前时刻目标电解功率值对应的目标电解电流值,可以防止用于制氢的电解槽和辅机设备性能下降后,仍旧按照原始电解特性数据表执行制氢操作,很难达到预期的制氢效果。通过氢电转化控制方法通过实时更新的电源输出特性数据表,可以防止氢电转化的燃料电池堆和辅机设备性能下降后,仍旧按照电源输出特性数据表执行氢电转化操作,很难达到预期的氢电转化效果。
1.一种制氢控制方法,用于制氢控制器,其特征在于,包括如下步骤:获取用于制氢的目标电解功率值、目标电解电流调整指令、待调电解电流值、第一预设电流值和第二预设电流值,所述目标电解电流调整指令为用于逐步调整待调电解电流值至目标电解电流值的设定指令;基于实时更新的电解特性数据表,查找当前时刻所述目标电解功率值对应的所述目标电解电流值,所述实时更新的电解特性数据表通过如下步骤执行:实时获取当前电解电流值、当前电解电压值和当前电解辅机功率值;根据所述当前电解电流值、所述当前电解电压值和所述当前电解辅机功率值,按照第一预设时间更新所述电解特性数据表;所述电解特性数据表中的数据存在如下数据关系:Pea=Vea*Iea+Pea_bop;其中,所述Pea为当前电解功率值,所述Iea为当前电解电流值;所述Vea为当前电解电压值,所述Pea_bop为当前电解辅机功率值;根据所述目标电解电流调整指令、所述待调电解电流值、所述第一预设电流值、所述第二预设电流值和所述目标电解电流值,调整所述待调电解电流值至所述目标电解电流值以执行制氢控制操作,其包括:根据所述目标电解电流调整指令,控制所述待调电解电流值等于所述第一预设电流值、所述目标电解电流等于所述第二预设电流值;计算所述第二预设电流值与所述第一预设电流值之间的第一电流差值;确定所述第一电流差值是否属于第一预设电流偏差的范围;若所述第一电流差值属于所述第一预设电流偏差的范围,则返回所述根据所述目标电解电流调整指令,控制所述待调电解电流值等于所述第一预设电流值、所述目标电解电流等于所述第二预设电流值的步骤。
2.根据权利要求1所述的制氢控制方法,其特征在于,所述根据所述目标电解电流调整指令、所述待调电解电流值、所述第一预设电流值、所述第二预设电流值和所述目标电解电流值,调整所述待调电解电流值至所述目标电解电流值以执行制氢控制操作的步骤还包括:根据所述目标电解电流调整指令、预设制氢参数值,确定目标制氢流水量值、目标制氢供水温度值和目标制氢压力值。
3.根据权利要求1所述的制氢控制方法,其特征在于,所述根据所述目标电解电流调整指令、所述待调电解电流值、所述第一预设电流值、所述第二预设电流值和所述目标电解电流值,调整所述待调电解电流值至所述目标电解电流值以执行制氢控制操作的步骤还包括:根据所述目标电解电流调整指令,控制用于制氢的直流输入电源。
4.一种氢电转化控制方法,用于氢电转化控制器,其特征在于,包括如下步骤:获取用于氢电转化的目标电源输出功率值,目标输出电流调整指令、待调输出电流值、第三预设电流值和第四预设电流值,所述目标输出电流调整指令为用于逐步调整待调输出电流值至目标输出电流值的设定指令;基于实时更新的电源输出特性数据表,查找当前时刻目标电源输出功率值对应的所述目标输出电流值,所述实时更新的电源输出特性数据表通过如下步骤执行:实时获取当前输出电流值、当前输出电压值和当前电源辅机输出功率值;根据所述当前输出电流值、所述当前输出电压值和所述当前电源辅机输出功率值,按照第二预设时间更新所述电源输出特性数据表,所述电源输出特性数据表中的数据存在如下数据关系:Pcb=Vcb*Icb-Pcb_bop;其中,所述Pcb为当前电源输出功率值,所述Icb为当前输出电流值,所述Vcb为当前输出电压值,所述Pcb_bop为当前电源辅机输出功率值;根据所述目标输出电流调整指令、所述待调输出电流值、所述第三预设电流值、第四预设电流值和所述目标输出电流值,调整所述待调输出电流值至目标输出电流值以执行氢电转化控制操作,其包括:根据所述目标输出电流调整指令,控制所述待调输出电流值等于所述第三预设电流值、所述目标输出电流等于所述第四预设电流值;计算所述第四预设电流值与所述第三预设电流值之间的第二电流差值;确定所述第二电流差值是否属于第二预设电流偏差的范围;若所述第二电流差值属于所述第二预设电流偏差的范围,则返回根据所述目标输出电流调整指令,控制所述待调输出电流值等于所述第三预设电流值、所述目标输出电流等于所述第四预设电流值的步骤。
5.根据权利要求4所述的氢电转化控制方法,其特征在于,所述根据所述目标输出电流调整指令、所述待调输出电流值、所述第三预设电流值、第四预设电流值和所述目标输出电流值,调整所述待调输出电流值至目标输出电流值以执行氢电转化控制操作的步骤还包括:根据所述目标输出电流调整指令和预设输出参数值,确定目标空气进气量值、目标氢气进气量值、目标氢电转化供水温度值、目标氢电转化压力值和目标氢电转化供水流量值。
6.根据权利要求4所述的氢电转化控制方法,其特征在于,所述根据所述目标输出电流调整指令、所述待调输出电流值、所述第三预设电流值、第四预设电流值和所述目标输出电流值,调整所述待调输出电流值至目标输出电流值以执行氢电转化控制操作的步骤还包括:根据目标输出电流调整指令,控制用于氢电转化的直流输出电源。
7.一种氢制储控制系统,其特征在于,包括:储氢控制器,用于执行储氢操作控制指令以实现储氢目的;储氢装置,与所述储氢控制器连接,用于辅助所述储氢控制器执行储氢操作控制指令以实现储氢容量的目的;制氢控制器,与所述储氢控制器连接,用于执行权利要求1至3任一项所述制氢控制方法的控制过程以实现制氢目的;制氢装置,与所述制氢控制器连接,用于辅助所述制氢控制器执行制氢操作控制指令以实现制氢目的;氢电转化控制器,用于执行权利要求4至6任一项所述氢电转化控制方法的控制过程以实现氢电转化目的;氢电转化装置,与所述氢电转化控制器连接,用于辅助所述氢电转化控制器执行氢电转化操作控制指令以实现氢电转化目的;数据监测装置,分别与所述储氢控制器、所述制氢控制器和氢电转化控制器连接,用于监测所述储氢控制器、所述制氢控制器和氢电转化控制器所需的各种输入数据;数据输出装置,分别与所述储氢控制器、所述制氢控制器和氢电转化控制器连接,用于输出所述储氢控制器、所述制氢控制器和氢电转化控制器所需的各种输出数据;供热负载,分别与所述储氢装置和所述制氢装置连接,用于使用所述储氢装置、所述制氢装置在工作过程中产生的热量。
8.根据权利要求7所述的氢制储控制系统,其特征在于,所述制氢装置还包括:制氢电解槽、第一气水分离器、第二气水分离器、第一换热器、第一压力泵、第二压力泵、第一控制阀、第二控制阀、第一直流电源和气体纯化器。
9.根据权利要求7所述的氢制储控制系统,其特征在于,所述储氢装置还包括:第三控制阀、第四控制阀和储氢容器。
10.根据权利要求7所述的氢制储控制系统,其特征在于,所述氢电转化装置还包括:第二换热器、空压机、加湿器、水箱、第三压力泵、第四压力泵、第五控制阀、燃料电池堆、第六控制阀、第七控制阀和第二直流电源。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至3中任一项所述的制氢控制方法,或,4至6中任一项所述的氢电转化控制方法。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:权利要求7至10任一项所述的氢制储控制系统、存储器和处理器,所述氢制储控制系统、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,从而执行权利要求1至3中任一项所述的制氢控制方法,或,4至6中任一项所述的氢电转化控制方法。
暂无引用专利



