專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用間歇性能源電解水的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用間歇性能源電解水的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在能源危機(jī)嚴(yán)重的當(dāng)今，太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等新能源，由于具有可再生、清潔、豐富等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的研究和開(kāi)發(fā)。由于這些可再生能源在溫度、氣候、地域等多方面因素影響時(shí)會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定(即間歇性)的能量，所以又被稱(chēng)為間歇性能源。利用間隙性能源作為電源進(jìn)行電解水，獲得氫氣和氧氣的方式，被認(rèn)為是一條有 潛力的利用間歇性能源的途徑，但能源的間歇性會(huì)降低電解效率，從而降低間歇性能源的有效利用率?，F(xiàn)有技術(shù)的一種利用間歇性能源電解水的方式為將間歇性能源的電能以恒壓或恒流的方式輸出，以供給電解池穩(wěn)定的電壓，從而實(shí)現(xiàn)電解水，得到氫氣和氧氣。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于將間歇性能源的不穩(wěn)定電能以穩(wěn)定的方式輸出，使得電解池在穩(wěn)定的電壓下工作。但是，這種方式仍然不能充分利用間歇性能源，例如當(dāng)間歇性能源產(chǎn)生的電能較小時(shí)，雖然以穩(wěn)壓形式輸出的電壓可以達(dá)到電解池正常工作的電壓，但是因?yàn)樨?fù)載的電解池?cái)?shù)量較多，實(shí)際上電解池?zé)o法啟動(dòng)，這樣間歇性能源未得到充分利用。同時(shí)，雖然電解池的工作電壓越高，電解效率越高，但是當(dāng)電解池的工作電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)降低電解池的使用壽命。所以電解池只有在一個(gè)電壓范圍內(nèi)工作時(shí)才處于最理想狀態(tài)，此時(shí)電解效率較聞，并且有利于提聞電解池的壽命。因此，在電解水的過(guò)程中，如何充分利用間歇性能源，同時(shí)保證電解池處于理想工作狀態(tài)，成為了重要的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用間歇性能源電解水的方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)在電解水過(guò)程中，充分利用間歇性能源，并且保證電解池處于理想工作狀態(tài)的目的，技術(shù)方案如下一種利用間歇性能源電解水的方法，包括對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；檢測(cè)穩(wěn)壓處理后間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓；將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，如果所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓，則為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓，則減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水； 所述額定電壓為電解池工作在理想工作狀態(tài)的電壓。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種利用間歇性能源電解水的裝置，包括穩(wěn)壓模塊，用于對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；
電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述穩(wěn)壓模塊處理后的間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓；比較模塊，用于將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，并在所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)降壓模塊；在所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)升壓模塊；在所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)的情況下，觸發(fā)電解水模塊；所述降壓模塊，用于為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，觸發(fā)所述電解水模塊；所述升壓模塊，用于減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，觸發(fā)所述電解水模塊；
所述電解水模塊，用于利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水。本發(fā)明所提供的方案中，在利用間歇性能源作為電源為電解池供電進(jìn)行電解水時(shí)，對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能穩(wěn)壓處理后，檢測(cè)間歇性能源電能的電壓，確定出穩(wěn)壓電壓；然后判斷所述穩(wěn)壓電壓是否在電解池正常工作時(shí)所需額定電壓范圍內(nèi)，根據(jù)判斷結(jié)果，對(duì)當(dāng)前電解池進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行后續(xù)的電解水。本方案中，根據(jù)穩(wěn)壓后間歇性能源電能穩(wěn)壓電壓的波動(dòng)大小，確定適當(dāng)數(shù)量的電解池，使得電解池在額定電壓范圍內(nèi)工作，以此充分利用間歇性能源，并且同時(shí)保證電解池處于理想工作狀態(tài)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明所提供一種利用間歇性能源電解水的方法的第一種流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種利用間歇性能源電解水的方法的電能處理示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一種利用間歇性能源電解水的方法的第二種流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一種利用間歇性能源電解水的方法的第三種流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一種利用間歇性能源電解水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)中，利用間歇性能源作為供電源電解水制氫/氧時(shí)，將不穩(wěn)定的電能行穩(wěn)壓后，直接供給電解池進(jìn)行電解水，電解池的兩端會(huì)分別產(chǎn)生氫氣和氧氣。由于間歇性能源產(chǎn)生的電能具有不穩(wěn)定性，所以當(dāng)產(chǎn)生的電能較小時(shí)，可能由于作為負(fù)載的電解池?cái)?shù)量過(guò)多，使得電解池處于很低的電流下工作產(chǎn)生較少量的氫/氧，雖然間歇性能源得到了充分利用但是電解池未處于理想工作狀態(tài)；或者，當(dāng)間歇性能源產(chǎn)生的電能較多時(shí)，已超過(guò)固定數(shù)量電解池正常工作所需的電能，那么額外的電能將被浪費(fèi)，此時(shí)間歇性能源未被充分利用，并且電解池未處于理想工作狀態(tài)。本發(fā)明所提供的一種利用間歇性能源電解水的方法，以實(shí)現(xiàn)在電解水過(guò)程中，充分利用間歇性能源，同時(shí)保證電解池處于理想工作狀態(tài)的目的。下面首先對(duì)本發(fā)明所提供的一種利用間歇性能源電解水的方法進(jìn)行介紹，該方法包括對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；檢測(cè)穩(wěn)壓處理后間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓；將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，如果所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓，則為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓，則減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水； 所述額定電壓為電解池工作在理想工作狀態(tài)的電壓。本發(fā)明所提供的方案中，在利用間歇性能源作為電源為電解池供電進(jìn)行電解水 時(shí)，對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能穩(wěn)壓處理后，檢測(cè)間歇性能源電能的電壓，確定出穩(wěn)壓電壓；然后判斷所述穩(wěn)壓電壓是否在電解池正常工作時(shí)所需額定電壓范圍內(nèi)，根據(jù)判斷結(jié)果，對(duì)當(dāng)前電解池進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行后續(xù)的電解水。本方案中，根據(jù)穩(wěn)壓后間歇性能源電能穩(wěn)壓電壓的波動(dòng)大小，確定適當(dāng)數(shù)量的電解池，使得電解池在額定電壓范圍內(nèi)工作，以此充分利用間歇性能源，并且同時(shí)保證電解池處于理想工作狀態(tài)。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明所提供的一種利用間歇性能源電解水的方法，如圖I和圖2所示，包括S101，對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；由于利用太陽(yáng)能、潮汐能、風(fēng)能等間歇性能源進(jìn)行發(fā)電時(shí)，所產(chǎn)生的電能具有不穩(wěn)定性，所以為了保證電解水過(guò)程中，電解池在穩(wěn)定的電壓下工作，所以需要對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理。穩(wěn)壓處理的方式可以為將間歇性能源所產(chǎn)生的電能通過(guò)穩(wěn)壓裝置，以進(jìn)行穩(wěn)壓處理。所述穩(wěn)壓裝置的作用將間歇性能源所產(chǎn)生的不穩(wěn)定電壓調(diào)整為額定輸出電壓。本領(lǐng)域人員可以理解的是，所述穩(wěn)壓裝置可以采用穩(wěn)壓器，但不局限于穩(wěn)壓器。S102，檢測(cè)穩(wěn)壓處理后間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓；本實(shí)施例中，將連接在當(dāng)前電路中的電解池稱(chēng)為當(dāng)前電解池。在電解水過(guò)程中，所述當(dāng)前電解池處于工作狀態(tài)。需要說(shuō)明的是，當(dāng)前電解池可以為一個(gè)或多個(gè)；當(dāng)前電解池為一個(gè)時(shí)，直接并聯(lián)到用于穩(wěn)壓處理的穩(wěn)壓裝置的兩端即可；當(dāng)前電解池為多個(gè)時(shí)，電解池之間是并聯(lián)的，且與用于穩(wěn)壓處理的穩(wěn)壓裝置并聯(lián)。當(dāng)對(duì)穩(wěn)壓處理后的電能進(jìn)行電壓檢測(cè)時(shí)，由于當(dāng)前電解池之間是并聯(lián)，且并聯(lián)在用于穩(wěn)壓處理的穩(wěn)壓裝置(例如穩(wěn)壓器)的兩端，所以檢測(cè)穩(wěn)壓后電能的電壓也就是檢測(cè)當(dāng)前電解池兩端的電壓。S103，將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，如果所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓，則執(zhí)行S104 ;如果所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓，則執(zhí)行S105 ;如果所述穩(wěn)壓電壓值在所述額定電壓范圍內(nèi)，執(zhí)行S106 ；在電解水過(guò)程中，電解池在某個(gè)電壓范圍內(nèi)工作時(shí)，不但具有較高的電解效率同時(shí)不會(huì)影響電解池的壽命，此時(shí)，電解池處于理想工作狀態(tài)，該電壓范圍為電解池的額定電壓。當(dāng)工作電壓大于電解池的額定電壓時(shí)，電解池會(huì)有較高的電解效率，但是會(huì)影響電解池的壽命；當(dāng)工作電壓小于電解池的額定電壓時(shí)，電解池的電解效率相對(duì)較低。所述額定電壓與電解池自身的特性有關(guān)。其中，具有不同的電解質(zhì)，電極，電解池結(jié)構(gòu)，其他關(guān)鍵材料或工作溫度的電解池所對(duì)應(yīng)的額定電壓是不同的。為了達(dá)到很好的電解效果，本實(shí)施例中，所述當(dāng)前電解池可以為固體聚合物電解質(zhì)電解池。需要說(shuō)明的是，當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓小于穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓時(shí)，可以表明當(dāng)前電解池充分利用了間歇性能源。因此，為了確定間歇性能源所產(chǎn)生的電能被充分利用并且保證當(dāng)前電解池能夠在額定電壓范圍內(nèi)工作，所述穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓應(yīng)該略大于電解池的額定電壓。其中，所述額定輸出電壓高出所述額定電壓的具體數(shù)值，根據(jù)實(shí)際情況而定。
當(dāng)間歇性能源所產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓處理后，檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓是否在額定電壓范圍內(nèi)是判斷是否需要對(duì)當(dāng)前電解池進(jìn)行調(diào)整的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)楫?dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓(即電解池的工作電壓)在額定電壓范圍內(nèi)時(shí)，當(dāng)前電解池充分利用了間歇性能源，并且當(dāng)前電解池的電解效率較高，產(chǎn)生較多的氫/氧，處于理想工作狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓(即電解池兩端的工作電壓)等于穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓時(shí)，此時(shí)間歇性能源未被充分利用，同時(shí)電解池未處于理想工作狀態(tài)；可以理解的是，當(dāng)間歇性能源的輸出功率與電解池的功率剛好相等時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)壓電壓等于穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓，此時(shí)間歇性能源被充分利用，但是在實(shí)際應(yīng)用中，出現(xiàn)這種情況的概率極小。當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓(即電解池的工作電壓)大于額定電壓而小于所述額定輸出電壓時(shí)，說(shuō)明當(dāng)前電解池充分利用了間歇性能源產(chǎn)生的電能，但是當(dāng)前電解池未處于理想工作狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓(即電解池的工作電壓)略小于額定電壓時(shí)，當(dāng)前電解池在很小的電流下工作，雖然此時(shí)當(dāng)前電解池可以充分利用間歇性能源產(chǎn)生的電能，但是電解池未處于理想工作狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓(即電解池的工作電壓)相對(duì)額定電壓來(lái)說(shuō)很小，此時(shí)過(guò)量的電解池作為負(fù)載，使得電壓極低，導(dǎo)致當(dāng)前電解池?zé)o法啟動(dòng)，間歇性能源不能得到充分利用。例如假設(shè)電解池工作時(shí)所需的額定電壓為U1-U2，其對(duì)應(yīng)的額定功率為W1-W2 ;同時(shí)假設(shè)所利用的穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓為略高于U2的U3，在所述額定輸出電壓下電解池對(duì)應(yīng)的功率為W3且W3 > W2 ;設(shè)定n個(gè)上述電解池并聯(lián)(I)當(dāng)檢測(cè)到間歇性能源穩(wěn)壓后的電壓為U3時(shí)，當(dāng)前電解池的工作功率W等于nW3，此時(shí)，間歇性能源未被充分利用，并且當(dāng)前電解池未處于理想工作狀態(tài)；(2)當(dāng)檢測(cè)到間歇性能源穩(wěn)壓后的電壓為U2-U3時(shí)，當(dāng)前電解池的工作功率W為nff2 < W < nW3，此時(shí)，間歇性能源得到了充分利用，但是當(dāng)前電解池未處于理想工作狀態(tài)；(3)當(dāng)檢測(cè)到間歇性能源穩(wěn)壓后的電壓為U1-U2時(shí)，當(dāng)前電解池的工作功率W為nffl < W < nW2，此時(shí)，間歇性能源得到了充分利用，并且當(dāng)前電解池處于理想工作狀態(tài)；(4)當(dāng)檢測(cè)到間歇性能源穩(wěn)壓后的電壓略小于Ul時(shí)，當(dāng)前電解池在較小的電流下工作，此時(shí)，過(guò)多的電解池利用間歇性能源所產(chǎn)生的電能，間歇性能源得到充分利用，但是電解池未處于理想工作狀態(tài)；(5)當(dāng)檢測(cè)到間歇性能源穩(wěn)壓后的電壓相對(duì)于Ul很小時(shí)，此時(shí)由于過(guò)多數(shù)量的電解池將無(wú)法啟動(dòng)，導(dǎo)致間歇性能源不能被利用。由上述可知，通過(guò)檢測(cè)穩(wěn)壓電壓的波動(dòng)大小，可以確定出間歇性能源所產(chǎn)生的電能是否被充分利用以及電解池是否在理想工作狀態(tài)下。所以，為了保證間歇性能源充分利用以及電解池處于理想工作狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓時(shí)，執(zhí)行S104，對(duì)當(dāng)前電解池進(jìn)行降壓處理；當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓時(shí)，執(zhí)行S105，對(duì)電解池進(jìn)行升壓處理；而當(dāng)檢測(cè)得到的穩(wěn)壓電壓在額定電壓范圍內(nèi)時(shí)，不必升壓或降壓，直、接執(zhí)行S106。S104，為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，進(jìn)行電解水；當(dāng)所述穩(wěn)壓電壓等于所述穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓時(shí)，間隙性能源未得到充分利用，而且當(dāng)前電解池未處于理想工作狀態(tài)；而當(dāng)所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓但是小于穩(wěn)壓裝置的額定輸出電壓時(shí)，間歇性能源所產(chǎn)生的電能雖然得到了充分利用，但是當(dāng)前電解池未處于理想工作狀態(tài)。對(duì)于上述兩種情況，為了保證充分利用間歇性能源的同時(shí)使得當(dāng)前電解池在理想工作狀態(tài)，可以通過(guò)為當(dāng)前電解池并聯(lián)備用電解池的方式來(lái)進(jìn)行降壓，使得當(dāng)前電解池在額定電壓工作，這樣不但能夠充分利用間歇性能源，同時(shí)保證當(dāng)前電解池處于理想工作狀態(tài)。需要說(shuō)明的是，在電解水過(guò)程中，需要預(yù)設(shè)多個(gè)額定電壓與當(dāng)前電解池額定電壓相同的備用電解池。當(dāng)需要通過(guò)并聯(lián)電解池的方式進(jìn)行降壓時(shí)，則選擇備用電解池中合適的電解池進(jìn)行并聯(lián)?？梢岳斫獾氖牵瑐溆秒娊獬氐念~定功率與當(dāng)前電解池的額定功率不同或者相同。例如假設(shè)當(dāng)前電解池包含I個(gè)電解池WA，I個(gè)電解池2WA，I個(gè)電解池5WA，三個(gè)電解池的額定電壓為U1-U2，電解池WA的額定功率為W1-W2，電解池2WA的額定功率為2W1-2W2，電解池5WA的額定功率為5W1-5W2，所預(yù)設(shè)的備用電解池的額定功率可以為電解池WA的K(K =
I、2、5、10、20、50、100......)倍。為了保證間歇性能源所產(chǎn)生的電能得到充分利用，其中K
的最大值根據(jù)間歇性能源的輸出的最大功率大小而設(shè)置，使得所有電解池在額定電壓下的最大功率之和大于間歇性能源輸出的最大功率。本實(shí)施例中，所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池，如圖3所示，可以具體為S104a，將具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)；S104b，檢測(cè)穩(wěn)壓處理后的間歇性能源電能的電壓，獲得參考電壓；S104c，將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，如果所述參考電壓大于所述額定電壓，則執(zhí)行S104a ;如果所述參考電壓小于所述額定電壓，則執(zhí)行S104d ;如果所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則執(zhí)行S104e ；S104d,斷開(kāi)當(dāng)前并聯(lián)的備用電解池，并將小于其額定功率的備用電解池中的具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)后，執(zhí)行S104b ；S104e，并聯(lián)處理結(jié)束。在本實(shí)施例中的上述并聯(lián)方式中，按照備用電解池額定功率從大到小依次與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)。當(dāng)檢測(cè)得到的參考電壓(即電解池兩端的電壓)仍然大于所述額定電壓時(shí)，則會(huì)繼續(xù)將剩余的最大額定功率的備用電解池 系，根據(jù)大小關(guān)系重復(fù)進(jìn)行相應(yīng)的處理；當(dāng)檢測(cè)得到的參考電壓小于所述額定電壓，則會(huì)斷開(kāi)與當(dāng)前電解池并聯(lián)的備用電解池，重新選擇其他備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)，在進(jìn)行重新選擇的時(shí)候，依然按照備用電解池額定功率從大到小的順序進(jìn)行選擇。需要說(shuō)明的是，當(dāng)某一額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池并聯(lián)后，檢測(cè)得到的參考電壓小于所述額定電壓，則在進(jìn)行重新選擇備用電解池的時(shí)候，與所述并聯(lián)的備用電解池額定功率相同的其他備用電解池不在選擇范圍內(nèi)，而是選擇所述多個(gè)額定功率相同的備用電解池之外的額定功率最大的電解池進(jìn)行并聯(lián)，然后進(jìn)行后續(xù)的檢測(cè)、判斷。S105，減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，進(jìn)行電解水；當(dāng)所述穩(wěn)壓電壓略小于當(dāng)前電解池的額定電壓時(shí)，在較小電流下工作，雖然間歇性能源得到了充分利用，但是當(dāng)前電解池未處于理想工作狀態(tài)；而當(dāng)所述穩(wěn)壓電壓相對(duì)于當(dāng)前電解池的額定電壓較小時(shí)，過(guò)多的電解池使得電解池兩端的電壓極低，使得當(dāng)前電解池?zé)o法啟動(dòng)，間歇性能源將無(wú)法得到利用。對(duì)于上述兩種情況，為了保證充分利用間歇性能源的同時(shí)當(dāng)前電解池在理想工作狀態(tài)，可以通過(guò)減少當(dāng)前電解池的數(shù)量的方式進(jìn)行升壓，使得電解池在額定電壓工作，這樣不但能夠充分利用間歇性能源同時(shí)當(dāng)前電解池處于理想工作狀態(tài)。本實(shí)施例中，所述減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量，如圖4所示，可以具體為S105a，斷開(kāi)所述當(dāng)前電解池中具有最大額定功率的電解池；S105b，檢測(cè)穩(wěn)壓處理后的間歇性能源電能的電壓，獲得參考電壓；S105C，將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，如果所述參考電壓小于所述額定電壓，則執(zhí)行S105a ;如果所述參考電壓大于所述額定電壓，則執(zhí)行S105d，如果所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則執(zhí)行S105e ；S105d，重新并聯(lián)當(dāng)前斷開(kāi)的電解池，且斷開(kāi)小于其額定功率的當(dāng)前電解池中的具有最大額定功率的電解池，執(zhí)行S105b ；S105e，斷開(kāi)處理結(jié)束。 在減少當(dāng)前電解池?cái)?shù)量的過(guò)程中，按照當(dāng)前電解池中額定功率從大到小的順序，斷開(kāi)電解池進(jìn)行判斷處理，直到斷開(kāi)電解池后，檢測(cè)得到的參考電壓在額定電壓范圍內(nèi)為止。S106，利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水。當(dāng)所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)時(shí)，直接利用當(dāng)前存在的電解池進(jìn)行電解水制氫/氧即可。本發(fā)明所提供的方案中，在利用間歇性能源作為電源為電解池供電進(jìn)行電解水時(shí)，對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能穩(wěn)壓處理后，檢測(cè)間歇性能源電能的電壓，確定出穩(wěn)壓電壓；然后判斷所述穩(wěn)壓電壓是否在電解池正常工作時(shí)所需額定電壓范圍內(nèi)，根據(jù)判斷結(jié)果，對(duì)當(dāng)前電解池進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行后續(xù)的電解水。本方案中，根據(jù)穩(wěn)壓后間歇性能源電能穩(wěn)壓電壓的波動(dòng)大小，確定適當(dāng)數(shù)量的電解池，使得電解池在額定電壓范圍內(nèi)工作，以此充分利用間歇性能源，并且同時(shí)保證電解池處于理想工作狀態(tài)。通過(guò)以上的方法實(shí)施例的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過(guò)硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。相應(yīng)于上面的方法實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種利用間歇性能源電解水的裝置，如圖5所示，可以包括穩(wěn)壓模塊110，用于對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理； 電壓檢測(cè)模塊120，用于檢測(cè)所述穩(wěn)壓模塊110處理后的間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓；比較模塊130，用于將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，并在所述穩(wěn)壓電壓大于所述穩(wěn)定電壓的情況下，觸發(fā)降壓模塊140 ;在所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)升壓模塊150 ;在所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)的情況下，觸發(fā)電解水模塊；所述降壓模塊140，用于為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池；所述升壓模塊150，用于減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量；所述電解水模塊160，用于利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水。其中，所述降壓模塊140包括并聯(lián)單元，用于將具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)，并將所述電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓；第一比較單元，用于將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，并在所述參考電壓大于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)所述并聯(lián)單元；在所述參考電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)第一處理單元；在所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)時(shí)，觸發(fā)電解水模塊160 ；所述第一處理單元，用于斷開(kāi)當(dāng)前并聯(lián)的電解池，并將小于其額定功率的備用電解池中的具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)后，將所述電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓，觸發(fā)第一比較單元。其中，所述升壓模塊150，包括斷開(kāi)單元，用于斷開(kāi)所述當(dāng)前電解池中具有最大額定功率電解池，并將所述電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓；第二比較單元，用于將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，并在所述參考電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)斷開(kāi)單元；在所述參考電壓大于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)第二處理單元；在所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)時(shí)，觸發(fā)電解水模塊160 ；所述第二處理單元，用于重新并聯(lián)當(dāng)前斷開(kāi)的電解池，且斷開(kāi)小于其額定功率的當(dāng)前電解池中的具有最大額定功率的電解池后，將所述電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓，觸發(fā)第二比較單元。對(duì)于裝置或系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相應(yīng)于方法實(shí)施例，所以相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置或系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，在沒(méi)有超過(guò)本申請(qǐng)的精神和范圍內(nèi)，可以通過(guò)其他的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前的實(shí)施例只是一種示范性的例子，不應(yīng)該作為限制，所給出的具體內(nèi)容不應(yīng)該限制本申請(qǐng)的目的。例如，所述單元或子單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或多個(gè)子單元結(jié)合一起。另外，多個(gè)單元可以或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所描述系統(tǒng)，裝置和方法以及不同實(shí)施例的示意圖，在不超出本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，可以與其它系統(tǒng)，模塊，技術(shù)或方法結(jié)合或集成。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求
1.一種利用間歇性能源電解水的方法，其特征在于，包括 對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理； 檢測(cè)穩(wěn)壓處理后間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓； 將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，如果所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓，則為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓，則減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水； 所述額定電壓為電解池工作在理想工作狀態(tài)的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池，具體為 >A，將具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)；B，檢測(cè)穩(wěn)壓處理后的間歇性能源電能的電壓，獲得參考電壓； C，將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，如果所述參考電壓大于所述額定電壓，則執(zhí)行A ;如果所述參考電壓小于所述額定電壓，則斷開(kāi)當(dāng)前并聯(lián)的備用電解池，并將小于其額定功率的備用電解池中的具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)后，執(zhí)行B ;如果所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則并聯(lián)處理結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量，具體為 A,斷開(kāi)所述當(dāng)前電解池中具有最大額定功率的電解池； B，檢測(cè)穩(wěn)壓處理后的間歇性能源電能的電壓值，獲得參考電壓； C，將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，如果所述參考電壓小于所述額定電壓，則執(zhí)行A ;如果所述參考電壓大于所述額定電壓，則重新并聯(lián)當(dāng)前斷開(kāi)的電解池，且斷開(kāi)小于其額定功率的當(dāng)前電解池中的具有最大額定功率的電解池后，執(zhí)行B，如果所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則斷開(kāi)處理結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前電解池為固體聚合物電解質(zhì)電解池。
5.一種利用間歇性能源電解水的裝置，其特征在于，包括 穩(wěn)壓模塊，用于對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理； 電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述穩(wěn)壓模塊處理后的間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓； 比較模塊，用于將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，并在所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)降壓模塊；在所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)升壓模塊；在所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)的情況下，觸發(fā)電解水模塊； 所述降壓模塊，用于為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，觸發(fā)所述電解水模塊； 所述升壓模塊，用于減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，觸發(fā)所述電解水模塊； 所述電解水模塊，用于利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述降壓模塊包括并聯(lián)單元，用于將具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)，并將所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓； 第一比較單元，用于將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，并在所述參考電壓大于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)所述并聯(lián)單元；在所述參考電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)第一處理單元；在所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)的情況下，觸發(fā)電解水模塊； 所述第一處理單元，用于斷開(kāi)當(dāng)前并聯(lián)的電解池，并將小于其額定功率的備用電解池中的具有最大額定功率的備用電解池與當(dāng)前電解池進(jìn)行并聯(lián)后，將所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓，觸發(fā)第一比較單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述升壓模塊，包括 斷開(kāi)單元，用于斷開(kāi)所述當(dāng)前電解池中具有最大額定功率電解池，并將所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓； 第二比較單元，用于將所述參考電壓與所述額定電壓進(jìn)行比較，并在所述參考電壓小于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)斷開(kāi)單元；在所述參考電壓大于所述額定電壓的情況下，觸發(fā)第二處理單元；在所述參考電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)的情況下，觸發(fā)電解水模塊； 所述第二處理單元，用于重新并聯(lián)當(dāng)前斷開(kāi)的電解池，且斷開(kāi)小于其額定功率的當(dāng)前電解池中的具有最大額定功率的電解池后，將所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)得到的當(dāng)前穩(wěn)壓電壓確定為參考電壓，觸發(fā)第二比較單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用間歇性能源電解水的方法及裝置。所述方法包括對(duì)間歇性能源所產(chǎn)生的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；檢測(cè)穩(wěn)壓處理后間歇性能源電能的電壓，獲得穩(wěn)壓電壓；將所述穩(wěn)壓電壓與當(dāng)前電解池工作所需的額定電壓進(jìn)行比較，如果所述穩(wěn)壓電壓大于所述額定電壓，則為所述當(dāng)前電解池并聯(lián)額定電壓相同的電解池后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓小于所述額定電壓，則減少所述當(dāng)前電解池的數(shù)量后，進(jìn)行電解水；如果所述穩(wěn)壓電壓在所述額定電壓范圍內(nèi)，則利用所述當(dāng)前電解池進(jìn)行電解水；所述額定電壓為電解池工作在理想工作狀態(tài)的電壓。通過(guò)運(yùn)用本發(fā)明所提供的方案，可以實(shí)現(xiàn)充分利用間歇性能源，并且同時(shí)保證電解池處于理想工作狀態(tài)的目的。
文檔編號(hào)C02F1/461GK102730800SQ201110091238
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者劉長(zhǎng)鵬, 廖建輝, 李晨陽(yáng), 梁亮, 殷敏, 邢巍, 黃云杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所