一种用于电解水的供水方向控制系统的制作方法

本技术涉及用于质子交换膜电解水制氢系统或阴离子交换膜电解水制氢系统的控制系统。

背景技术：

1、现有技术中常见的电解水制氢方法包括质子交换膜(pem)电解水制氢系统和阴离子交换膜(aem)电解水制氢系统。在已知的电解水系统中，通常在水电解堆的端板上具有固定的入水口和出水口，待电解的水从入水口进入水电解堆，并以固定的单一方向穿过水电解堆中的双极板流场，最后从端板的出水口流出。这种设计的缺点在于，电解堆中的温度梯度和电流密度梯度都沿着双极板的通道是固定的，由此对于电解堆的耐久性造成不利的影响，进而影响电解堆的使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于以操作简单、运行可靠且成本降低的方式使得电解堆中沿着双极板通道的温度梯度和电流密度梯度获得更均匀的分布，并由此改进电解堆的耐久性和使用寿命。

2、本实用新型通过一种用于电解水的供水方向控制系统实现了上述目的。

3、所述用于电解水的供水方向控制系统包括：

4、具有多个阀的阀组件，所述阀组件中的每个阀均与电解水电堆流体联通；

5、入水管线和出水管线，其中所述入水管线和所述出水管线均与电解水电堆流体联通；

6、所述阀组件具有第一组阀和第二组阀，所述第一组阀包括第一阀和第四阀，所述第二组阀包括第二阀和第三阀；

7、所述入水管线与所述第一阀和所述第二阀流体联通，所述出水管线与所述第三阀和所述第四阀流体联通；

8、其中所述第一组阀不与所述第二组阀一起打开或关闭。

9、根据本实用新型的一个优选的实施例，所述阀组件中的每个阀通过人工操作或通过电子操作。

10、根据本实用新型的另一个优选的实施例，所述阀组件中的每个阀为导通阀或截止阀。

11、根据本实用新型的另一优选的实施例，所述供水方向控制系统具有计时器，所述计时器设置成对所述电解水电堆运行时间进行计时。

12、根据本实用新型的另一优选的实施例，所述计时器设置成具有周期性。

13、根据本实用新型的另一优选的实施例，所述计时器被集成在可编程逻辑控制器中。

14、根据本实用新型的另一优选的实施例，所述电解水电堆为质子交换膜电解水电堆或阴离子交换膜电解水电堆。

15、本实用新型相较于现有技术具有如下优点：利用四个阀实现了电解水电堆中水流方向的改变，由此能够周期性地改变电堆内部的水流方向，有利于改善电堆电流、温度的分布、也有利于改善相邻电池的性能差异，使得电堆单池的电压一致性更好，从而使得电堆耐久性增强，维护成本降低。此外，本实用新型采用四个结构更为简单的导通阀或截止阀，成本更为低廉，且由此获得了更高的系统可靠性。

技术特征：

1.一种用于电解水的供水方向控制系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的供水方向控制系统，其特征在于，所述阀组件中的每个阀通过人工操作或通过电子操作。

3.根据权利要求1所述的供水方向控制系统，其特征在于，所述阀组件中的每个阀为导通阀或截止阀。

4.根据权利要求1所述的供水方向控制系统，其特征在于，所述供水方向控制系统具有计时器，所述计时器设置成对所述电解水电堆运行时间进行计时。

5.根据权利要求4所述的供水方向控制系统，其特征在于，所述计时器设置成具有周期性。

6.根据权利要求4所述的供水方向控制系统，其特征在于，所述计时器被集成在可编程逻辑控制器中。

7.根据权利要求1所述的供水方向控制系统，其特征在于，所述电解水电堆为质子交换膜电解水电堆或阴离子交换膜电解水电堆。

技术总结
本技术涉及一种用于电解水的供水方向控制系统，其包括：具有多个阀的阀组件，所述阀组件中的每个阀均与电解水电堆流体联通；入水管线和出水管线，其中所述入水管线和所述出水管线均与电解水电堆流体联通；所述阀组件具有第一组阀和第二组阀，所述第一组阀包括第一阀和第四阀，所述第二组阀包括第二阀和第三阀；所述入水管线与所述第一组阀流体联通，所述出水管线与所述第二组阀流体联通；其中所述第一组阀不与所述第二组阀一起打开或关闭。本技术利用四个阀实现了电解水电堆中水流方向的改变，由此能够周期性地改变电堆内部的水流方向，有利于改善电堆电流、温度的分布、相邻电池的性能差异，从而使得电堆耐久性增强，维护成本降低。

技术研发人员：纪光霁
受保护的技术使用者：康明斯氢能（上海）有限公司
技术研发日：20230522
技术公布日：2024/3/27