电解槽压力控制系统、电解槽压力控制方法及计算机设备

技术领域

本申请涉及制氢技术领域，尤其涉及一种电解槽压力控制系统、电解槽压力控制方法及计算机设备。

背景技术

电解水制氢系统用于通过电解水，获得氢气和氧气。相关技术中的电解槽压力控制系统通过调节电解水制氢系统中的氢气分离器和氧气分离器的液位平衡，实现电解水制氢系统中电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡，也即实现电解槽内部氢氧两侧的压力平衡，从而使得电解制得的氧气的纯度和氢气的纯度较高。但通过控制氢气分离器和氧气分离器内部的液位平衡来控制电解槽内部氢氧两侧的压力平衡的方式，并不能较为精准地控制电解槽内部氢氧两侧压力，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较大，影响电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度以及电解槽的隔膜寿命。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种电解槽压力控制系统、电解槽压力控制方法及计算机设备，用于降低电解槽内部氢氧两侧压力差值，提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种电解槽压力控制系统，电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统包括电解槽、氢气分离器、氧气分离器；电解槽压力控制系统包括：控制器和压力检测装置；

电解槽的氢侧出口连接氢气分离器的入口，电解槽的氧侧出口连接氧气分离器的入口；

压力检测装置，用于获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据；

控制器，用于根据压力数据调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在一些实施例中，电解水制氢系统还包括：氢侧调节装置和氧侧调节装置；

氢侧调节装置连接在电解槽的氢侧出口和氢气分离器入口之间，氧侧调节装置连接在电解槽的氧侧出口和氧气分离器入口之间；

控制器，用于根据压力数据控制氢侧调节装置和氧侧调节装置，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在一些实施例中，压力检测装置，包括：氢侧压力变送器和氧侧压力变送器；

氢侧压力变送器，用于检测电解槽的氢侧出口的第一压力；

氧侧压力变送器，用于检测电解槽的氧侧出口的第二压力；

控制器，用于根据第一压力控制氢侧调节装置，并根据第二压力控制氧侧调节装置，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在一些实施例中，压力检测装置，包括：压差变送器；

压差变送器，用于检测电解槽的氢侧出口的第一压力和电解槽的氧侧出口的第二压力的差值；

控制器，用于根据差值控制氢侧调节装置和氧侧调节装置，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在一些实施例中，电解水制氢系统还包括氧气调节阀和氢气调节阀；

所述氢气调节阀设置于所述电解水制氢系统的氢气出口处，所述氧气调节阀设置于所述电解水制氢系统的氧气出口处；控制器，用于根据压力数据控制氧气调节阀和/或氢气调节阀，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在一些实施例中，压力检测装置，包括：氢侧压力变送器和氧侧压力变送器；

氢侧压力变送器，用于检测电解槽的氢侧出口的第一压力；

氧侧压力变送器，用于检测电解槽的氧侧出口的第二压力；

控制器，用于根据第一压力控制氢气调节阀，并根据第二压力控制氧气调节阀，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在一些实施例中，压力检测装置，包括：氢侧压力变送器、氧侧压力变送器和压差变送器；

氢侧压力变送器，用于检测电解槽的氢侧出口的第一压力；

氧侧压力变送器，用于检测电解槽的氧侧出口的第二压力；

压差变送器，用于检测第一压力和第二压力的差值；

控制器，用于根据第一压力或第二压力控制氧气调节阀和氢气调节阀中的一个调节阀，并根据压差控制氧气调节阀和氢气调节阀中的另一个调节阀。

在一些实施例中，压力检测装置，包括：氢侧压力变送器和氧侧压力变送器；

氢侧压力变送器，用于检测电解槽的氢侧出口的第一压力；

氧侧压力变送器，用于检测电解槽的氧侧出口的第二压力；

电解槽压力控制系统还包括第一压力变送器，第一压力变送器用于测量氧气分离器中的第三压力；

控制器，用于根据第三压力控制氧气调节阀，并根据第一压力和第二压力控制氢气调节阀。

在一些实施例中，压力检测装置，包括：氢侧压力变送器和氧侧压力变送器；

氢侧压力变送器，用于检测电解槽的氢侧出口的第一压力；

氧侧压力变送器，用于检测电解槽的氧侧出口的第二压力；

电解槽压力控制系统还包括第二压力变送器，第二压力变送器用于测量氢气分离器中的第四压力；

控制器，用于根据第四压力控制氢气调节阀，并根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀。

在一些实施例中，电解水制氢系统包括N个电解槽，N为正整数且N>1；压力检测装置包括氢侧压力变送器和氧侧压力变送器，氢侧压力变送器包括N个压力变送器；氧侧压力变送器包括N个压力变送器；

N个电解槽的N个氢侧出口均连接氢气分离器的入口，N个电解槽的N个氧侧出口均连接氧气分离器的入口；

氢侧压力变送器中的N个压力变送器分别用于测量N个氢侧出口的压力；氧侧压力变送器中的N个压力变送器分别用于测量N个氧侧出口的压力；

控制器，用于根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和/或氢气调节阀。

在一些实施例中，压力检测装置还包括N个压差变送器；

N个压差变送器，分别用于获得N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力的N个压差；

控制器，用于根据N个氢侧出口的压力或N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和氢气调节阀中的一个调节阀，并根据N个压差控制氧气调节阀和氢气调节阀中的另一个调节阀。

在一些实施例中，电解槽压力控制系统还包括第一压力变送器，第一压力变送器用于测量氧气分离器中的第三压力；

控制器，用于根据第三压力控制氧气调节阀，并根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力控制氢气调节阀。

在一些实施例中，电解槽压力控制系统还包括第二压力变送器，第二压力变送器用于测量氢气分离器中的第四压力；

控制器，用于根据第四压力控制氢气调节阀，并根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀。

在一些实施例中，电解槽压力控制系统还包括N-1个氢侧调节阀和N-1个氧侧调节阀；

N-1个氢侧调节阀分别连接在N个氢侧出口中的N-1个出口与氢气分离器的入口之间；N-1个氧侧调节阀分别连接在N个氧侧出口中的N-1个出口与氧气分离器的入口之间；

控制器，用于根据N个氢侧出口的压力控制氢气调节阀和N-1个氢侧调节阀，并根据N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和N-1个氧侧调节阀。

在一些实施例中，电解槽压力控制系统还包括N-1个氢侧调节阀和N-1个氧侧调节阀；

N-1个氢侧调节阀分别连接在N个氢侧出口中的N-1个出口与氢气分离器的入口之间；N-1个氧侧调节阀分别连接在N个氧侧出口中的N-1个出口与氧气分离器的入口之间；

控制器，用于根据N个氢侧出口的压力控制氢气调节阀和N-1个氢侧调节阀，并根据N个压差控制氧气调节阀和N-1个氧侧调节阀；

或，

控制器，用于根据N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和N-1个氧侧调节阀，并根据N个压差控制氢气调节阀和N-1个氢侧调节阀。

第二方面，本申请提供了一种电解槽压力控制方法，该方法应用于电解槽压力控制系统，电解槽压力控制系统包括控制器和压力检测装置，电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统包括电解槽、氢气分离器、氧气分离器；

电解槽的氢侧出口连接氢气分离器的入口，电解槽的氧侧出口连接氧气分离器的入口；

该方法包括：

压力检测装置获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据；

控制器根据压力数据调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

第三方面，本申请提供了一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的电解槽压力控制方法的步骤。

通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：

本申请提供了一种电解槽压力控制系统，电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统包括电解槽、氢气分离器、氧气分离器；电解槽压力控制系统包括：控制器和压力检测装置；电解槽的氢侧出口连接氢气分离器的入口，电解槽的氧侧出口连接氧气分离器的入口；压力检测装置，用于获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据；控制器，用于根据压力数据调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

由此可知，本申请中的电解槽压力控制系统，可以通过压力检测装置获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据。电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据可以避免电解槽外部管道的影响，较为精准地指示电解槽内部阴极室和阳极室的压力。因此本申请的控制器根据压力数据进行控制，可以较为精准地调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较小，提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度，延长电解槽隔膜的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种电解槽压力控制系统的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统的示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种电解槽压力控制系统的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图11为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图13为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图；

图14为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制方法的流程图。

具体实施方式

为了帮助更好地理解本申请实施例提供的方案，在介绍本申请实施例提供的方法之前，先介绍本申请实施例方案的应用的场景。

电解水制氢系统用于通过电解水，获得氢气和氧气。相关技术中的电解槽压力控制系统通过调节电解水制氢系统中的氢气分离器和氧气分离器的液位平衡，实现电解水制氢系统中电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡，也即实现电解槽内部氢氧两侧的压力平衡，从而使得电解制得的氧气的纯度和氢气的纯度较高。

本申请人发现由于电解槽出口与氢气、氧气分离器之间由管道连接，而电解槽氢、氧出口与氢气、氧气分离器之间的管道阻力降不同，导致在氢气、氧气分离器内部的压力平衡的情况下，电解槽内部氢氧两侧压力由于管道阻力降的不同存在差值，影响氢气与氧气的纯度。特别是在变功率制氢场景下，这种影响会随着电解槽运行功率的波动而加剧。因此通过控制氢气分离器和氧气分离器内部的液位平衡来控制电解槽内部氢氧两侧的压力平衡的方式，并不能较为精准地控制电解槽内部氢氧两侧压力平衡，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较大，影响电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度。

为了解决上述的技术问题，本申请提供了一种电解槽压力控制系统，电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统包括电解槽，氢气分离器、氧气分离器、氧气调节阀和氢气调节阀；电解槽压力控制系统包括控制器、氢侧压力变送器和氧侧压力变送器；电解槽的氢侧出口连接氢气分离器的入口，电解槽的氧侧出口连接氧气分离器的入口；氢气调节阀设置于电解水制氢系统的氢气出口处，氧气调节阀设置于电解水制氢系统的氧气出口处；例如，氢气出口处为氢气分离器的出口，氧气出口处为氧气分离器的出口；氢侧压力变送器用于测量电解槽的氢侧出口的第一压力；氧侧压力变送器用于测量电解槽的氧侧出口的第二压力；控制器，用于根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀和/或氢气调节阀。

由此可知，本申请中的电解槽压力控制系统，通过氢侧压力变送器和氧侧压力变送器分别测得电解槽的氢侧出口的第一压力和氧侧出口的第二压力，然后根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀和/或氢气调节阀，可以较为精准地控制电解槽内部氢氧两侧压力，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较小，提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统的示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统，电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统包括电解槽1、氢气分离器4、氧气分离器5；电解槽压力控制系统包括：控制器和压力检测装置19。

其中，电解槽1的氢侧出口连接氢气分离器4的入口，电解槽1的氧侧出口连接氧气分离器5的入口；压力检测装置19，用于获得电解槽1的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据。

控制器，用于根据压力数据调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

本申请中的电解槽压力控制系统，可以通过压力检测装置获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据。电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据可以避免电解槽外部管道的影响，较为精准地指示电解槽内部阴极室和阳极室的压力。在实际的应用中，为了保证压力数据中的压力更贴近于电解槽内部阴极室和阳极室的压力，本申请实施例中的压力检测装置的检测点可以尽可能地靠近电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口。

因此本申请根据压力数据控制氧气调节阀和/或氢气调节阀调节电解水制氢系统中的氧气流量和氢气流量，可以较为精准地控制电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较小，提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度，延长电解槽隔膜的寿命。

在本申请实施例中，控制器可以通过压力数据调节电解水制氢系统中的氧气调节阀和氢气调节阀，也可以根据压力数据调节电解水制氢系统中的其他流量调节装置，下面通过示例来进行具体介绍。

作为一种可能的实施方式，本申请实施例提供的电解水制氢系统还包括氧气调节阀和氢气调节阀。氢气调节阀设置于电解水制氢系统的氢气出口处，氧气调节阀设置于电解水制氢系统的氧气出口处；控制器，用于根据压力数据控制氧气调节阀和/或氢气调节阀，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。下面结合具体的附图进行介绍。

如图2所示，本申请实施例提供的电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统100包括电解槽1，氢气分离器4、氧气分离器5、氧气调节阀15和氢气调节阀16。电解槽压力控制系统200包括：控制器18、氢侧压力变送器12和氧侧压力变送器13。

其中，电解槽1的氢侧出口连接氢气分离器4的入口，电解槽1的氧侧出口连接氧气分离器5的入口；氢气调节阀16设置于电解水制氢系统的氢气出口处，氧气调节阀15设置于电解水制氢系统的氧气出口处；例如，氢气分离器4的出口连接氢气调节阀16；氧气分离器5的出口连接氧气调节阀15。氢侧压力变送器12用于测量电解槽1的氢侧出口的第一压力；氧侧压力变送器13用于测量电解槽1的氧侧出口的第二压力；

控制器18，用于根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀15和/或氢气调节阀16，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

需要说明的是，本申请实施例提供的控制器18，用于根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀15和/或氢气调节阀16，使得第一压力和第二压力均与预设压力保持一致，或使得第一压力和第二压力的差值接近或等于0。当第一压力和第二压力均与预设压力保持一致，或使得第一压力和第二压力的差值接近或等于0时，电解水制氢系统管道内的压力也会基本保持一致，从而可以使得氢气分离器4和氧气分离器5的液位达到平衡。

在实际的应用中，本申请实施例中的控制器18可以通过第一压力和第二压力的差值控制氧气调节阀15和/或氢气调节阀16，也可以直接根据第一压力控制氧气调节阀15，并根据第二压力控制氢气调节阀16，本申请实施例在此不做限定。在实际的应用中，为了保证第一压力和第二压力更接近电解槽1内部氢氧两侧的压力，本申请实施例中的氢侧压力变送器12可以尽可能地靠近电解槽1的氢侧出口，氧侧压力变送器13可以尽可能地靠近电解槽1的氧侧出口。

本申请实施例中的电解槽通过电解水产生氢气和氧气。电解槽制得的氢气通过氢侧出口流经氢气分离器4变成纯度较高的氢气，然后通过氢气调节阀16流出。电解槽制得的氧气通过氧侧出口流经氧气分离器5变成纯度较高的氧气，然后通过氧气调节阀15流出。本申请中的电解槽压力控制系统，通过氢侧压力变送器和氧侧压力变送器分别测得电解槽的氢侧出口的第一压力和氧侧出口的第二压力，然后根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀和/或氢气调节阀，使得第一压力和第二压力保持一致。如此，本申请实施例提供的电解槽压力控制系统可以避免电解槽的外部管道阻力降的不同的影响，较为精准地控制电解槽内部氢氧两侧压力，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较小，从而减小电解槽隔膜两侧氢氧互串的驱动力，进而提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度。

本申请实施例提供的碱性电解水制氢系统可以应用于多种类型的电解水制氢系统，下面以碱性电解水制氢系统作为示例进行介绍。

参见图3，该图为本申请实施例提供的另一种电解槽压力控制系统的示意图。

如图3所示，本申请实施例中的电解槽压力控制系统还包括压差变送器14。电解水制氢系统包括电解槽1，碱液换热器2、碱液泵3、氢气分离器4、氧气分离器5、氢侧洗涤器6、氧侧洗涤器7、氢侧气体换热器8、氧侧气体换热器9、氧侧气液分离器10、氢侧气液分离器11、氧气调节阀15和氢气调节阀16。

在电解水制氢系统中，电解槽制得的氢气，通过氢侧出口依次流经氢气分离器4、氢侧洗涤器6、氢侧气体换热器8和氢侧气液分离器11变成纯度较高的氢气，然后通过氢气调节阀16流出。电解槽制得的氧气通过氧侧出口流经氧气分离器5、氧侧洗涤器7、氧侧气体换热器9和氧侧气液分离器10变成纯度较高的氧气，然后通过氧气调节阀15流出。氢侧气体换热器8和氧侧气体换热器9分别用于通过冷却水对氢气和氧气进行冷却。氢侧洗涤器6和氧侧洗涤器7分别用于对氢气和氧气进行脱碱和洗涤。系统补充纯水进入氢侧洗涤器6或氧侧洗涤器7中，从氢气分离器4和氧气分离器5底部流出的液相经过汇合后，通过碱液泵3流入碱液换热器2中，最终重新回到电解槽的入口。

本申请实施例中的压差变送器14，用于获得第一压力和第二压力的压差。控制器，用于根据第一压力或第二压力控制氧气调节阀15和氢气调节阀16中的一个调节阀，并根据压差控制氧气调节阀15和氢气调节阀16中的另一个调节阀。需要说明的是，本申请实施例中的控制器可以根据第一压力或第二压力控制氧气调节阀和氢气调节阀中的一个调节阀，使得第一压力或第二压力与预设压力一致，从而使得电解水制氢系统中氢气或氧气的压力与预设压力匹配，保证系统的正常运行。控制根据压差控制氧气调节阀和氢气调节阀中的另一个调节阀，使得压差接近或等于0，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。本申请实施例中的控制器通过压差变送器可以直接获得第一压力和第二压力的差值，从而可以使得控制器的调控速度更快，电解槽内部氢氧两侧压力差值更稳定。

参见图4，该图为本申请实施例提供的一种电解槽压力控制系统的示意图。

如图4所示，电解槽压力控制系统还可以包括第一压力变送器17，第一压力变送器17用于测量氧气分离器5中的第三压力；控制器18，用于根据第三压力控制氧气调节阀15，并根据第一压力和第二压力控制氢气调节阀16。需要说明的是，本申请实施例中的控制器可以直接根据氢侧压力变送器12和氧侧压力变送器13输出的第一压力和第二压力控制氢气调节阀16，也可以根据连接氢侧压力变送器12和氧侧压力变送器13的压差变送器14输出的压差，即第一压力和第二压力的差值，控制氢气调节阀16，本申请实施例在此不做限定。

在本申请实施例中，控制器可以根据第一压力和第二压力控制氢气调节阀16，使得第一压力和第二压力的差值接近或等于0。控制器还可以根据氧气分离器5中的第三压力控制氧气调节阀15，使得氧气分离器5中的第三压力与预设压力匹配，从而使得电解水制氢系统中氢气或氧气的压力与预设压力匹配，保证系统的正常运行。需要说明的是，本申请实施例通过测得压力分离器5中的第三压力，在原理上与上述实施例中氧侧压力变送器13测得的第二压力较为接近。但由于氧侧压力变送器13测得的第二压力为电解槽1的氧侧出口的第二压力，电解槽的氧侧出口的压力收到氧侧出口管道的影响在实际的应用中波动较大，使用第二压力对氧气调节阀15进行控制会使得氧气调节阀15的开度频繁变化，不利于保持电解水制氢系统的压力稳定。因此，本申请实施例通过第一压力变送器测得压力分离器5中的第三压力，并通过第三压力对氧气调节阀15进行控制，可以提高电解水制氢系统的压力的稳定性。

作为另一种可能的实施方式，本申请实施例提供的电解槽压力控制系统还可以包括第二压力变送器，第二压力变送器用于测量氢气分离器中的第四压力。控制器，用于根据第四压力控制氢气调节阀，并根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀。第一压力变送器位于氧侧，第二压力变速器位于氢侧，且第二压力变送器的连接关系和控制原理与第一压力变送器类似，本申请实施例在此不再赘述。

作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的电解水制氢系统还可以包括：氢侧调节装置和氧侧调节装置。其中，氢侧调节装置连接在电解槽的氢侧出口和氢气分离器入口之间，氧侧调节装置连接在电解槽的氧侧出口和氧气分离器入口之间。控制器，用于根据压力数据控制氢侧调节装置和氧侧调节装置，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。需要说明的是，本申请实施例中的氢侧调节装置或氧侧调节装置可以为调节阀门，也可以为其他调节气体流量的装置，本申请在此不做限定。

在实际的应用中本申请实施例中的压力检测装置可以为压力变送器，也可以为压差变送器，下面通过示例来进行具体介绍。

如图5所示，本申请实施例提供的压力检测装置包括氢侧压力变送器12和氧侧压力变送器13。氢侧压力变送器12，用于检测电解槽1的氢侧出口的第一压力；氧侧压力变送器13，用于检测电解槽1的氧侧出口的第二压力。控制器，用于根据第一压力控制氢侧调节装置21，并根据第二压力控制氧侧调节装置22，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

如图6所示，本申请实施例提供的压力检测装置，包括：压差变送器14。压差变送器14，用于检测电解槽1的氢侧出口的第一压力和电解槽1的氧侧出口的第二压力的差值。控制器，用于根据差值控制氢侧调节装置21和氧侧调节装置22，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

在本申请实施例中，压力检测装置侧得的压力数据可以用来调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。本申请实施例还可以根据氧气分离器5中的第三压力控制氧气调节阀15，使得氧气分离器5中的第三压力与预设压力匹配，从而使得电解水制氢系统中氢气或氧气的压力与预设压力匹配，保证系统的正常运行。

作为一种可能的实施方式，本申请实施例提供的电解槽压力控制系统还可以包括第二压力变送器20，第二压力变送器20用于测量氢气分离器4中的第四压力。控制器，用于根据第四压力控制氢气调节阀16。第一压力变送器位于氧侧，第二压力变速器位于氢侧，且第二压力变送器的连接关系和控制原理与第一压力变送器类似，本申请实施例在此不再赘述。

本申请实施例提供的电解槽压力控制系统可以应用于包含单个电解槽的电解水制氢系统，也可以应用于包含多个电解槽的电解水制氢系统。

参见图7，该图为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图。

如图7所示，电解水制氢系统包括N个电解槽，电解槽1、电解槽2至电解槽N，N为正整数且N>1。氢侧压力变送器包括N个压力变送器，压力变送器121、压力变送器122至压力变送器12N。氧侧压力变送器包括N个压力变送器，压力变送器131、压力变送器132至压力变送器13N。N个电解槽的N个氢侧出口均连接氢气分离器4的入口，N个电解槽的N个氧侧出口均连接氧气分离器5的入口；氢侧压力变送器中的N个压力变送器，压力变送器121、压力变送器122至压力变送器12N分别用于测量N个氢侧出口的压力。氧侧压力变送器中的N个压力变送器，压力变送器131、压力变送器132至压力变送器13N分别用于测量N个氧侧出口的压力。

本申请实施例中的控制器用于根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀15和/或氢气调节阀16。具体地，本申请实施例中的控制器可以根据N个电解槽中每个电解槽的氧侧出口的压力和氢侧出口的压力的压差，控制氧气调节阀15和氢气调节阀16中的一个调节阀；并通过每个电解槽的氧侧出口的压力和氢侧出口的压力中的一个压力，控制氧气调节阀15和氢气调节阀16中的另一个调节阀。在实际的应用中，本申请实施例中的控制器可以根据N个电解槽中每个电解槽的氧侧出口的压力和氢侧出口的压力的N个压差中的最大值，控制氧气调节阀15和氢气调节阀16中的一个调节阀，本申请实施例在此不做限定。

参见图8，该图为本申请实施例提供的另一种多个电解槽的压力控制系统的示意图。

如图8所示，电解槽压力控制系统还可以包括第一压力变送器17，第一压力变送器17用于测量氧气分离器5中的第三压力。控制器用于根据第三压力控制氧气调节阀15，并根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力控制氢气调节阀16。具体地，本申请实施例中的控制器可以根据N个电解槽中每个电解槽的氧侧出口的压力和氢侧出口的压力的压差，控制氢气调节阀16。

作为另一种可能的实施方式，本申请实施例提供的电解槽压力控制系统还可以包括第二压力变送器，第二压力变送器用于测量氢气分离器中的第四压力。控制器，用于根据第四压力控制氢气调节阀，并根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀。第二压力变送器的连接关系和控制原理与第一压力变送器类似，本申请实施例在此不再赘述。

参见图9，该图为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图。

如图9所示，电解槽压力控制系统还包括N个压差变送器，压差变送器141、压差变送器142至压差变送器14N。N个压差变送器分别用于获得N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力的N个压差。例如，差压变送器141用于获得压力变送器121测得的压力和压力变送器131测得的压力的压差。差压变送器142用于获得压力变送器122测得的压力和压力变送器132测得的压力的压差。

控制器，用于根据N个氢侧出口的压力或N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和氢气调节阀中的一个调节阀。具体地，本申请实施例可以根据N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力中的一个目标压力控制氧气调节阀和氢气调节阀中的一个调节阀。目标压力可以为N个氢侧出口的压力和N个氧侧出口的压力中与预设压力差值最大的压力值。控制器还用于根据N个压差控制氧气调节阀和氢气调节阀中的另一个调节阀。在实际的应用中，本申请实施例中的控制器可以根据N个压差中的最大值，控制氧气调节阀15和氢气调节阀16中的一个调节阀，本申请实施例在此不做限定。

需要说明的是，在本申请实施例中也可以增加上述实施例中的第一压力变送器或第二压力变送器。当本申请实施例中存在第一压力变送器时，控制器用于根据第一压力变送器检测的第三压力控制氧气调节阀，并根据N个压差控制氢气调节阀。当本申请实施例中存在第二压力变送器时，控制器用于根据第二压力变送器测得的第四压力控制氢气调节阀，并根据N个压差控制氧气调节阀。

参见图10，该图为本申请实施例提供的另一种多个电解槽的压力控制系统的示意图。

如图10所示，电解槽压力控制系统还包括N-1个氧侧调节阀，例如调节阀112、调节阀122至调节阀1(N-1)2(图中未画出)。电解槽压力控制系统包括N-1个氢侧调节阀，例如调节阀121至调节阀1N1。需要说明的是，本申请实施例不限定N-1个氢侧调节阀和N-1个氧侧调节阀的具体位置，只要满足N-1个氢侧调节阀分别连接在N个氢侧出口中的N-1个出口与氢气分离器的入口之间，N-1个氧侧调节阀分别连接在N个氧侧出口中的N-1个出口与氧气分离器的入口之间，便可以实施本申请的技术方案。

控制器用于根据N个氢侧出口的压力控制氢气调节阀和N-1个氢侧调节阀，并根据N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和N-1个氧侧调节阀，使得N个氧侧出口的压力和N个氢侧出口的压力均与预设压力保持一致。作为一个示例，控制器在可以电解槽11的氧侧出口压力大于预设压力时，增大调节阀112的开度，以减小电解槽11的氧侧出口压力。在实际的应用中，本申请实施例也可以在电解槽11的氢侧出口增加调节阀111，在电解槽1N的氧侧出口增加调节阀1N2，本申请实施例在此不做限定。需要说明的是，本申请实施例设置氧侧调节阀和氢侧调节阀可以更为精准地调节N个电解槽中每个电解槽中氢氧两侧的压力，使得多个电解槽的压力较为均衡。

参见图11，该图为本申请实施例提供的一种多个电解槽的压力控制系统的示意图。

如图11所示，电解槽压力控制系统还包括N-1个氧侧调节阀，调节阀112、调节阀122至调节阀1(N-1)2(图中未画出)。电解槽压力控制系统包括N-1个氢侧调节阀，调节阀121至调节阀1N1。N-1个氢侧调节阀分别连接在N个氢侧出口中的N-1个出口与氢气分离器的入口之间；N-1个氧侧调节阀分别连接在N个氧侧出口中的N-1个出口与氧气分离器的入口之间。

作为一种可能的实施方式，控制器用于根据N个氢侧出口的压力控制氢气调节阀和N-1个氢侧调节阀，并根据N个压差控制氧气调节阀和N-1个氧侧调节阀。作为另一种可能的实施方式，控制器用于根据N个氧侧出口的压力控制氧气调节阀和N-1个氧侧调节阀，并根据N个压差控制氢气调节阀和N-1个氢侧调节阀。需要说明的是，本申请实施例设置氧侧调节阀和氢侧调节阀可以更为精准地调节N个电解槽中每个电解槽中氢氧两侧的压力，使得多个电解槽的压力较为均衡。

参见图12，该图为本申请实施例提供的另一种多个电解槽的压力控制系统的示意图。

如图12所示，电解槽压力控制系统包括N个氧侧调节阀，调节阀112、调节阀122至调节阀1N2。电解槽压力控制系统包括N个氢侧调节阀，调节阀121至调节阀1N1。N个氢侧调节阀分别连接在N个氢侧出口与氢气分离器的入口之间；N个氧侧调节阀分别连接在N个氧侧出口与氧气分离器的入口之间。

作为一种可能的实施方式，控制器用于根据压差变送器(141至14N)测得的N个压差控制N个氢侧调节阀和N个氧侧调节阀，并根据第一压力变送器17测得的第三压力和第二压力变送器20测得的第四压力，调节氢气调节阀16和氧气调节阀15。

作为另一种可能的实施方式，图12中的压差变送器可以用两个压力变送器进行替换。如图13所示，氢侧压力变送器中的N个压力变送器，压力变送器121、压力变送器122至压力变送器12N分别用于测量N个氢侧出口的压力。氧侧压力变送器中的N个压力变送器，压力变送器131、压力变送器132至压力变送器13N分别用于测量N个氧侧出口的压力。

本申请实施例中控制器还用于根据压力变送器121至压力变送器12N测得的压力控制N个氢侧调节阀，并根据压力变送器131至压力变送器13N测得的压力控制N个氧侧调节阀。控制器还可以根据第一压力变送器17测得的第三压力和第二压力变送器20测得的第四压力，调节氢气调节阀16和氧气调节阀15。

本申请中的电解槽压力控制系统，通过氢侧压力变送器和氧侧压力变送器分别测得电解槽的氢侧出口的第一压力和氧侧出口的第二压力，然后根据第一压力和第二压力控制氧气调节阀和/或氢气调节阀，可以较为精准地控制电解槽内部氢氧两侧压力，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较小，提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度。而且，本申请实施例提供的电解槽压力控制系统，还可以应用于多个电解槽的压力控制系统，在多个电解槽的压力控制系统中，本申请实施例还可以在氧侧出口中与氧气分离器的入口之间设置氧侧调节阀，使得多个电解槽的压力较为均衡。本申请提供的电解槽压力控制系统可以应用的电解水制氢系统可以包括碱性电解水制氢系统和其他类型的电解水制氢系统，本申请实施例在此不做限定。

根据上述实施例提供的电解槽压力控制系统，本申请实施例还提供了一种电解槽电压控制方法。

本申请实施例提供的电解槽压力控制方法，方法应用于电解槽压力控制系统，电解槽压力控制系统包括控制器和压力检测装置，电解槽压力控制系统应用于电解水制氢系统，电解水制氢系统包括电解槽、氢气分离器、氧气分离器；电解槽的氢侧出口连接氢气分离器的入口，电解槽的氧侧出口连接氧气分离器的入口。

如图14所示，本申请提供的电解槽电压控制方法包括：

S140：压力检测装置获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据。

S141：控制器根据压力数据调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

需要说明的是，电解水制氢系统还可以包括氢侧调节装置和氧侧调节装置。氢侧调节装置连接在电解槽的氢侧出口和氢气分离器入口之间，氧侧调节装置连接在电解槽的氧侧出口和氧气分离器入口之间。作为一种可能的实施方式，本申请可以根据压力数据控制氢侧调节装置和氧侧调节装置，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

需要说明的是，电解水制氢系统还包括氧气调节阀和氢气调节阀。氢气调节阀设置于电解水制氢系统的氢气出口处，氧气调节阀设置于电解水制氢系统的氧气出口处。作为另一种可能的实施方式，本申请可以根据压力数据控制氧气调节阀和/或氢气调节阀，以调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡。

由此可知，本申请中的电解槽压力控制系统，可以通过压力检测装置获得电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据。电解槽的氢侧出口和电解槽的氧侧出口的压力数据可以避免电解槽外部管道的影响，较为精准地指示电解槽内部阴极室和阳极室的压力。因此本申请的控制器根据压力数据进行控制，可以较为精准地调节电解槽内部阴极室和阳极室的压力平衡，从而使得电解槽内部氢氧两侧压力差值较小，提高电解槽制得的氢气的纯度与氧气的纯度，延长电解槽隔膜的寿命。

根据上述实施例提供的电解槽电压控制方法，本申请还提供了一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的电解槽电压控制方法的步骤。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。