一种便携式电解水制氢测试装置及电解槽测试方法与流程

本发明涉及电解水制氢，特别涉及一种便携式电解水制氢测试装置及电解槽测试方法。

背景技术：

1、pem纯水制氢具有稳定，清洁和无噪声等优点，是未来动力能源的技术制高点，也是国内外高校、科研机构和跨国企业的研究热点。在pem电解纯水制氢中电解槽的研发和开发的各个环节中，在研发过程中，需要对pem电解制氢单元进行测试，目前在对pem电解制氢单元进行测试的过程中出现以下问题：对于纯水的供给难以实现匹配不同的运行工况，无法及时提供到设定水质纯度的纯水，并且存在浪费水的情况，并且现在的测试平台都是固定式的，无法实现便携使用，并且集成度低，功能单一，使用起来不方便。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种便携式电解水制氢测试装置及电解槽测试方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案：

3、首先本发明提供一种便携式电解水制氢测试装置，包括：机箱、纯水供给组件、氢气检测组件和供电组件，纯水供给组件安装于所述机箱，所述纯水供给组件包括水净化模块、水箱、循环水泵、供给水泵，所述水净化模块、水箱、循环水泵通过管道闭环连接形成水质净化回路，所述供给水泵的进口与所述水箱连接，所述水箱连接有用于回水的回水接头、用于检测水质的水质检测器，所述供给水泵的出口连接有供水接头，所述回水接头和供水接头均位于所述机箱的外侧；氢气检测组件安装于所述机箱，所述氢气检测组件包括依次连接的回气接头、气液分离器和气体流量计，所述回气接头和气体流量计位于所述机箱的外侧；供电组件安装于所述机箱，所述供电组件还包括程控电源，所述程控电源设有位于所述机箱的外侧的供电接头。

4、本发明的有益效果是：

5、本发明将纯水供给组件、氢气检测组件和供电组件集成安装在机箱上，可为电解槽的检测提供纯水、电压电流和对氢气进行检测，实现便携使用，在使用时，通过循环水泵将水箱内在水质净化回路中循环流动，通过水净化模块对水进行净化，使得水箱内的水可达到设定的水质要求后，再进行供水，并且根据需要测试需要，程控电源输出合适的电流电压，以及水净化模块将水净化至合适的水质要求，从而可匹配电解槽不同的运行工况。

6、作为上述技术方案的进一步改进，所述纯水供给组件还包括用于给所述水箱内部纯水加热的加热器、串接于所述水质净化回路的空冷器。

7、本方案还设置了加热器来对水箱内的水进行加热，同时在循环净化的过程中，水经过空冷器时进行冷却，使得水箱内的纯水达到工作温度。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述水箱连接有补水管、排水管、排气管、液位计、液体温度传感器，所述补水管安装有补水电磁阀，所述排气管安装有排气单向阀，所述液位计位于机箱外侧。

9、本方案通过液位计检测水箱内部的水量，当水量降低时，则通过补水管进行补水，而补水过程中的空气则通过排气管往外排，同时通过液体温度传感器来检测水箱内部的水温，液位计设置在机箱外侧，人们可直观地查看到水箱的水量。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述回水接头下游侧连接有位于所述机箱外侧的液体流量计，所述供给水泵为位于所述机箱外侧的蠕动泵。液体流量计用于检测电解槽的回水量，并且可从机箱外侧直接观察。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述补水管连接有补水接头，所述排气管连接有排气接头，所述补水接头和排气接头位于机箱外侧。

12、在使用时，外接的补水管道与补水接头连接，而排气管直接通过排气接头往外排出水箱内的空气。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述氢气检测组件还包括串接于所述气液分离器下游侧的干燥管。

14、本方案还设置了干燥管对氢气进行干燥，提高对氢气干燥的效果。

15、作为上述技术方案的进一步改进，所述氢气检测组件还包括气体温度传感器、气体压力传感器、背压阀，所述气液分离器的出水口与排水管连接，所述背压阀的下游连接有位于机箱外侧的氢气排放接头。本方案通过气体温度传感器、气体压力传感器来检测氢气的压力，以及通过背压阀调节氢气排出的压力，在使用时，可通过氢气排放接头与外界的氢气收集容器连接，气液分离器分离出的水通过排水管往外排。

16、作为上述技术方案的进一步改进，所述机箱内部设有电源腔、设备腔、位于设备腔上部的电控腔，所述电源腔与设备腔、电控腔之间设有竖直的隔热板。在安装时，程控电源安装于电源腔，而其他设备就安装在设备腔，而电控模块就安装在电控腔，隔热板可隔绝电源腔内的热量，对设备和电控模块起到保护效果。

17、作为上述技术方案的进一步改进，所述机箱的前侧设有操控面板，所述背压阀、液体流量计、液位计、回水接头、供水接头、回气接头、气体流量计和供电接头均位于所述操控面板，所述操控面板设有多通道数据记录仪。在使用时，多通道数据记录仪与所有的电元件连接，记录传感器所测得的温度、压力等数据，在检测时，直接从机箱的前侧进行接线接管，操作方便。

18、此外，本发明还提供一种电解槽测试方法，包括：

19、将两个所述供电接头通过供电导线与电解槽的两电极连接好，将供水接头和回水接头分别通过水管与电解槽的进水口、出水口连接好，将所述回气接头通过气管与电解槽的出气口连接好；

20、通过循环水泵使水箱中的水在水质净化回路中进行循环流动，通过所述水净化模块对水箱中的水净化；

21、所述水质检测器探测水箱中的水到达预设要求后，启动所述供给水泵给电解槽供应预设的流量和水压的纯水，同时程控电源给电解槽施加预设的电流电压；

22、从电解槽流出的水回流至水箱；

23、电解槽电解生成的氢气经过回气接头、气液分离器和气体流量计。

技术特征：

1.一种便携式电解水制氢测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

7.根据权利要求4所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

9.根据权利要求7所述的便携式电解水制氢测试装置，其特征在于：

10.一种电解槽测试方法，其特征在于：包括：

技术总结
本发明公开了一种便携式电解水制氢测试装置及电解槽测试方法，包括机箱、纯水供给组件、氢气检测组件和供电组件，纯水供给组件包括水净化模块、水箱、循环水泵、供给水泵，供给水泵的进口与水箱连接，水箱连接有用于回水的回水接头、用于检测水质的水质检测器，供给水泵的出口连接有供水接头；氢气检测组件包括依次连接的回气接头、气液分离器和气体流量计；供电组件还包括程控电源，程控电源设有供电接头。根据需要测试需要，程控电源输出合适的电流电压，以及水净化模块将水净化至合适的水质要求，从而可匹配电解槽不同的运行工况。

技术研发人员：李鹏,赵志勇,丁晨希,晏应霜,罗葵,刘子龙,赵升勇,张清杰,黄思源
受保护的技术使用者：佛山仙湖实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18