一种负载可变水电解制氢电解槽的制作方法

本技术涉及水电解制氢，具体涉及一种负载可变水电解制氢电解槽。本技术特别适用于由风电场和光伏电场供电的水电解制氢中的负载可变电解槽；在电场发电功率不稳时，实现有效变化水电解制氢电解槽工作负载，以适应电场发电功率变化。

背景技术：

1、水电解制氢技术是制取绿氢的关键技术，对减少二氧化碳排放，实现碳达峰、碳中和目标有重要意义。其中以风电场和光伏电场供电的水电解制氢系统在对提高可再生能源利用率、能源储存、能源调峰等方面具有重要作用。水电解制氢电解槽工作需要稳定电压，并具有制氢最佳电流密度范围；但风电场和光伏电场发电功率不稳，在发电功率下降时候，水电解制氢电解槽制氢负载得不到满足，严重时会导致停机，制氢效率受到较大影响。针对风电场和光伏电场供电的水电解制氢运用场景中，水电解制氢电解槽生产效率失稳问题，急需一种可以适应风电场和光伏电场发电功率不稳的水电解制氢电解槽。

2、目前常用的解决风电场和光伏电场发电功率不稳造成水电解制氢电解槽生产效率失稳问题的办法包括关停系统内电解槽和控制柜调节负载法；关停系统内电解槽法利用关闭和重启水电解制氢系统内部分电解槽来控制制氢系统的负载，从而适应发电厂发电功率的涨跌，此种办法需要频繁关闭和重启电解槽，耗时较长，对设备冲击较大。控制柜调节负载法利用控制柜调整水电解制氢系统内部电流强度来调节负载，但电解槽存在制氢最佳电流密度范围，此种办法不利于维持水电解制氢电解槽生产效率和能量转换率的稳定。

3、因此，急需一种可实现不关停系统内电解槽、减少系统内部电流强度降低的负载可变水电解制氢电解槽设备。

4、为了解决以上问题，提出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种可实现不关停系统内电解槽、减少系统内部电流强度降低的负载可变水电解制氢电解槽设备，用以解决风电场和光伏电场发电功率不稳造成的水电解制氢电解槽生产效率失稳问题。本实用新型电解小室组7包括多个电解小室26，右负载调节组件和/或左负载调节组件可调节连通的所述电解小室26的数量，以控制所述负载可变水电解制氢电解槽的负载，保证所述的负载可变水电解制氢电解槽电流密度处于最佳范围，解决离网风电场和光伏电场发电功率不稳造成的水电解制氢电解槽生产效率失稳问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、本实用新型提供一种负载可变水电解制氢电解槽，其包括端极板5、中极板15、电解小室组7、右负载调节组件和/或左负载调节组件；

4、所述端极板5位于所述负载可变水电解制氢电解槽的两端，且所述中极板15和所述电解小室组7位于所述端极板5中间，

5、所述电解小室组7包括多个电解小室26，所述右负载调节组件和/或所述左负载调节组件可调节连通的所述电解小室26的数量。

6、优选地，所述右负载调节组件包括右模组承台8、右直线模组9、右正极小车10、右负极小车11、右导电型钢13；

7、所述右模组承台8与所述右直线模组9通过螺纹连接；

8、所述右正极小车10、所述右负极小车11可在所述右直线模组9上水平移动；

9、所述左负载调节组件包括所述左模组承台19、所述左直线模组20、所述左正极小车18、所述左负极小车17、所述左导电型钢16；

10、所述左模组承台19与所述左直线模组20通过螺纹连接；

11、所述左正极小车18和所述左负极小车17可在所述左直线模组20上水平移动；

12、所述右导电型钢13和所述左导电型钢16均为导体且对地绝缘。

13、优选地，所述右正极小车10、所述右负极小车11、所述左正极小车18、所述左负极小车17均具有通过滑板连接导线21电连接的上受电滑板12和下受电滑板27；

14、所述右正极小车10和所述右负极小车11在所述右直线模组9上水平移动，带动所述上受电滑板12在所述右导电型钢13上水平运动，且带动所述下受电滑板27在所述电解小室组7上水平运动；

15、所述左正极小车18和所述左负极小车17在所述左直线模组20上水平移动，带动所述上受电滑板12在所述左导电型钢16上水平运动，且带动所述下受电滑板27在所述电解小室组7上水平运动。

16、优选地，所述右正极小车10、所述右负极小车11、所述左正极小车18、所述左负极小车17还包括上支杆22、下支杆23、拉紧弹簧24和滑槽25，所述上支杆22与所述上受电滑板12和所述下受电滑板27铰接，所述下支杆23与所述上受电滑板12和所述下受电滑板27通过滑槽25连接，所述上支杆22和所述下支杆23通过所述拉紧弹簧24拉紧，为所述上受电滑板12和所述下受电滑板27提供支撑。

17、优选地，所述下受电滑板27宽度大于两块所述电解小室26的宽度。

18、优选地，多个所述电解小室26串联组成电解小室组7，电解小室组7、两块所述端极板5、所述中极板15表面均导电；两块所述端极板5均焊接有负极输电板6，作为所述负载可变水电解制氢电解槽的负极，所述中极板15焊接有正极输电板14，作为所述负载可变水电解制氢电解槽的正极。

19、优选地，其还包括拉杆1和端压板4，所述端压板4位于所述端极板5远离所述电解小室26的一侧；

20、两端的所述端压板4通过所述拉杆1将所述端极板5、所述中极板15、所述电解小室组7组装压紧连接。

21、优选地，所述拉杆1上有螺母2和碟簧组3，且所述碟簧组3位于所述螺母2和所述端压板4之间，通过所述碟簧组3向所述端压板4、所述端极板5、所述中极板15、所述电解小室组7施加轴向预紧力。

22、优选地，所述右模组承台8安装于其一所述端压板4远离所述电解小室26的一侧的中部的所述拉杆1上，由所述螺母2和所述碟簧组3向所述右模组承台8施加预紧力；

23、所述左模组承台19安装于另一所述端压板4远离所述电解小室26的一侧的中部的所述拉杆1上，由所述螺母2和所述碟簧组3向所述左模组承台19施加预紧力。

24、所述的负载可变水电解制氢电解槽调节负载的方法，所述电解小室组7包括多个所述电解小室26，所述右负载调节组件和/或所述左负载调节组件可调节连通的所述电解小室26的数量，以控制所述负载可变水电解制氢电解槽的负载；

25、所述右负载调节组件和/或所述左负载调节组件具有导电且对地绝缘的导电型钢，当外部电源供给所述负载可变水电解制氢电解槽的电流降低时，在外部控制信号的命令下，所述右负载调节组件和/或所述左负载调节组件通过导电型钢实现部分所述电解小室26被短接，从而降低所述负载可变水电解制氢电解槽的负载。

26、具体的调节方法为：当外部电源供给所述的负载可变水电解制氢电解槽的电流降低时，右正极小车10和右负极小车11在外部控制信号的命令下，带动上受电滑板12、下受电滑板27在右直线模组9位于中极板15右侧的部分上水平移动，此时上受电滑板12与右导电型钢13表面贴合，下受电滑板27与中极板15右侧的电解小室组7表面贴合；当右正极小车10和右负极小车11到达外部控制型号的指定位置后，两下受电滑板27之间的电解小室26被短接，使所述的负载可变水电解制氢电解槽的负载降低；当外部电源供给所述的负载可变水电解制氢电解槽的电流恢复正常时，右正极小车10和右负极小车11在外部控制信号的命令下，带动上受电滑板12、下受电滑板27在右直线模组9上水平移动至初始位置，使所述的负载可变水电解制氢电解槽的负载恢复。

27、当外部电源供给所述的负载可变水电解制氢电解槽的电流降低时，左负极小车17、左正极小车18在外部控制信号的命令下，带动上受电滑板12、下受电滑板27在左直线模组20位于中极板15左侧的部分上水平移动，此时上受电滑板12与左导电型钢16表面贴合，下受电滑板27与中极板15左侧的电解小室组7表面贴合；当左负极小车17、左正极小车18到达外部控制型号的指定位置后，两下受电滑板27之间的电解小室26被短接，使所述的负载可变水电解制氢电解槽的负载降低；当外部电源供给所述的负载可变水电解制氢电解槽的电流恢复正常时，左负极小车17、左正极小车18在外部控制信号的命令下，带动上受电滑板12、下受电滑板27在左直线模组20上水平移动至初始位置，使所述的负载可变水电解制氢电解槽的负载恢复。

28、相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

29、本实用新型负载可变水电解制氢电解槽右半幅设置右直线模组，电解槽左半幅设置左直线模组；电解小室组与右导电型钢通过位于右直线模组上的右正极小车、右负极小车接通电路，电解小室组与左导电型钢通过位于左直线模组上的左负极小车、左正极小车接通电路。本实用新型通过右正极小车、右负极小车、左负极小车、左正极小车的水平位置变化，分别对位于右正极小车、右负极小车之间和位于左负极小车、左正极小车之间的电解小室组进行短路，从而实现电解槽的负载变化。具体为：当外部电源供给所述的负载可变水电解制氢电解槽的电流降低时，在外部控制信号的命令下，右正极小车10、右负极小车11所搭载的两下受电滑板27之间的电解小室26被短接，左负极小车17、左正极小车18所搭载的两下受电滑板27之间的电解小室26被短接，所述的负载可变水电解制氢电解槽电阻降低，电流增加，保证所述的负载可变水电解制氢电解槽电流密度处于最佳范围，解决离网风电场和光伏电场发电功率不稳造成的水电解制氢电解槽生产效率失稳问题。