[實用新型]用于氣體燃料電池的燃料箱及其屬性檢測系統

有效

• 申請號: 201820520170.6
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN208240056U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 杜海濤;沈國慶;李驍;趙鋒
• 申請（專利權）人: 武漢眾宇動力系統科技有限公司
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;H01M8/04082
• 代理公司: 寧波理文知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33244
• 代理人: 尹飛宇;孟湘明

本實用新型提供一種用于檢測氣體燃料電池的燃料箱的屬性的檢測系統及方法，其中本發明檢測系統能夠通過非接觸式檢測方式，檢測燃料箱屬性，以便于氣體燃料電池的數據處理器(或控制器)能夠控制該氣體燃料電池正常和穩定運行。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池，尤其涉及一種用于氣體燃料電池的燃料箱。本實用新型進一步涉及一種自動檢測氣體燃料電池的燃料箱屬性值的檢測系統。

背景技術

在燃料電池(如氫燃料電池)被用于供電時，精確預估其供電時間具有重要意義。例如，在氫燃料電池用于無人機供電和飛行動力時，氫燃料電池的持續供電時間需要被提前預知或精確預估，以合理規劃飛行航線和作為返航和降落時間的參考依據。如果氫燃料電池的實際供電時間小于預估供電時間，則可能導致無人機在飛行過程中即耗盡燃料和無人機飛行事故。如果氫燃料電池的實際供電時間遠大于預估供電時間，則可能導致無人機的提前降落和無法完成無人機飛行目的。因此，當無人機采用氫燃料電池作為動力源時，精確預估其供電持續時間對無人機的安全飛行，甚至對燃料電池本身的安全運行具有重要意義。在某些情況下，燃料電池的控制器(或數據處理器)還需要知道(或讀取)燃料箱的其它屬性(值)，以確保燃料電池的正常、安全運行。例如，燃料電池的數據處理器還需要知道燃料箱的使用次數，以確保燃料箱在使用壽命內。在另一些情況下，例如，當燃料電池運行在極端環境，如溫度極低或過高環境中，燃料電池的數據處理器還需要知道燃料箱的額定工作溫度，以確保燃料箱在此極端環境中能正常工作。

為了準確預估燃料電池的正常供電時間(或燃料電池的續航時間)，需要確定燃料電池的燃料箱內的燃料的總量和能夠被燃料電池有效利用的燃料的量。對于利用氣體燃料的氣體燃料電池，前述兩者均與該燃料電池的燃料箱的容量和壓強有關。在溫度變化較大的情況下，可能還需要進一步考慮溫度對氣體壓強的影響。因此，準確檢測燃料電池的燃料箱的容量非常關鍵。尤其是，在很多時候，使用者會根據實際需求更換燃料電池的燃料箱。例如，當無人機需要更長滯空時間時，需要換裝更大容量的燃料箱。此外，燃料箱具有不同規格，使用者在更換燃料箱時，有可能會隨機換上與之前燃料箱容量不同的燃料箱。這均給燃料電池的供電時間預估系統準確預估燃料電池的供電時間帶來了困難。

現有燃料電池，例如燃料電池供電時間預估系統，多通過使用者的手動輸入使燃料電池的數據處理器(或供電時間預估系統)獲取燃料箱的準確容量值。例如，使用者通過制造商提供的燃料箱說明書、燃料箱的銘牌等，得到燃料箱的確切容量，并通過交互界面或輸入界面，如鍵盤、鼠標和顯示器，將獲得的容量或容量值輸入到燃料電池的數據處理器。然后，燃料電池的數據處理器進一步根據燃料箱的容量、燃料箱內的壓力和溫度，確定燃料箱內的燃料的量，再進一步結合燃料電池的輸出功率或燃料消耗速率，計算(或預估)燃料箱內的燃料的供電時間或續航時間。現有對燃料電池供電時間的預估系統(或方法)具有諸多缺陷：首先，現有對燃料電池供電時間的預估需要使用者預先知道燃料電池的燃料箱的容量。其次，現有對燃料電池供電時間的預估需要使用者知道如何將燃料箱的容量輸入到燃料電池的數據處理器。此外，由于現有燃料電池的燃料箱的容量值輸入需要使用者的手動操作，容量值輸入結果必然存在一定概率的錯誤，且此錯誤概率很難避免甚至是減小。再次，燃料電池需要帶有與其數據處理器電連接的交互界面或輸入界面，或至少需要設置有相應的數據接口，以便于使用者通過相應交互界面或輸入界面，將燃料箱的容量輸入到燃料電池的數據處理器。上述這些均給使用者的使用帶來了不便。最后，即使燃料電池允許使用者手動輸入該燃料箱的容量(值)，仍有其它燃料箱屬性值難以通過使用者的手動輸入的方式被提供給燃料電池的數據處理器。例如，前述燃料箱的使用次數(或壽命)、額定工作溫度和/或制造材質。使用者往往難以直接獲取燃料箱的這些屬性值，且使用者往往也無法根據實物直接辨認或感知。這些給使用者正常和安全使用燃料電池帶來了不便。

實用新型內容