[发明专利]一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统

权利要求书

1.一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，包括固态储氢材料放置罐(1)，其特征在于：

所述固态储氢材料放置罐(1)的一端依次设置有电加热管路接口(2)、冷水接头(3)、热水接头(4)、进气管(5)及出气管(6)，且所述进气管(5)处依次设置有电动阀门(7)及粉尘过滤器(8)；

所述出气管(6)远离所述固态储氢材料放置罐(1)的一端设置有止逆阀(9)，所述止逆阀(9)的另一端与启动氢气供应罐(10)的进气口连接，所述启动氢气供应罐(10)上连接有气压检测表(11)；

所述启动氢气供应罐(10)的出气口与燃料电池(12)连接；

所述固态储氢材料放置罐(1)的一侧设置有控制箱(17)，所述控制箱(17)依次与所述电加热管路接口(2)、所述电动阀门(7)及所述气压检测表(11)电连接；

所述控制箱(17)内部设置有PLC控制器(171)，所述PLC控制器(171)依次与充气量预测模块(172)及燃料电池监测模块(173)电连接，所述充气量预测模块(172)与所述电动阀门(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述固态储氢材料放置罐(1)内部设置有电加热部件(13)及热控部件(14)，且所述电加热部件(13)与所述电加热管路接口(2)连接，所述热控部件(14)与所述冷水接头(3)及所述热水接头(4)连接。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述电加热部件(13)均匀排列设置在所述固态储氢材料放置罐(1)的内部，所述热控部件(14)螺旋排列在所述固态储氢材料放置罐(1)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述固态储氢材料放置罐(1)及所述启动氢气供应罐(10)的材质为不锈钢、碳钢或高强度高分子聚合物中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述电加热部件(13)的外侧包覆有导热材质。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述电动阀门(7)，用于控制所述固态储氢材料放置罐(1)的充气，且监测所述固态储氢材料放置罐(1)的每日充气量，并通过所述充气量预测模块(172)预测下一天的充气量。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述监测所述固态储氢材料放置罐(1)的每日充气量，并通过所述充气量预测模块(172)预测下一天的充气量还包括以下步骤：

所述电动阀门(7)采集所述固态储氢材料放置罐(1)的历史充气数据；

按照时间顺序对获取的历史充气数据进行整理，并做可视化处理；

将整理后的历史充气数据输入预测模型，获得下一天的充气量预测数值；

其中，所述预测模型的公式为：

式中，p为人为设置的滑动窗口，y_i-1、y_i-2、y_i-3……y_i-p为前期充气量实际值；

其中，所述按照时间顺序对获取的历史充气数据进行整理时，对排序后的历史充气数据中明显异常数据进行剔除处理，并将剔除的数据替换为前一天的实际充气量数据。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述燃料电池(12)的侧边设置有安装架(15)，所述安装架(15)靠近所述燃料电池(12)的一端侧壁上设置有监测摄像头(16)，所述监测摄像头(16)与所述燃料电池监测模块(173)电连接。

9.根据权利要求8所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述监测摄像头(16)，用于每日拍摄燃料电池(12)的位置及外观，获得燃料电池图像，并通过所述燃料电池监测模块(173)判断燃料电池(12)是否异常。

10.根据权利要求9所述的一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统，其特征在于，所述每日拍摄燃料电池(12)的位置及外观，获得燃料电池图像，并通过所述燃料电池监测模块(173)判断燃料电池(12)是否异常还包括以下步骤：

通过所述监测摄像头(16)获取所述燃料电池(12)每一天的燃料电池图像，且燃料电池图像包括燃料电池及燃料电池的背景，每一天燃料电池的背景是固定的；

分析程序加载每一天的燃料电池图像，并对燃料电池图像进行灰度图转换，得到燃料电池图像的平均灰度值，其中，灰度值的计算公式：

式中，W_r、W_g、W_b分别为R、G、B的权重，R为红色，G为绿色，B为蓝色；

将每一天燃料电池图像的平均灰度值进行记录并整理，并计算所有燃料电池图像的平均灰度值的平均值；

获取当天燃料电池图像的平均灰度值，并与所有燃料电池图像的平均灰度值的平均值进行比较，若当天燃料电池图像的平均灰度值与所有燃料电池图像的平均灰度值的平均值之间的差值大于预先设定的阈值，则判断燃料电池(12)异常。