[发明专利]一种水电解制氢系统及其控制方法

权利要求书

1.一种水电解制氢系统，其特征在于，包括：电解槽、气液分离单元、集成式换热器和循环泵；其中：

所述电解槽、所述气液分离单元、所述集成式换热器及所述循环泵通过电解液管路串联连接，形成电解液冷却循环回路；

所述集成式换热器用于通过散热介质直接对所述电解液冷却循环回路中的电解液进行散热。

2.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述集成式换热器为空冷式换热器，用于通过外接空气直接对所述电解液冷却循环回路中的电解液进行散热。

3.根据权利要求2所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述空冷式换热器，包括：中空壳体以及设置于所述中空壳体内部的盘管、风机；其中：

所述盘管设置于所述中空壳体内部的中层空间；

所述风机设置于所述中空壳体的顶部，用于将外界空气注入所述中空壳体，并利用外界空气对所述盘管内流经的电解液进行一次换热。

4.根据权利要求3所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述空冷式换热器，还包括：液态水泵、水盘以及布水系统；其中：

所述水盘设置于所述中空壳体的底部，用于提供和回收液态水；

所述液态水泵用于将所述液态水抽至所述布水系统；

所述布水系统设置于所述中空壳体的上层空间，用于将所述液态水喷淋在所述盘管上，对所述盘管内的电解液进行二次换热。

5.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述集成式换热器采用集成框架机构，并且设置于所述电解槽、所述气液分离单元和所述循环泵中任一器件的上方。

6.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述电解槽、所述气液分离单元、所述集成式换热器及所述循环泵，按照预设顺序依次通过电解液管路串联连接。

7.根据权利要求6所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述预设顺序为：所述电解槽、所述集成式换热器、所述气液分离单元、所述循环泵；

或者，所述预设顺序为：所述电解槽、所述气液分离单元、所述集成式换热器、所述循环泵；

或者，所述预设顺序为：所述电解槽、所述气液分离单元、所述循环泵、所述集成式换热器。

8.根据权利要求7所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述气液分离单元包括：氧气-电解液分离器和氢气-电解液分离器；两者的输入端分别直接或间接与所述电解槽的相应输出端相连。

9.根据权利要求8所述的水电解制氢系统，其特征在于，当所述集成式换热器设置于所述电解槽与所述气液分离单元之间时：

所述集成式换热器内部分别输送所述氧气-电解液分离器和所述氢气-电解液分离器的电解液；

或者，所述集成式换热器包括氧侧集成式换热器和氢侧集成式换热器两路，分别输送所述氧气-电解液分离器和所述氢气-电解液分离器的电解液；

或者，所述集成式换热器仅输送所述氧气-电解液分离器的电解液。

10.根据权利要求1所述的水电解制氢系统，其特征在于，还包括：换热器旁路；其中：

所述换热器旁路与所述集成式换热器并联连接；

由所述集成式换热器和所述换热器旁路调节流入自身的电解液流量，使所述水电解制氢系统的散热量适应所述电解槽的输入功率变化。

11.根据权利要求10所述的水电解制氢系统，其特征在于，所述循环泵用于根据所受控制，调节自身泵入所述电解槽的电解液流量，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化；

所述集成式换热器用于根据所受控制，调节自身的散热量，使所述水电解制氢系统的散热量进一步适应所述电解槽的输入功率变化。