用于制氢电解槽的安全防护方法、装置及系统与流程

本申请涉及电解水制氢，尤其涉及一种用于制氢电解槽的安全防护方法、装置及系统。

背景技术：

1、电解水制氢技术是指在直流电作用下，通过电化学反应，将水分子电解为氢气和氧气，氢气和氧气分别在阴极和阳极析出的技术。根据使用的电解质不同，电解水制氢技术可以包括碱性(alkaline，简称为alk)电解水制氢技术、质子交换膜(proton exchangemembrane，pem)电解水制氢技术和固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis，soec)电解水制氢技术。其中，由于pem电解水制氢技术，具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点，使得其越来越受瞩目。

2、pem电解水制氢技术中，通常使用pem制氢系统进行制氢。pem制氢系统主要由制氢电解槽及辅助系统组成。其中，制氢电解槽是pem制氢系统中最核心的组成部分，也是电解反应发生的主要场所。制氢电解槽的损坏不仅影响制氢电解槽的使用寿命，增加设备成本，同时也影响氢气的产能，所以，及时发现制氢电解槽的安全隐患，并及时地对制氢电解槽进行保护，至关重要。

3、基于此，如何及时发现制氢电解槽的安全隐患，并及时地对制氢电解槽进行保护，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决如何及时发现制氢电解槽的安全隐患，并及时地对制氢电解槽进行保护的问题，本申请提供了一种用于制氢电解槽的安全防护方法、装置及系统。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种用于制氢电解槽的安全防护方法，该方法包括：分别获取多个第一变量的第一检测值；所述多个第一变量用于衡量所述制氢电解槽的内外运行环境的安全状态；如果所有第一检测值均满足安全运行条件，开启电源；所述电源用于为所述制氢电解槽供电；分别获取多个第二变量的第二检测值；所述多个第二变量用于衡量所述制氢电解槽的运行状态；基于所有第二检测值，对所述制氢电解槽进行运行调控，以对所述制氢电解槽进行安全防护。

3、第二方面，本申请实施例还提供了一种用于制氢电解槽的安全防护装置，该装置包括：第一获取模块，用于分别获取多个第一变量的第一检测值；所述多个第一变量用于衡量所述制氢电解槽的内外运行环境的安全状态；第一控制模块，用于如果所有第一检测值均满足安全运行条件，开启电源；所述电源用于为所述制氢电解槽供电；第二获取模块，用于分别获取多个第二变量的第二检测值；所述多个第二变量用于衡量所述制氢电解槽的运行状态；第二控制模块，用于基于所有第二检测值，对所述制氢电解槽进行运行调控，以对所述制氢电解槽进行安全防护。

4、第三方面，本申请实施例还提供了一种用于制氢电解槽的安全防护系统，该系统包括：多个第一检测设备，用于获取多个第一变量的第一检测值；所述多个第一变量用于衡量所述制氢电解槽的内外运行环境的安全状态；控制器，用于如果所有第一检测值均满足安全运行条件，开启电源；所述电源用于为所述制氢电解槽供电；多个第二检测设备，用于获取多个第二变量的第二检测值；所述多个第二变量用于衡量所述制氢电解槽的运行状态；所述控制器，还用于基于所有第二检测值，对所述制氢电解槽进行运行调控，以对所述制氢电解槽进行安全防护。

5、第四方面，本申请实施例还提供一种制氢系统，该制氢系统包括制氢电解槽和第三方面的用于制氢电解槽的安全防护系统。

6、第五方面，本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的方法。

7、第六方面，本申请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存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的方法。

8、第七方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序或指令，当计算机程序或指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的方法。

9、本申请实施例提供了一种用于制氢电解槽的安全防护方法、装置及系统。通过本申请提供的方法，可以获取多个用于衡量制氢电解槽内外运行环境的安全状态的第一变量的第一检测值，在所有第一检测值均满足安全运行条件后，才会开启制氢电解槽的电源。在电源开启后，还会监测用于衡量制氢电解槽的运行状态的多个第二变量，得到多个第二变量的第二检测值。然后，根据得到的多个第二变量的第二检测值，对制氢电解槽进行调控，从而实现对制氢电解槽的安全防护。

10、也就是说，本申请提供的上述方法，同时考虑了制氢电解槽内外运行环境的安全，在内外运行环境都安全的情况下，才会开启电源运行，提前规避掉了内外运行环境的安全隐患，提高了制氢电解槽运行的安全性。并且在运行过程中，同样监测了内外环境的安全状态，在有安全隐患存在时，及时地对制氢电解槽进行保护，使得制氢电解槽运行更加安全，延长了制氢电解槽的使用寿命。

技术特征：

1.一种用于制氢电解槽的安全防护方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个第一变量包括：第一进水流量、第二进水流量、进水温度、进水压力、阳极出口温度、氧气压力、阴极出口温度、氢气压力、氢气中含氧浓度、氧气中含氢浓度；其中，所述第一进水流量和所述第二进水流量分别为所述制氢电解槽的进水口的不同位置的水流量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述所有第一检测值均满足安全运行条件，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个第二变量包括：所述第一进水流量、所述第二进水流量和所述进水压力；

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个第二变量还包括：所述阳极出口温度或所述阴极出口温度，以及所述进水温度；

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个第二变量还包括：所述氧气压力和/或所述氢气压力；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个第二变量还包括：所述氢气中含氧浓度和所述氧气中含氢浓度；

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多个第二变量还包括：所述制氢电解槽的各电解小室的电压；

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多个第二变量还包括：所述各电解小室的极板温度；

10.如权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

11.一种用于制氢电解槽的安全防护装置，其特征在于，包括：

12.一种用于制氢电解槽的安全防护系统，其特征在于，包括：

13.一种制氢系统，其特征在于，包括：制氢电解槽和权利要求12所述的用于制氢电解槽的安全防护系统。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-10中任意一项所述的方法。

15.一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权利要求1-10中任意一项所述的方法。

16.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括：计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-10中任意一项所述的方法。

技术总结本申请提供了一种用于制氢电解槽的安全防护方法、装置及系统。通过本申请提供的安全防护方法，可以获取多个用于衡量制氢电解槽内外运行环境安全状态的第一变量的第一检测值，在所有第一检测值均满足安全运行条件后，才会开启制氢电解槽的电源，提前规避掉了内外运行环境的安全隐患，提高了制氢电解槽运行的安全性。在电源开启后，还会监测用于衡量制氢电解槽的运行状态的多个第二变量，得到多个第二变量的第二检测值，然后，根据得到的多个第二变量的第二检测值，对制氢电解槽进行调控，在有安全隐患存在时，及时地对制氢电解槽进行保护，使得制氢电解槽运行更加安全，延长了制氢电解槽的使用寿命。技术研发人员：陶华冰,陈荣科,陶勇冰,李水荣,郑南峰受保护的技术使用者：嘉庚创新实验室技术研发日：技术公布日：2024/6/11