一种电解槽的温度控制方法及装置与流程

本技术涉及电解槽，具体而言，涉及一种电解槽的温度控制方法及装置。

背景技术：

1、随着社会的高速发展，能源逐渐成为限制经济高速增长的关键因素。由于资源短缺和环境污染，对清洁和可再生能源的需求不断增加。在这方面，氢气被认为是一种高效、清洁的能源载体，被广泛视为重要的替代能源。水电解是生产氢气的主要方法之一，通过将水分解成氢气和氧气。在水电解过程中，电解槽是一种关键的电化学设备。

2、电解槽在其反应过程受温度影响较大，过高或过低的温度均会影响寿命和系统效率。并且，随着与可再生能源的耦合，随着输入功率的不断变化，电解槽的热管理温度控制迎来了巨大挑战。此外，相比于燃料电池系统，电解水系统的热介质以及容量有着巨幅增加，很容易出现热管理的延迟效应。相关技术中，往往不能及时地、准确地对电解槽的温度进行控制，从而无法实现对电解槽的有效热管理，影响了电解水系统性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术目的在于提供一种电解槽的温度控制方法及装置，通过预测电解槽的延迟性温度，可以及时地、准确地对电解槽的温度进行控制，实现对电解槽的有效热管理。

2、本技术主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本技术实施例提供一种电解槽的温度控制方法，应用于电解水系统中的控制器，所述电解水系统还包括电解槽和水温控制部件，所述方法包括：

4、获取所述电解槽的供电电源的输入功率；

5、基于所述输入功率和额定入槽水温，确定所述电解槽的延迟性温度；其中，所述延迟性温度为所述电解槽工作预设时间段后的预测温度；

6、基于所述额定入槽水温和所述延迟性温度，确定所述电解槽的目标入槽水温；

7、调节水温控制部件使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温，以维持所述电解槽内的温度范围处于稳定状态。

8、进一步的，所述水温控制部件包括散热器风扇，所述调节水温控制部件使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温，包括：

9、基于第一温差和所述电解水系统中各个部位的第一输入参量，确定散热器风扇的第一目标转速；其中，所述第一温差为所述目标入槽水温和所述实际入槽水温的差值，所述第一输入参量包括温度、流量、所述目标入槽水温和所述散热器风扇的实际转速；

10、调节所述散热器风扇的实际转速等于所述第一目标转速，使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温。

11、进一步的，所述基于第一温差和所述电解水系统中各个部位参量，确定散热器风扇的第一目标转速，包括：

12、基于所述第一温差，确定第一输出参量；

13、基于所述第一输入参量，确定第二输出参量；

14、基于所述第一输出参量和所述第二输出参量，确定所述散热器风扇的第一目标转速。

15、进一步的，所述水温控制部件还包括水泵，所述调节水温控制部件使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温，包括：

16、基于第二温差、所述电解水系统中各个部位的第二输入参量以及所述电解槽的产热功率，确定所述水泵的第二目标转速；其中，所述第二温差为所述额定出入槽水温温差和实际出入槽水温温差的差值，所述第二输入参量包括所述水泵的实际转速、所述目标入槽水温和温度；

17、调节所述散热器风扇的实际转速等于所述第一目标转速，并调节所述水泵的实际转速等于所述第二目标转速，使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温。

18、进一步的，所述基于第二温差、所述电解水系统中各个部位的第二输入参量以及所述电解槽的产热功率，确定所述水泵的第二目标转速，包括：

19、基于所述第二温差，确定第三输出参量；

20、基于所述第二输入参量和所述电解槽的产热功率，确定第四输出参量；

21、基于第三输出参量和第四输出参量，确定所述水泵的第二目标转速。

22、进一步的，所述电解槽的产热功率计算公式为：

23、

24、其中，u为所述电解槽的电压，i为所述电解槽的电流，n为所述电解槽的单片数量，etn为热中性电压。

25、第二方面，本技术实施例还提供了一种电解槽的温度控制装置，所述装置包括：

26、获取模块，用于获取所述电解槽的供电电源的输入功率；

27、第一确定模块，用于基于所述输入功率和额定入槽水温，确定所述电解槽内的延迟性温度；其中，所述延迟性温度为所述电解槽工作预设时间段后的预测温度；

28、第二确定模块，用于基于所述额定入槽水温和所述延迟性温度，确定所述电解槽的目标入槽水温；

29、调节模块，用于调节水温控制部件使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温，以维持所述电解槽内的温度范围处于稳定状态。

30、进一步的，所述水温控制部件包括散热器风扇，所述调节模块，用于所述调节水温控制部件使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温，包括：

31、基于第一温差和所述电解水系统中各个部位的第一输入参量，确定散热器风扇的第一目标转速；其中，所述第一温差为所述目标入槽水温和所述实际入槽水温的差值，所述第一输入参量包括温度、流量、所述目标入槽水温和所述散热器风扇的实际转速；

32、调节所述散热器风扇的实际转速等于所述第一目标转速，使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温。

33、进一步的，所述调节模块，包括第一确定单元；所述第一确定单元，具体用于所述基于第一温差和所述电解水系统中各个部位参量，确定散热器风扇的第一目标转速，包括：

34、基于所述第一温差，确定第一输出参量；

35、基于所述第一输入参量，确定第二输出参量；

36、基于所述第一输出参量和所述第二输出参量，确定所述散热器风扇的第一目标转速。

37、进一步的，所述水温控制部件还包括水泵，所述调节模块，用于所述调节水温控制部件使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温，包括：

38、基于第二温差、所述电解水系统中各个部位的第二输入参量以及所述电解槽的产热功率，确定所述水泵的第二目标转速；其中，所述第二温差为所述额定出入槽水温温差和实际出入槽水温温差的差值，所述第二输入参量包括所述水泵的实际转速、所述目标入槽水温和温度；

39、调节所述散热器风扇的实际转速等于所述第一目标转速，并调节所述水泵的实际转速等于所述第二目标转速，使所述电解槽的实际入槽水温等于所述目标入槽水温。

40、进一步的，所述调节模块还包括第二确定单元；所述第二确定单元，具体用于所述基于第二温差、所述电解水系统中各个部位的第二输入参量以及所述电解槽的产热功率，确定所述水泵的第二目标转速，包括：

41、基于所述第二温差，确定第三输出参量；

42、基于所述第二输入参量和所述电解槽的产热功率，确定第四输出参量；

43、基于第三输出参量和第四输出参量，确定所述水泵的第二目标转速。

44、进一步的，所述电解槽的产热功率计算公式为：

45、

46、其中，u为所述电解槽的电压，i为所述电解槽的电流，n为所述电解槽的单片数量，etn为热中性电压。

47、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述所述的电解槽的温度控制方法的步骤。

48、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该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运行时执行如上述所述的电解槽的温度控制方法的步骤。

49、本技术实施例提供的一种电解槽的温度控制方法及装置，通过预测电解槽的延迟性温度后，确定电解槽的目标入槽水温，调节水温控制部件使电解槽的实际入槽水温等于目标入槽水温，以维持电解槽内的温度范围处于稳定状态。与相关技术中往往检测到电解槽的温度范围不处于稳定状态时，才对其电解槽温度进行控制，导致容易出现热管理的延迟效应相比，本技术通过预测电解槽的延迟性温度，可以及时地、准确地对电解槽的温度进行控制，实现对电解槽的有效热管理，进而提升电解水系统的性能。

50、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。