氢能源由于具有资源丰富、发热值大、燃烧性能好、无毒、无污染、利用形式多样等多种显著特点,已成为目前国内外学者们研究的热点。然而,虽然传统的电解水制氢技术已具备规模化生产能力,但是转换效率问题一直是约束该技术推广的关键,成为学术界研究的热点课题。本文从理论分析和实际工程角度出发,分析各关键技术影响氢氧机转换效率的原因,并提出相应改善的方法和措施。即:选用合适的电极材料,设计合理的电极结构,尽可能选用网状或多孔催化电极结构以增加电极表面积;在焊点式复合极板的焊点排列形式选择问题上,应尽量选择三角形或圆形矩阵法等焊点分布相对均匀的排列形式,尽可能避免焊点落在极板边缘处,焊点矩阵间距一般定为30～50mm;选用碱性电解质溶液并选择合适的浓度;设计合理的控制子系统,设定适宜工作参数及其控制策略。本文根据经验公式推导和实验结果分析得到了有关氧氧机转换效率的数学模型,并由理论计算和实验验证获得部分参数。另外,文中还通过对不同电解液浓度的实验对比,选用浓度为15%的NaOH溶液作为氢氧实验样机的电解质。并根据此数学模型,运用MATLAB仿真分析得知:在一定结构和工作参数下,适当增大氢氧机的工作压力有利于提高转换效率;而在绝大多数情况下,氢氧机的转换效率均随着操作温度的升高而逐渐提高;此外,增大槽电流将会降低氢氧机的转换效率。最后,文章在氢氧实验样机的实际物理性能基础上,根据其数学模型及工作参数对转换效率影响情况,设计了基于STC89C52单片机的控制子系统具体硬件结构,并制定了相应的控制策略,以实现优化控制。