本发明涉及氢能源,具体涉及一种氢气量监测方法及系统。
背景技术:
1、随着新能源技术的快速突破和低碳经济的快速发展,氢气的使用一直作为关注的重点,固态储氢技术作为一种安全、稳定高效的储能方式在氢能源领域起到重要作用。在现有的氢能源使用场景中,仅监测并显示固态储氢装置的储氢容器的压力,人们通过储氢容器的压力来判断储氢容器内剩余的氢气量,受到温度、储氢材料特性等的影响,储氢容器压力并不与其内的氢气量完全对应,使得这种判断方式不够准确,还是难以获得准确的氢气量数据。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种氢气量监测方法及系统,以解决上述存在的现有氢能源使用装置难以准确监测氢气量的问题。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案包括:一种氢气量监测方法,包括以下步骤:
3、s1:获取充氢过程的充氢流量和充氢用时,计算充氢过程中充入到储氢容器中的氢气量,得到氢气总量;
4、s2:获取储氢容器向用氢端供应氢气的放氢流量和放氢时间,计算储氢容器向外供应氢气的累计氢气量,得到氢气用量;
5、s3:氢气总量减去氢气用量,得到氢气余量。
6、在一个实施例中,所述充氢流量和所述放氢流量分别是通过设置在氢气管道上的流量计来获取的。
7、在一个实施例中,在步骤s1中,充氢过程分为多个充氢子过程;在每一充氢子过程中,预设第一温度和第一压力,当储氢容器的温度和压力达到预设的第一温度和第一压力时,该充氢子过程停止,通过该充氢子过程的充氢流量和充氢时间计算该充氢子过程的充氢量,直至储氢容器的温度和压力下降至第二温度和第二压力时,重复所述充氢子过程,每一充氢子过程的充氢量累计为氢气总量。
8、在一个实施例中,在步骤s2中,分别检测所述储氢容器的压力和所述用氢端的压力,定义所述储氢容器的压力为放氢压力,定义所述用氢端的压力为用氢压力,当所述放氢压力大于所述用氢压力时,对所述储氢容器降温以延缓其放氢速度;当所述放氢压力小于所述用氢压力时,对所述储氢容器加热以提高其放氢速度,从而使所述储氢容器的放氢速度匹配所述用氢端的需求。
9、在一个实施例中,所述氢气余量和至少一个氢气数据被显示在显示面板;所述氢气数据为充氢流量、充氢用时、氢气总量、放氢流量、放氢时间、氢气用量中的任意一个。
10、本发明的技术方案还包括:一种氢气量监测系统,该氢气量监测系统用于执行权利要求上述的氢气量监测方法来监测氢气量,包括储氢容器、用氢端和控制器,所述控制器用于获取充氢流量和充氢用时并通过充氢流量和充氢用时计算所述储氢容器内的氢气总量,所述控制器还用于获取放氢流量和放氢时间并通过放氢流量和放氢时间计算氢气用量,所述放氢流量是所述储氢容器向所述用氢端供应氢气的流量,所述放氢时间是所述储氢容器向所述用氢端供应氢气的时间,所述控制器还用于计算氢气余量。
11、在一个实施例中,还包括流量计和显示面板,所述流量计包括用于测量充氢流量的第一流量计和用于测量放氢流量的第二流量计,所述控制器分别电连接于所述第一流量计和所述第二流量计,所述控制器电连接于所述显示面板以将所述充氢流量和所述放氢流量实时显示在所述显示面板;所述显示面板还用于显示所述氢气余量,所述氢气总量和/或所述氢气用量被显示在所述显示面板。
12、在一个实施例中,还包括用于调节所述储氢容器温度的换热系统,在所述充氢过程中,所述换热系统用于向所述储氢容器供应低温液体以降低所述储氢容器的温度;定义储氢容器向用氢端供应氢气的过程为放氢过程,在所述放氢过程中,当储氢容器的压力大于用氢端的压力时,所述换热系统用于向所述储氢容器供应低温液体以降低所述储氢容器的放氢速度,当储氢容器的压力小于用氢端的压力时,所述换热系统用于向所述储氢容器供应高温液体以提高所述储氢容器的放氢速度。
13、在一个实施例中,包括安全装置,所述安全装置包括氢气探测仪,氢气探测仪用于检测氢气是否泄漏。
14、本发明有益效果是:本发明通过监测充氢过程和放氢过程的流量来获取氢气总量和氢气用量,再将氢气总量减去氢气用量得到氢气余量,相对于现有技术中通过氢气压力来判断氢气量(包括氢气总量、氢气用量和氢气余量),这种通过流量和时间计算并累计的方式能够更准确地获得氢气量数据;氢气量数据实时显示在显示面板上,形成相关数据的可视化。
1.一种氢气量监测方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种氢气量监测方法,其特征在于:所述充氢流量和所述放氢流量分别是通过设置在氢气管道上的流量计来获取的。
3.根据权利要求1所述的一种氢气量监测方法,其特征在于:在步骤s1中,充氢过程分为多个充氢子过程;在每一充氢子过程中,预设第一温度和第一压力,当储氢容器的温度和压力达到预设的第一温度和第一压力时,该充氢子过程停止,通过该充氢子过程的充氢流量和充氢时间计算该充氢子过程的充氢量,直至储氢容器的温度和压力下降至第二温度和第二压力时,重复所述充氢子过程,每一充氢子过程的充氢量累计为氢气总量。
4.根据权利要求1所述的一种氢气量监测方法,其特征在于:在步骤s2中,分别检测所述储氢容器的压力和所述用氢端的压力,定义所述储氢容器的压力为放氢压力,定义所述用氢端的压力为用氢压力,当所述放氢压力大于所述用氢压力时,对所述储氢容器降温以延缓其放氢速度;当所述放氢压力小于所述用氢压力时,对所述储氢容器加热以提高其放氢速度,从而使所述储氢容器的放氢速度匹配所述用氢端的需求。
5.根据权利要求1所述的一种氢气量监测方法,其特征在于:所述氢气余量和至少一个氢气数据被显示在显示面板;所述氢气数据为充氢流量、充氢用时、氢气总量、放氢流量、放氢时间、氢气用量中的任意一个。
6.一种氢气量监测系统,其特征在于:该氢气量监测系统用于执行权利要求1-5任一所述的氢气量监测方法来监测氢气量,包括储氢容器、用氢端和控制器,所述控制器用于获取充氢流量和充氢用时并通过充氢流量和充氢用时计算所述储氢容器内的氢气总量,所述控制器还用于获取放氢流量和放氢时间并通过放氢流量和放氢时间计算氢气用量,所述放氢流量是所述储氢容器向所述用氢端供应氢气的流量,所述放氢时间是所述储氢容器向所述用氢端供应氢气的时间,所述控制器还用于计算氢气余量。
7.根据权利要求6所述的一种氢气量监测系统,其特征在于:还包括流量计和显示面板,所述流量计包括用于测量充氢流量的第一流量计和用于测量放氢流量的第二流量计,所述控制器分别电连接于所述第一流量计和所述第二流量计,所述控制器电连接于所述显示面板以将所述充氢流量和所述放氢流量实时显示在所述显示面板;所述显示面板还用于显示所述氢气余量,所述氢气总量和/或所述氢气用量被显示在所述显示面板。
8.根据权利要求6所述的一种氢气量监测系统,其特征在于:还包括用于调节所述储氢容器温度的换热系统,在所述充氢过程中,所述换热系统用于向所述储氢容器供应低温液体以降低所述储氢容器的温度;定义储氢容器向用氢端供应氢气的过程为放氢过程,在所述放氢过程中,当储氢容器的压力大于用氢端的压力时,所述换热系统用于向所述储氢容器供应低温液体以降低所述储氢容器的放氢速度,当储氢容器的压力小于用氢端的压力时,所述换热系统用于向所述储氢容器供应高温液体以提高所述储氢容器的放氢速度。
9.根据权利要求6所述的一种氢气量监测系统,其特征在于:包括安全装置,所述安全装置包括氢气探测仪,氢气探测仪用于检测氢气是否泄漏。
