[發明專利]金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法及裝置

無效

• 申請號: 201310019230.8
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103115649A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 黃岳祥;黃霞妮;高彤;陳智;秦來順
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01F1/76
• 分類號: G01F1/76
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于氫氣檢測技術領域，特別是涉及一種金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法及裝置。

背景技術

目前，氫氣的儲存方式有很多，包括：1)高壓氫氣瓶法；2)低溫液化氫法；3)金屬氫化物固態儲氫法。高壓氫氣瓶法和低溫液化氫法都存在使用和運輸過程中成本大、安全性差等缺點的；金屬氫化物固態儲氫法是利用儲氫合金在一定的溫度和壓力條件下可逆的吸收/釋放氫氣這一特性來儲存氫氣，它具有釋放的氫氣純度高(99.999％)，體積儲氫量大，安全性好，壽命長等優點，是目前較為理想的儲氫方法，已在燃料電池、氫能汽車，可再生能源儲能等諸多領域普遍應用。

金屬氫化物儲氫器在使用過程中需要實時測量可儲存/釋放氫氣量，由于金屬氫化物儲氫器是固態儲氫，儲氫量與外部壓力沒有直接關系，所以無法象高壓氣瓶一樣通過壓力檢測得到儲氫器中可儲存/釋放的氫氣量。專利ZL02125832.5公開了一種間接的金屬氫化物儲氫器剩余氫氣量檢測方法，它是利用與燃料電池連接時測量燃料電池的發電量來反算在金屬氫化物儲氫器中的剩余氫氣量，該測量方法間接(需設定燃料電池耗氫效率)，誤差較大，尤其是當儲氫系統不連接燃料電池時，金屬氫化物儲氫器的可儲存/釋放氫氣量無法檢測。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法及裝置。

本發明基于以下原理：

金屬氫化物儲氫器充氫或放氫時，可充或可放的最大氫氣量是壓力和溫度的函數，即

V_max＝f_(P，T)

測量金屬氫化物儲氫器的壓力和溫度即可計算當時金屬氫化物儲氫器的可充或可放的最大氫氣量V_max，再根據氫氣流量計當時所測的累積已充或已放氫氣量V_t，金屬氫化物儲氫器的可充或可放氫氣量ΔV_t可用以下公式計算獲得：

ΔV_t＝V_max-V_t＝f_(P，T)-V_t

其中

P---金屬氫化物儲氫器的壓力

T---金屬氫化物儲氫器的溫度

ΔV_t----可充或可放氫氣量

V_max----可充或可放的最大氫氣量

V_t----累積已充或已放氫氣量。

本發明通過數字壓力表來檢測壓力，通過溫度傳感器來檢測溫度，通過質量流量計來檢測氫氣流量，并將檢測到的數據傳遞給單片機，單片機通過壓力和溫度計算當時金屬氫化物儲氫器的可充或可放的最大氫氣量，并通過氫氣流量計所測的累積已充或已放氫氣量計算金屬氫化物儲氫器的可充或可放氫氣量；然后單片機將所得數據輸出到顯示器。

本發明的目的之一是提供一種測量簡單，使用方便，快捷高效，數據準確，穩定可靠，可有效對金屬氫化物儲氫器可儲存/釋放氫氣量進行在線測量等特點的金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法。

本發明金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法所采取的技術方案是：

金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法，其特點是：數據處理器采集金屬氫化物儲氫器的存儲/釋放氫氣壓力、溫度和流量，在線測量顯示金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量，其測量過程包括：

1.數據處理器中輸入金屬氫化物儲存/釋放氫氣量與溫度/壓力的關系數據；

2.測量金屬氫化物儲氫器充氫/放氫壓力，充氫/放氫累計流量，儲氫器內部溫度；

3.數據處理器計算金屬氫化物儲氫器的可儲存/釋放的氫氣量；

4.數據處理器顯示金屬氫化物儲氫器可儲存/釋放的氫氣量。

本發明金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法還可以采用如下技術方案：

所述的金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法，其特點是：數據處理器采集安裝在金屬氫化物儲氫器檢測管路上的數字壓力表、數字氫氣流量計數據信息，直接測量金屬氫化物儲氫器充氫/放氫壓力和充氫/放氫流量。

本發明的目的之二是提供一種結構簡單，使用方便，快捷高效，數據可靠，制造成本低，設計科學合理，經濟適用，適用范圍廣，對金屬氫化物儲氫器可儲存/釋放氫氣量的方便進行在線測量等特點的金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量方法。

本發明金屬氫化物儲氫器儲存/釋放氫氣量在線測量裝置所采取的技術方案是：