CN117535728B

CN117535728B - 制氢电解槽工作状态监测方法、系统、设备及存储介质

Info

Publication number: CN117535728B
Application number: CN202311813386.3A
Authority: CN
Inventors: 张亮钊; 何先成; 余瑞兴; 常野; 谢阳雪
Original assignee: Guangdong Cawolo Hydrogen Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Cawolo Hydrogen Technology Co Ltd
Priority date: 2023-12-26
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2024-06-04
Anticipated expiration: 2043-12-26
Also published as: CN117535728A

Abstract

本发明公开一种制氢电解槽工作状态监测方法、系统、设备及存储介质，计算机可读存储介质，所述方法包括:获取电解槽在工作状态下的工作电流及获取在所述工作电流下的所述电解槽的测量电压；获取所述电解槽对应的指示所述电解槽处于稳定工作状态下的电压电流关系模型；根据所述工作电流及所述电压电流关系模型，得到所述电解槽的估计电压；根据所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态。

Description

制氢电解槽工作状态监测方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种制氢电解槽工作状态监测方法、系统、设备计算机可读存储介质。

背景技术

电解水技术具备效率高、响应速度快、电流密度大、清洁等优点，是未来绿氢发展的重要方向；在电解槽使用过程中，需实时检测电解槽的电压数据，以此来判断该电解槽的健康状态。但电解槽在运行过程中，可能会发生异常，如果不能及时发现异常并排查故障，会影响电解槽的工作效率，因此需要对电解槽的运行进行监测，及时发现异常以便于技术人员及时采取干预措施。

发明内容

为了解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种制氢电解槽工作状态监测方法、系统、设备及计算机可读存储介质，能够及时发现电解槽工作的异常，提高异常检测的准确度，以便于技术人员及时采取干预措施。

第一方面，提供一种制氢电解槽工作状态监测方法，包括：

获取电解槽在工作状态下的工作电流及获取在所述工作电流下的所述电解槽的测量电压；

获取所述电解槽对应的指示所述电解槽处于稳定工作状态下的电压电流关系模型；

根据所述工作电流及所述电压电流关系模型，得到所述电解槽的估计电压；

根据所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态。

第二方面，提供一种制氢电解槽工作状态监测系统，包括：电压采集设备及控制设备，电压采集设备与电解槽的阴极板及阳极板相连接，电压采集设备还与控制设备相连接，电压采集设备采集所述电解槽的阴极板及阳极板的电势信号，所述控制设备执行本申请实施例所提供的制氢电解槽工作状态监测方法的步骤，所述阴极板与外电源负极相连，所述阳极板与外电源正极相连接。

第三方面，提供一种控制设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本申请实施例所提供的制氢电解槽工作状态监测方法的步骤。

第四方面，提供一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行本申请实施例所提供的制氢电解槽工作状态监测方法的步骤。

在上述实施例中，在监测电解槽的工作状态时，实时获取电解槽的工作电流，并根据指示所述电解槽处于稳定工作状态下的电压电流关系模型，计算得到工作电流对应的估计电压，该估计电压指示在稳定工作状态下与工作电流对应的电压值，将实时监测到的测量电压与估计电压进行对比，评估电解槽的工作状态。本申请通过稳定工作状态下的电压电流关系模型评估电解槽的工作状态，能够及时发现电解槽工作的异常，提高异常检测的准确度，以便于技术人员及时采取干预措施。

附图说明

图1为一实施例中制氢电解槽工作状态监测方法的应用环境图；

图2为另一实施例中制氢电解槽工作状态监测方法的应用环境图；

图3为一实施例中制氢电解槽工作状态监测方法的流程图；

图4为一实施例中电压电流关系模型示意图；

图5为一实施例中制氢电解槽工作状态监测装置的示意图；

图6为一实施例中制氢电解槽工作状态监测设备的示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明的保护范围。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，但是应当理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

参阅图1，为一实施例中制氢电解槽工作状态监测方法的应用环境图。应用环境图可以包括控制设备1、电压采集设备2、终端设备3及电解槽4。电解槽4与电压采集设备2相连接，电压采集设备2与控制设备1相连接，控制设备1与终端设备3进行无线或者有线通信。电解槽4包括多个电极板，相邻两个电极板间构成一个电解小室，其中多个电解极板包括与外电源负极相连接的阴极板及与外电源正极相连接的阳极板，或多个电解极板包括与外电源负极相连接的阴极板、与外电源正极相连接的阳极板及至少一个中间极板。电压采集设备2与电解槽4的阴极板相连接，用于采集阴极板的电势信号，及电压采集设备2与电解槽4的阳极板相连接，用于采集阳极板的电势信号，控制设备1获取采集的阴极板的电势信号及阳极板的电势信号，根据阴极板的电势信号及阳极板的电势信号计算得到电解槽4的测量电压。

在一些实施例中，电解槽4的多个电极板分别与电压采集设备2相连接。在电解槽4处于工作状态下，电压采集设备2采集每个电极板的电势信号，控制设备1获取每个电极板的电势信号，并根据相邻两个电极板的电势信号计算相邻两个电极板对应的电解小室的电压。通过将所有电解小室的电压加和，得到电解槽4的测量电压。其中多个电解极板包括阴极板及阳极板，或多个电解极板包括阴极板、阳极板及至少一个中间极板。

如图1所示其中A₀为阴极板、A_N为阳极板、A₁，A₂，A₃，…，A_N-2，A_N-1为中间极板。相邻两个电极板间构成一个电解小室，即中间极板之间或者阴极板与中间极板、阳极板与中间极板之间为电解小室，比如A₀与A₁之间为一个电解小室1；A₁与A₂之间为一个电解小室2；A_N-1与A_N之间为电解小室N，共N个电解小室。电解槽4的中间极板、阴阳极板均有信号线连接至电压巡检仪上。电压采集设备2采集各个电极板的电势信号y₀，V₁，…，V_N-1，V_N，控制设备1获取各个电极板的电势信号V₀，V₁，…，V_N-1，V_N。控制设备1根据相邻电势信号，分别以U₁，U₂…，U_N-1，U_N分别表示电解小室1、电解小室2、…、电解小室N-1、电解小室N的电压值，并存储这些电压值，将U₁，U₂…，U_N-1，U_N相加得到电解槽4的测量电压。

例如电解小室1的电压值U₁是利用A₀电极板的电势信号V₀与A₁电极板的电势信号V₁计算得到的；电解小室2的电压值U₂是利用A₁电极板的电势信号V₁与A₂电极板的电势信号V₂计算得到的；依次类推，电解小室N的电压值U_N是利用A_N-1电极板的电势信号V_N-1与A_N电极板的电势信号V_N计算得到的。例如，U₁＝V₁-V₀，U₂＝V₂-V₁，U_N＝V_N-V_N-1。

在一些实施例中，电压采集设备2可以集成在控制设备1中，也可以与控制设备1独立存在。终端设备3与控制设备1可以进行有线或者无线的通信，终端设备3从控制设备1中获取记录数据以便于技术人员对电解槽4的维护。在其他实施例的应用场景中，也可以没有终端设备3，控制设备1提供用户界面，技术人员通过用户界面查看相关数据。

在一些实施例中，制设备1上还安装有制氢控制软件，制氢控制软件用于控制电解槽4在最优运行条件下稳定运行从而高效率制氢。其中最优运行条件指示在稳定的输入电流或稳定的输入功率下，最优进水温度、最优进水流量、最优进水压力的工作状态。

在一些实施例中，控制设备1可包括嵌入式设备、工控机设备、计算机设备或其他类似的具有控制功能的控制设备。

在一些实施例中，终端设备3可包括计算设备(例如，台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、手持式计算机、智能扬声器、服务器等)、移动电话(例如，智能电话、无线电话等)、可穿戴设备(例如，一对智能眼镜或智能手表)或类似设备。

在一些实施例中，电解槽4可以是调节输入电流的电解槽、也可以是调节输入功率的电解槽，电解槽4包括但不限于：质子交换膜(Proton Exchange Membrane，PEM)电解槽、碱性电解(ALK)槽、阴离子交换膜电解(AEM)槽。

在一些实施例中，如图2所示，应用环境图还可以包括电流采集设备5，电流采集设备5与电解槽4相连接，电流采集设备5还与控制设备1相连接，电流采集设备5采集电解槽4在工作状态下的工作电流。

请参阅图3，为本申请一实施例提供的制氢电解槽工作状态监测方法的流程图。该制氢电解槽工作状态监测方法包括如下步骤：

S11、获取电解槽在工作状态下的工作电流及获取在所述工作电流下的所述电解槽的测量电压。

在一可选实施例中，电解槽4可以是调节输入电流的电解槽。在电解槽4为调节输入电流的电解槽时，将设定的输入电流作为电解槽4在工作状态下的工作电流。可选的，控制设备1提供用户界面，在用户界面上设有输入电流设置项，其中输入电流设置项包括但不限于：输入框、下拉框、点选框等等。用户通过输入电流设置项设置不同的输入电流，调节电解槽4的工作状态。控制设备1获取用户界面上对输入电流设置项的设置数据，得到电解槽4的工作电流。

在一可选实施例中，电解槽4可以是调节输入功率的电解槽。在电解槽4为调节输入功率的电解槽时，将设定的输入功率作为电解槽4在工作状态下的工作功率。可选的，控制设备1提供用户界面，在用户界面上设有输入功率设置项，其中输入功率设置项包括但不限于：输入框、下拉框、点选框等等。用户通过输入功率设置项设置不同的输入功率，调节电解槽4的工作状态。在不同的输入功率下，电解槽4的工作电流也会不同，通过电流采集设备5采集电解槽4在工作状态下的工作电流。

在一可选实施例中，用户界面上设有电解槽类型设置项，其中电解槽类型设置项包括但不限于：输入框、下拉框、点选框等等。用户通过电解槽类型设置项可以设置不同的电解槽类型，控制设备1获取设置的电解槽类型，根据电解槽类型控制获取工作电流的方式，当电解槽类型为调节输入电流的电解槽时，将设定的输入电流作为电解槽4在工作状态下的工作电流；当电解槽类型为调节输入功率的电解槽时，获取电流采集设备5采集的电解槽4在工作状态下的工作电流。

在本实施例中，电压采集设备2与电解槽4的阳极板相连接，用于采集阳极板的电势信号，控制设备1获取采集的阴极板的电势信号及阳极板的电势信号，根据阴极板的电势信号及阳极板的电势信号计算得到电解槽4的测量电压。

S12、获取所述电解槽对应的指示所述电解槽处于稳定工作状态下的电压电流关系模型。

在本实施例中，电压电流关系模型为在电解槽4稳定工作状态下运行时，对电解槽的多次测试，预先得到的电压电流关系模型，预先存储在控制设备1中。电压电流关系模型能够指示电解槽4处于稳定工作状态下的电解槽4的工作电流与电解槽4的工作电压间的变化关系。其中稳定的工作状态指示在稳定的工作电流、最优进水温度、最优进水流量、最优进水压力下的工作状态。在一可选实施例中，在设定了输入电流或者输入功率后，控制设备1不断自动调节电解槽4的参数，以使电解槽4达到稳定的工作状态。在另一可选实施例中，最优进水温度可以是预设进水温度、最优进水流量可以是预设进水流量、最优进水压力可以是预设进水压力。

在测试环境下，对同一个电解槽而言，在稳定的工作状态下运行，多次采集电解槽4的工作电流及工作电压，根据多次采集电解槽4的工作电流及工作电压，得到电压电流关系模型。其中同一个电解槽指示规格以及生产工艺完全相同的电解槽。对于不同规格的电解槽或者说同一规格、制造工艺不同电解槽而言，都需要预先在测试环境下，进行多次测试，得到每个电解槽对应的电压电流关系模型。其中规格包括但不限于：标方、尺寸、形状等等。

S13、根据工作电流及所述电压电流关系模型，得到所述电解槽的估计电压。

在本实施例中，电压电流关系模型能够指示电解槽4处于稳定工作状态下的电解槽4的工作电流与电解槽4的工作电压间的变化关系。因此将获取的工作电流作为电压电流关系模型的输入数据，通过电压电流关系模型，得到与工作电流对应的估计电压。电解槽4的估计电压指示在稳定工作状态下与工作电流对应的电压值，电解槽4的估计电压是根据电压电流关系模型计算得到的估计值。

S14、根据所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态。

在本实施例中，电解槽4的估计电压指示在稳定工作状态下与工作电流对应的电压值。测量电压指示的是电解槽4当前工作状态下采集的测量电压，即测量电压是实际电压。当电解槽4的估计电压与测量电压相差在预设范围内，表示电解槽4的估计电压与测量电压较接近，电解槽4处于稳定工作状态，工作状态正常；当电解槽4的估计电压与测量电压相差在不在预设范围内时，表示电解槽4的估计电压与测量电压不接近，电解槽4处于非稳定工作状态异常。

在一些实施例中，所述根据所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态包括：

获取所述电解槽对应的估计误差，计算所述电解槽的测量电压与所述电解槽的估计电压间的电压误差，当电解槽对应的电压误差大于所述电解槽对应的估计误差时，确定所述电解槽的工作状态异常；当电解槽对应的电压误差小于或等于估计误差时，确定所述电解槽的工作状态正常；或

获取所述电解槽对应的估计误差，根据所述电解槽的估计电压及所述电解槽对应的估计误差，确定所述工作电流对应的稳态槽电压区间，当所述电解槽的测量电压在所述工作电流对应的稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态正常；当所述电解槽的测量电压不在所述工作电流对应的稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态异常；或

获取所述电解槽对应的估计误差，根据所述电解槽的估计电压及所述电解槽对应的估计误差，计算所述工作电流对应的非稳态槽电压区间，当所述电解槽的测量电压在所述工作电流对应的非稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态异常；当所述电解槽的测量电压不在所述工作电流对应的非稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态正常。

具体地，估计误差是预先存储在控制设备1中，估计误差用于评估电解槽的测量电压与所述电解槽的估计电压是否在一个预设范围内。估计电压指示在稳定工作状态下与工作电流对应的电压值，将实时监测到的测量电压与估计电压进行对比，评估电解槽的工作状态。可以计算测量电压与估计电压间的电压误差，然后与电压误差进行对比，确定电解槽4的工作状态。也可以通过估计电压及估计误差计算采集的工作电流对应的稳态槽电压区间，工作电流对应的稳定槽电压区间表示电解槽4在稳定工作状态下工作电流对应的电压区间范围，将实际得到的测量电压与采集的工作电流对应的稳态槽电压区间进行对比。也可以将工作电流对应的稳定槽电压区间外的区间范围值确定为工作电流对应的非稳态槽电压区间，将实际得到的测量电压与采集的工作电流对应的非稳态槽电压区间进行对比。

上述实施例中，将实际的测量电压与估计电压进行对比，并基于估计误差评估电解槽的工作状态，能够及时发现电解槽工作的异常，提高异常检测的准确度，以便于技术人员及时采取干预措施。

在一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述电解槽在稳定工作状态下的多组采样数据，其中每组采样数据包括采样电流及所述采样电流对应的采样电压均值；

利用拟合方法，对所述多组采样数据进行拟合，得到所述电压电流关系模型。

具体地，所述电压电流关系模型是利用拟合方法，对所述电解槽在稳定工作状态下的多组采样数据进行拟合得到的模型，所述每组采样数据包括在电解槽在稳定工作状态下采集的采样电流及所述采样电流对应的采样电压均值。

在测试环境下，使电解槽4处于稳定的工作状态，其中稳定的工作状态指示在稳定的工作电流、最优进水温度、最优进水流量下的工作状态。可以通过调节输入电流或者输入功率采集多组采样数据。当电解槽4为调节输入电流的电解槽时，可以将每次设定的输入电流作为一个采样电流，当电解槽4为调节输入功率的电解槽时，可以通过电流采集设备5采集每次设定输入功率下的采样电流。在每一个采样电流下，多次采集该采样电流下的电压值，然后计算多次采集该采样电流下的电压值的电压均值，得到该采样电流对应的采样电压均值。可以按照预设测试步长采集多个不同的采样电流。然后利用拟合方法，对所述多组采样数据进行拟合，得到电压电流关系模型。其中拟合方法包括但不限于线性拟合等等。

在一可选实施例中，上述得到电压电流关系模型的步骤可以在控制设备1上执行或在终端设备3上执行。

在上述实施例中，通过在电解槽处于稳定的工作状态，多次测试得到稳定的多组电压与电流数据，稳定状态下的采集的数据更能准确反应电解槽的稳定的工作状态，从而使得到的电压电流关系模型更准确，在监测该电解槽的工作状态时，能够及时发现电解槽工作的异常，提高异常检测的准确度，以便于技术人员及时采取干预措施。

在一些实施例中，所述电压电流关系模型为线性模型U＝kI+b₀，其中U表示电解槽的电压，I为电解槽的电流，k、b₀为对所述多组采样数据拟合后得到的参数，估计误差δ＝max{|U_i-(kI_i+b₀)|}，i＝1，2，3...n，其中I_i为采样电流，U_i为采样电流对应的采样电压均值。

具体地，通过多次稳定运行测试，得到不同采样电流及不同采样电流对应的采样电压均值，用(I_i，U_i)表示，i＝1，2，3...n，利用拟合方法对得到的(I_i，U_i)进行拟合，得到电压电流关系模型U＝kI+b₀。

若电解槽4在工作状态下，监测到的工作电流为I’及实际测量得到的测量电压为U_实际，代入到电压电流关系模型U＝kI+b₀，得到估计电压U’＝kI’+b₀，若|U’-U_实际|＞δ，则表示电解槽4在非稳定的工作状态下工作，工作状态异常。当|U’-U_实际|≤δ，则表示电解槽4在稳定的工作状态下工作，工作状态正常。

例如，在对某一电解槽测试时，采集得到的多组采样数据如下为：(72，29.6)、(288，30.8)、(720，32.6)、(1080，34)、(1440，36)、(1728，37)，对这多组采样数据进行拟合，得到如图4所示的电压电流关系模型。从拟合结果得到：

k＝0.00446，

b₀＝29.37368，

δ＝max{|U_i-(kI_i+b₀)|}＝max{0.09，0.14，0.02，0.19，0.20，0.08}＝0.2。

例如在对电解槽4监测的过程中，获得工作电流I’＝1000A，通过电压电流关系模型，计算得到U’＝33.83，那么U_实际＜33.63或U_实际＞34.03时，表示监测到的测量电压为异常值，表示电解槽4的工作状态异常。

在上述实施例中，通过在电解槽处于稳定的工作状态，多次测试得到稳定的多组电压与电流数据，稳定状态下的采集的数据更能准确反应电解槽的稳定的工作状态，从而使得到的电压电流关系模型更准确，而且基于多次测试得到稳定的多组电压与电流数据估计误差的上下限，从而使工作电流对应的稳定状态下的电压区间范围更准确，在监测该电解槽的工作状态时，能够及时发现电解槽工作的异常，提高异常检测的准确度，以便于技术人员及时采取干预措施。

在一些实施例中，所述方法还包括：

当所述电解槽的工作状态为异常时，执行报警提示。

可选的，所述执行报警提示的方式包括以下一种或者多种组合：声音提示、光提示、界面提示、与用户绑定的用户终端提示。

控制设备1可以包括音频设备或者控制设备1与音频设备进行无线或者有线通信，在有异常时，通过音频设备发出声音提示技术人员。控制设备1可以包括发光设备或者控制设备1与发光设备进行无线或者有线通信，在有异常时，通过发光设备发出光信号提示技术人员。控制设备1可以提供用户界面，在用户界面上显示异常的电解小室，便于技术人员直观查看。控制设备1还可以与技术人员的用户终端相绑定，与用户终端进行无线通信。其中用户终端包括但不限于手机、电脑、平板电脑等等。在有异常时，控制设备1向技术人员的用户终端发送报警提示以使技术人员及时了解电解槽的运行状况。

在上述实施例中，提供多种报警提示方式或者多种组合的方式，在监测到有异常时，能够及时向技术人员报警，从而便于技术人员及时维护电解槽，以提高工作效率。

在一些实施例中，所述当所述电解槽的工作状态为异常时，执行报警提示包括以下至少一种：

获取所述电解槽的运行数据，标注出所述运行数据中异常的数据；

获取所述电解槽在预设时间段内的运行数据，并以趋势变化图显示所述预设时间段内的运行数据；

获取所述电解槽在报警时刻下的运行数据，并显示报警时刻下的运行数据。

运行数据包括但不限于：电压值、进水温度、进水流量、进水压力、出氢压力、输入电流等等参数。当电解槽的运行数据有异常数据时，并将运行数据中异常的数据进行显性标注，例如以高亮部分显示、不同于正常数据的颜色或者字体显示，便于用户直观地了解异常数据。

当电解槽的运行数据有异常数据时，获取异常的电解槽在预设时间段内的运行数据，并以趋势变化图显示所述预设时间段内的运行数据。其中趋势变化图以时间及参数值为坐标值进行显示，例如以时间为横坐标，以电压值为纵坐标，显示预设时间段内的电压。这样便于技术人员直观查看异常的电解小室在一定时间段的运行参数变化，便于技术人员查找原因，提高维护效率。

当电解槽的运行数据有异常数据时，获取异常的电解槽在报警时刻下的运行数据，并显示报警时刻下的运行数据。将报警时刻下的运行数据展示给技术人员，便于技术人员查找原因，提高维护效率。

在其他实施例中，对上述异常数据的展示、分析处理可以在终端设备3上执行，控制设备1将异常的电解槽的运行数据发送给终端设备3，终端设备3对运行数据做分析处理，并在终端设备3的用户界面上进行展示。

在上述实施例中，提供多种形式的异常数据的展示，便于技术人员查找原因，提高维护效率。

请参阅图5，本申请一实施例提供一种制氢电解槽工作状态监测装置，包括：获取模块21，用于获取电解槽在工作状态下的工作电流及获取在所述工作电流下的所述电解槽的测量电压；所述获取模块21还用于获取所述电解槽对应的指示所述电解槽处于稳定工作状态下的电压电流关系模型；计算模块22，用于根据所述工作电流及所述电压电流关系模型，得到所述电解槽的估计电压；监测模块23，用于根据所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态。

可选的，监测模块23还用于：

可选的，所述电压电流关系模型是利用拟合方法，对所述电解槽在稳定工作状态下的多组采样数据进行拟合得到的模型，所述每组采样数据包括在电解槽在稳定工作状态下采集的采样电流及所述采样电流对应的采样电压均值。

可选的，所述电压电流关系模型为线性模型U＝kI+b₀，其中U表示电解槽的电压，I为电解槽的电流，k、b₀为对所述多组采样数据拟合后得到的参数，估计误差δ＝max{|U_i-(kI_i+b₀)|}，i＝1，2，3...n，其中I_i为采样电流，U_i为采样电流对应的采样电压均值，0≤I_i≤120％I_N，I_N为电解槽额定输入电流。

可选的，监测模块23还用于：

当所述电解槽的工作状态为异常时，执行报警提示。

可选的，监测模块23还用于以下至少一种：

本领域技术人员可以理解的是，图5中制氢电解槽工作状态监测装置的结构并不构成对制氢电解槽工作状态监测装置的限定，所述各个模块可以全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的控制器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于控制器调用执行以上各个模块对应的操作。在其他实施例中，制氢电解槽工作状态监测装置中可以包括比图示更多或更少的模块。

请参阅图6，本申请实施例的另一方面,还提供了一种控制设备1，包括存储器3011和处理器3012，存储器3011存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器3012执行本申请上述任一实施例所提供的制氢电解槽工作状态监测方法的步骤。控制设备1可包括嵌入设备、计算机设备或类似的控制设备。

其中处理器3012是控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器3011内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器3011内的数据，执行计算机设备的各种功能和处理数据。可选的，处理器3012可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器3012可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户页面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通讯。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器3012中。

存储器3011可用于存储软件程序以及模块，处理器3012通过运行存储在存储器3011的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器3011可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器3011可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器3011还可以包括存储器控制器，以提供处理器3012对存储器3011的访问。

本申请实施例另一方面，还提供一种存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行本申请上述任一实施例所提供的制氢电解槽工作状态监测方法的步骤。

本申请实施例还提供一种制氢电解槽工作状态监测系统，包括电压采集设备及控制设备，电压采集设备与电解槽的阴极板及阳极板相连接，电压采集设备还与控制设备相连接，电压采集设备采集所述电解槽的阴极板及阳极板的电势信号，控制设备执行本申请上述任一实施例所提供的制氢电解槽工作状态监测方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例所提供的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。

Claims

1.一种制氢电解槽工作状态监测方法，其特征在于，包括：

获取所述电解槽对应的估计误差，其中所述电压电流关系模型是利用拟合方法，对所述电解槽在稳定工作状态下的多组采样数据进行拟合得到的模型，每组采样数据包括在电解槽在稳定工作状态下采集的采样电流及所述采样电流对应的采样电压均值，所述电压电流关系模型为线性模型U＝kI+b₀,其中U表示电解槽的电压，I为电解槽的电流，k、b₀为对所述多组采样数据拟合后得到的参数，估计误差δ＝max{|U_i―(kI_i+b₀)|},i＝1,2,3…n,其中I_i为采样电流，U_i为采样电流对应的采样电压均值；

根据所述电解槽对应的估计误差、所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态。

2.如权利要求1所述的制氢电解槽工作状态监测方法，所述根据所述电解槽对应的估计误差、所述电解槽的测量电压及所述电解槽的估计电压，确定所述电解槽的工作状态包括：

计算所述电解槽的测量电压与所述电解槽的估计电压间的电压误差，当电解槽对应的电压误差大于所述电解槽对应的估计误差时，确定所述电解槽的工作状态异常；当电解槽对应的电压误差小于或等于估计误差时，确定所述电解槽的工作状态正常；或

根据所述电解槽的估计电压及所述电解槽对应的估计误差，确定所述工作电流对应的稳态槽电压区间，当所述电解槽的测量电压在所述工作电流对应的稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态正常；当所述电解槽的测量电压不在所述工作电流对应的稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态异常；或

根据所述电解槽的估计电压及所述电解槽对应的估计误差，计算所述工作电流对应的非稳态槽电压区间，当所述电解槽的测量电压在所述工作电流对应的非稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态异常；当所述电解槽的测量电压不在所述工作电流对应的非稳态槽电压区间时，确定所述电解槽的工作状态正常。

3.如权利要求1所述的制氢电解槽工作状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电解槽的工作状态为异常时，执行报警提示。

4.如权利要求3所述的制氢电解槽工作状态监测方法，其特征在于，所述执行报警提示的方式包括以下一种或者多种组合：声音提示、光提示、界面提示、与用户绑定的用户终端提示。

5.如权利要求3所述的制氢电解槽工作状态监测方法，其特征在于，所述当所述电解槽的工作状态为异常时，执行报警提示包括以下至少一种：

6.一种制氢电解槽工作状态监测系统，其特征在于，包括电压采集设备及控制设备，电压采集设备与电解槽的阴极板及阳极板相连接，电压采集设备还与控制设备相连接，电压采集设备采集所述电解槽的阴极板及阳极板的电势信号，控制设备执行如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

7.一种控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。