[发明专利]一种制氢电解池模拟装置及方法

说明书

本申请涉及一种制氢电解池模拟装置及方法，涉及制氢电解池技术领域，该装置包括：第一容器，用于进行电解制氢；第二容器，用于盛放用于进行电解制氢的第一液体；第三容器，用于通过水浴加热的方式对第二容器进行加热；温度控制器，其用于控制设置在第三容器内的电加热器按照第一加热周期对第三容器内的水进行加热；功率电源模块，其与第一容器的阳极和阴极连接；监测反馈装置，其用于监测第一容器的出气管道内的氢气流量变化。本申请在模拟制氢电解池工作设备基础的前提下，通过对纯水温度、第一容器的电极温度和电极工作功率进行调整，模拟不同工作参数下的电解制氢环境，从而为工作参数的调整提供模拟依据，以便后期提高电解制氢效率。

技术领域

本申请涉及制氢电解池技术领域，具体涉及一种制氢电解池模拟装置及方法。

背景技术

随着氢能源的蓬勃发展，市场对高纯度氢气的需求越来越大。而目前暂主导地位的传统制氢方案受到氢气纯度和造价、环保要求的限制，迫使不断寻求新的制氢方案。作为未来电解制氢的主导趋势，利用固体聚合物电解质进行电解水制氢以电流密度高、体积小、无腐蚀、氢气纯度高等显著性优点，在电解制氢的各大方案中越来越受欢迎。

固体聚合物电解质电解水制氢技术的核心是固体聚合物电解池，其主要由膜电极组件、集电器、框架和密封垫组成。其中质子交换膜、阴阳极催化剂、阴阳极气体扩散层组成膜电极，为整个水电解池物料传输以及电化学反应的场所，膜电极的性能与结构，直接影响PEM(Proton Exchange Membrane，质子交换膜)水电解池的性能和使用寿命。

目前，如何对固体聚合物电解质电解水制氢技术的工作参数进行控制，从而获得最佳工作参数尤其关键，故而急需一种固体聚合物电解质电解水制氢的模拟技术，从而满足工作人员对工作参数的调整需求。

发明内容

本申请提供一种制氢电解池模拟装置及方法，在模拟制氢电解池工作设备基础的前提下，通过对纯水温度、第一容器的电极温度和电极工作功率进行调整，模拟不同工作参数下的电解制氢环境，从而为工作参数的调整提供模拟依据，以便后期提高电解制氢效率。

第一方面，本申请提供了一种制氢电解池模拟装置，所述装置包括：

第一容器，其用于进行电解制氢；

第二容器，其内部用于盛放用于进行电解制氢的第一液体，所述第二容器与所述第一容器连通；

第三容器，其用于通过水浴加热的方式对所述第二容器进行加热；

温度控制器，其用于根据所述第三容器内的水温以及第一目标温度，控制设置在所述第三容器内的电加热器按照第一加热周期对所述第三容器内的水进行加热；

功率电源模块，其与所述第一容器的阳极和阴极连接；

监测反馈装置，其用于监测所述第一容器的出气管道内的氢气流量变化；其中，

所述第二容器设置在所述第三容器内。

进一步的，所述装置还包括：

设置在所述第一容器的阴极上的第一容器阴极加热片；

设置在所述第一容器的阳极上的第一容器阳极加热片；

所述温度控制器还用于根据所述第一容器的阴极以及阳极的温度，利用设置在所述第一容器阴极加热片以及所述第一容器阳极加热片分别对所述阴极和阳极进行温度调节。

进一步的，所述装置还包括：

设置在所述第二容器内的第二容器温感部件；

设置在所述第三容器内的第三容器温感部件；

所述第二容器温感部件以及所述第三容器温感部件与所述温度控制器信号连接。

进一步的，所述装置还包括：