[實用新型]一種適用于電解水制氫的調制電源

有效

• 申請號: 202020843502.1
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN212627684U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 臧文平;高林;呂海龍;段佳琪;呂紹勤
• 申請（專利權）人: 天津錦美碳材科技發展有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;G05B19/05;G05D7/06;C25B1/04;C25B9/65
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種適用于電解水制氫的調制電源，其特征在于：包括恒壓直流電源和調制模塊。本實用新型的調制電源將恒壓直流電調制為具有一定占空比的直流電，用于電解水制氫時，可大幅減少電極板的發熱損耗，降低氣泡效應對電極板有效電解面積的影響。

技術領域

本實用新型涉及一種調制電源，具體涉及一種適用于電解水制氫的調制電源。

背景技術

電解水制氫的電流效率不高，通常在50%以下，原因是交流電整流后通常是正弦波脈沖直流電，直接用于電解水制氫時，極板上的電流密度會發生周期性的增大和減小，導致一部分電能用于制氫，一部分電能發熱損耗。同時，持續的電流加載導致產生的大量微氣泡附著在極板表面，其中一些氣泡不能立即脫離極板，導致電極板的有效面積減小，加大了反應過電位，進而導致電流效率不高。采用恒壓直流電可以大幅減少電能的發熱損耗，而將恒壓直流電以一定的頻率和時間進行關閉，有利于降低氣泡效應對極板有效電解面積的影響，從而提高電流效率。

發明內容

本實用新型的目的在于：提供一種適用于電解水制氫的調制電源，將恒壓直流電調制為具有一定占空比的直流電，大幅減少制氫時電極板的發熱損耗，降低氣泡效應對極板有效電解面積的影響。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種適用于電解水制氫的調制電源，其特征在于：包括恒壓直流電源和調制模塊。其中：所述調制模塊包括PLC控制器、固態繼電器和流量傳感器。

所述流量傳感器的通訊輸出口與所述PLC控制器的通訊輸入口連接；

所述PLC控制器的通訊輸出口與所述固態繼電器的通訊輸入口連接；

所述恒壓直流電源的正極或負極的輸出端與所述固態繼電器輸出口的入口端子連接；所述恒壓直流電源的另一極輸出端和所述固態繼電器輸出口的出口端子分別作為所述適用于電解水制氫的調制電源的兩極，輸出調制直流電。

所述適用于電解水制氫的調制電源的調制過程為：恒壓直流電源輸出電壓恒定的直流電至制氫負載，流量傳感器持續采集并輸出氫氣的流量信息至PLC控制器，PLC控制器根據氫氣的流量信息不斷地向固態繼電器輸出電信號，使固態繼電器將恒壓直流電以一定的頻率斷開一定的時長，即調制出具有一定占空比的恒壓直流電，從而提高電流效率。

所述調制電源可為電解水制氫系統提供穩定的、具有一定占空比的直流電。

由于采用了上述方案，本實用新型具有以下特點：

本實用新型的調制電源將恒壓直流電調制為具有一定占空比的直流電，用于電解水制氫時，可大幅減少電極板的發熱損耗，降低氣泡效應對電極板有效電解面積的影響，從而提高電流效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的適用于電解水制氫的調制電源的系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1對本實用新型所涉及的適用于電解水制氫的調制電源進行詳細闡述。

①如圖1所示，適用于電解水制氫的調制電源包括恒壓直流電源1、調制模塊2。

②調制模塊2包括PLC控制器21、固態繼電器22和流量傳感器23。

③恒壓直流電源1將電壓恒定的直流電經固態繼電器22輸出至制氫負載3。

④流量傳感器23采集并輸出氫氣的流量信息至PLC控制器21，PLC控制器21根據氫氣的流量信息向固態繼電器22輸出電信號，使固態繼電器22將恒壓直流電以一定的頻率斷開一定的時長，從而調制出具有一定占空比的恒壓直流電。

⑤流量傳感器23、PLC控制器21和固態繼電器22 不斷重復④中的工作流程，直至制氫負載3的產氫量達到最大。

以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的。本領域技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實用新型專利的保護范圍之內。