本发明专利技术公开了一种电解水制氢装置，该装置包含j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元，每个制氢单元包括多个电解槽。每个并联支路上串联有一个支路开关。每个制氢单元并联有一个功率开关，功率开关闭合时，功率开关对应的制氢单元短路。本发明专利技术的电解水制氢装置，局部故障对制氢装置整体的影响较小，稳定性和可靠性较高。且经过控制支路开关启闭接通或去除并联支路，和/或，同时闭合或断开每一个接入的并联支路中相同数量的功率开关，能够较为便捷地调整该制氢装置至不同的功率，且调节档位较多，良好适配于具有间歇性质的新能源(如风电、光伏等)发电作为制氢电源时输入功率的波动变化。

  随着化石燃料减少，环境污染日益加剧，人类开始寻求一些新能源。氢在燃烧时无污染，具有燃烧值高、清洁高效等优点，是一种理想能源。氢气作为一种良好的还原剂和清洁燃料，大范围的应用于石油、化工、冶金、医药等行业。由于自然界的氢含量很低，很难从自然界获得大量氢气。目前，主要是通过电解水技术进行制氢。现存技术提供了一种风电电解水制氢系统。通过风力发电机组将风能转换为电能，电能输送至制氢设备中进行制氢，制出的氢可当作二次能源输送至不同的工作场所，实现了“风能-电能-氢能”的绿色能源转化。专利技术人发现现存技术至少存在以下问题：自然界风力大小不恒定，导致风力发电机组的发电功率不同，不同的发电功率下所需的制氢设备的功率不同，现存技术中的制氢设备难以实时调整至与风力发电功率相适配。

  为解决上述现存技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种电解水制氢装置。具体技术方案如下：一种电解水制氢装置，所述装置包含j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元，每个所述制氢单元包括多个电解槽；每个所述并联支路上串联有一个支路开关；每个所述制氢单元并联有一个功率开关，所述功率开关闭合时，所述功率开关对应的制氢单元短路。在一种可能的设计中，所述装置包含m*n个电解槽，每个所述制氢单元包括n/j个并联支路，每个并联支路上有m/k个串联的电解槽。在一种可能的设计中，所述装置还包括控制单元，所述支路开关和所述功率开关与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的指令下启闭。在一种可能的设计中，所述电解槽为单极式离子交换膜电解槽。在一种可能的设计中，所述电解槽为双极式离子交换膜电解槽。在一种可能的设计中，所述功率开关为电力三极管。在一种可能的设计中，所述功率开关为金属氧化物半导体场效应管。在一种可能的设计中，所述功率开关为绝缘栅双极型晶体管。在一种可能的设计中，所述支路开关为电力三极管、门级可关断晶闸管或绝缘栅双极型晶体管。本专利技术技术方案的主要优点如下：本专利技术的电解水制氢装置，通过设置j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元，使局部故障对制氢装置整体的影响较小，稳定性和可靠性较高。且经过控制支路开关启闭接通或去除并联支路，和/或，同时闭合或断开每一个接入的并联支路中相同数量的功率开关，能够较为便捷地调整该制氢装置至不同的功率，且调节档位较多，良好适配于具有间歇性质的新能源(如风电、光伏等)发电作为制氢电源时输入功率的波动变化。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一个实施例提供的电解水制氢装置的结构示意图。附图标记说明：1-制氢单元、11-电解槽、2-支路开关、3-功率开关。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。本专利技术实施例提供了一种电解水制氢装置，如附图1所示，该制氢装置包含j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元1，每个制氢单元1包括多个电解槽11。每个并联支路上串联有一个支路开关2。每个制氢单元1并联有一个功率开关3，功率开关3闭合时，功率开关3对应的制氢单元1短路。以下对本专利技术实施例提供的电解水制氢装置的工作原理进行说明：每个制氢单元1并联有一个功率开关3，功率开关3闭合时，该功率开关3对应的制氢单元1短路，即，该制氢单元1停止制氢作业，不消耗电能。经过控制功率开关3的启闭，可以较为便捷地对总计k*j个制氢单元1是否工作来控制，总制氢功率的可调节范围和调节档位较多。且通过支路开关2的启闭，能控制接入的并联支路的数量。此外，制氢装置包含j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元1，如此连接，当有制氢单元1出现故障时，其只会影响其所在支路的电路连通，其余k*(j-1)个电解槽11均可正常工作，使局部故障对制氢装置整体工作效率的影响较小。且基于伏安特性，断开支路开关2，能改变该制氢装置的额定工作电流。分别在每个串联支路上闭合相同数量的功率开关3，能改变该制氢装置的额定工作电压。可见，本专利技术实施例提供的电解水制氢装置，通过设置j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元1，使局部故障对制氢装置整体的影响较小，稳定性和可靠性较高。且经过控制支路开关2启闭接通或去除并联支路，和/或，同时闭合或断开每一个接入的并联支路中相同数量的功率开关3，能够较为便捷地调整该制氢装置至不同的功率，且调节档位较多，良好适配于具有间歇性质的新能源(如风电、光伏等)发电作为制氢电源时输入功率的波动变化。可选地，如附图1所示，本专利技术实施例提供的电解水制氢装置包含m*n个电解槽11，每个制氢单元1包括n/j个并联支路，每个并联支路上有m/k个串联的电解槽11。如此设置，一方面，每个制氢单元1的额定电压工作和电流一致，便于电能分配，在每个制氢单元1内部，每条支路上的电解槽11数量相同，便于调节每个电解槽11的工作电压。另一方面，单个电解槽11故障时，其只会影响其所在支路的其余电解槽11的工作，使局部故障对制氢单元1整体工作效率的影响较小。可选地，本专利技术实施例提供的电解水制氢装置还可以包括控制单元，功率开关3与控制单元连接，用于在控制单元的指令下启闭。如此设置，实现对该电解水制氢装置功率的自动化调节。本专利技术实施例中，电解槽11用于将电能转换为氢能，其只要能实现制氢功能即可。示例地，电解槽11可以为单极式离子交换膜电解槽或双极式离子交换膜电解槽。功率开关3起电流控制作用，作为一种示例，功率开关3可以为电力三极管、金属氧化物半导体场效应管(MOS管)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT，InsujatedGateBipojarTransistor)，上述几种功率开关3均可通过较小的电压输入控制较大的电流输出，且能在控制单元的控制下进行启闭，满足使用需求。支路开关2用于控制电解水制氢装置中每个并联支路的接入，作为一种示例，支路开关2为电力三极管、门级可关断晶闸管(GTO，GateTurn-OffThyristor)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT，InsujatedGateBipojarTransistor)，能够完全满足使用需求即可。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间有任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态

  1.一种电解水制氢装置，其特征是，所述装置包含j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元，每个所述制氢单元包括多个电解槽；每个所述并联支路上串联有一个支路开关；每个所述制氢单元并联有一个功率开关，所述功率开关闭合时，所述功率开关对应的制氢单元短路。

  1.一种电解水制氢装置，其特征是，所述装置包含j个并联支路，每个并联支路上有k个串联的制氢单元，每个所述制氢单元包括多个电解槽；每个所述并联支路上串联有一个支路开关；每个所述制氢单元并联有一个功率开关，所述功率开关闭合时，所述功率开关对应的制氢单元短路。2.依据权利要求1所述的电解水制氢装置，其特征是，所述装置包含m*n个电解槽，每个所述制氢单元包括n/j个并联支路，每个并联支路上有m/k个串联的电解槽。3.依据权利要求1所述的电解水制氢装置，其特征是，所述装置还包括控制单元，所述支路开关和所述功率开关与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的指令下启闭...