[發明專利]一種新型電解水制氫系統及其運行方法

有效

• 申請號: 202110595062.1
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113249738B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 鄧占鋒;徐桂芝;宋潔;梁丹曦;趙雪瑩;康偉
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/65;C25B15/023
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

1.一種新型電解水制氫系統，其特征在于，包括：儲能模塊、變換模塊及至少一個電解槽，其中，

所述變換模塊的第一端與外接電源連接，所述變換模塊的第二端與所述電解槽連接；所述儲能模塊與所述變換模塊的第三端連接，或所述儲能模塊直接與所述電解槽連接；所述儲能模塊設置于所述變換模塊內部，或所述變換模塊與所述儲能模塊為兩個獨立的裝置；

所述變換模塊用于實現外接電源分別與電解槽、儲能模塊之間的電壓轉換，和/或儲能模塊與電解槽之間的電壓轉換；

所述儲能模塊用于消納所述外接電源的多余電能，和/或為電解槽提供額外的電能；

當所述儲能模塊置于所述變換模塊內部，所述儲能模塊與所述變換模塊的第三端連接時，所述變換模塊包括：第一DC-DC變換環節及第一AC-DC變換環節，其中，所述第一AC-DC變換環節的輸入端與所述外接電源連接，所述第一AC-DC變換環節的輸出端與所述第一DC-DC變換環節的輸入端及所述儲能模塊連接，所述第一DC-DC變換環節的輸出端與電解槽連接；

當所述儲能模塊與所述變換模塊為兩個獨立的裝置，所述儲能模塊與所述變換模塊的第三端連接時，所述變換模塊還包括：第二DC-DC變換環節、第三DC-DC變換環節、第二AC-DC變換環節，其中，第二AC-DC變換環節，所述第二AC-DC變換環節的輸入端分別與所述外接電源連接，所述第二AC-DC變換環節的輸出端與所述第二DC-DC變換環節的輸入端及所述第三DC-DC變換環節的第一端連接，所述第二DC-DC變換環節的輸出端與所述電解槽連接，所述第三DC-DC變換環節的第二端與所述儲能模塊連接；

當所述儲能模塊直接與電解槽連接時，其中，當所述電解槽的運行狀態為過載或輸入功率突變時，所述變換模塊將所述外接電源的電壓轉換為所述電解槽的供電電壓、儲能模塊的充電電壓，儲能模塊充電；和/或，當所述電解槽的運行狀態為低載時，所述變換模塊將所述外接電源的電壓轉換為所述電解槽的供電電壓，所述儲能模塊放電為電解槽提供額外的電能。

2.根據權利要求1所述的新型電解水制氫系統，其特征在于，當所述儲能模塊與所述變換模塊的第三端連接時，其中，

當所述電解槽的運行狀態為過載或輸入功率突變時，所述變換模塊將所述外接電源的電壓轉換為所述電解槽的供電電壓、儲能模塊的充電電壓，儲能模塊充電；

和/或，當所述電解槽的運行狀態為低載時，所述儲能模塊放電，所述變換模塊將所述外接電源的電壓及所述儲能模塊的放電電壓均轉換為所述電解槽的供電電壓。

3.根據權利要求1所述的新型電解水制氫系統，其特征在于，還包括：水循環模塊及冷卻模塊，其中，

所述水循環模塊的第一端與所述電解槽連接，所述水循環模塊用于為所述電解槽提供電解用水；

所述冷卻模塊與所述水循環模塊的第二端連接，所述冷卻模塊中的冷卻用水與所述電解槽進行熱置換，并與所述冷卻模塊進行熱置換。

4.根據權利要求1所述的新型電解水制氫系統，其特征在于，還包括：氧氣模塊及氫氣模塊，其中，

所述氧氣模塊與所述電解槽的第二端連接，所述氧氣模塊用于對所述電解槽電解水輸出的氧氣進行純化、壓縮后儲存；

所述氫氣模塊與所述電解槽的第二端連接，所述氫氣模塊用于對所述電解槽電解水輸出的氫氣進行純化、壓縮后儲存。