专利名称：储氢器剩余氢气量的测量方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于氢气检测技术领域，特别是涉及一种金属氢化物储氢器的剩余氢气量的测量方法及其装置。
电池在使用过程中，必须有一种方式来显示电池的使用状况，其他化学电源如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池在使用过程中可以通过检测电压信号变化来判断电池的使用状况，从而提醒用户电池的即时状况；而氢氧燃料电池用储氢器则不同，目前还没有直接办法来测量金属氢化物储氢器的剩余氢气量。
本发明的目的就是提供一种氢氧燃料电池用金属氢化物储氢器剩余氢气量的测量方法及其装置，来满足氢氧燃料电池用金属氢化物储氢器剩余氢气量的测量需求。
本发明是基于以下原理燃料电池工作时，1mol氢气能产生2mol电子的电量，即测量氢氧燃料电池累计电量即可计量所消耗的氢气的量，因此，金属氢化物储氢器的剩余氢气量可用以下公式计算获得Ci＝C0-(I×t×22.4×n)/(2×96500×η)其中Ci——剩余氢气量(SL)C0——储氢容器标称容量(SL)I——燃料电池输出电流(A)t——时间(s)n——电堆中单体电池数目η——燃料电池耗氢效率本发明通过电流传感器来检测氢氧燃料电池的电流，并将检测到的数据传递给单片机，单片机通过电流时间积分、计算来反推算其氢气的消耗量，并由金属氢化物储氢器总量来计算储氢器的剩余氢气量；然后单片机将所得数据输出到显示器。
本发明的工作方式及步骤1.预设初始值预设供氢系统的氢气量、燃料电池的转换效率，并将预设值存储在单片机中作为供氢系统总的氢气容量。
2.设置氢量计的分档值把供氢系统总供氢量分为几个档次，并计算出其对应的氢气量值来作为金属氢化物储氢器剩余氢气量显示部分的比较标准值。
3.系统置零检测剩余氢气量检测装置的存储值是否为零或是否人工置零，若存储值为零或人工置零则提示更换储氢器，并返回预设值阶段1；若不为零，则继续运行一下步骤。
4.实时检测、比较、计算耗氢量通过检测电流传感器输出并累积其电量输出，即可得出一个氢氧燃料电池的总输出电量，同时可计算出其消耗氢气量的数值。
5.计算剩余氢气量把消耗氢气量的数值与预设在单片机中的总的氢气量相比较，即可得出剩余氢气量的数值。
6.比较显示剩余量把剩余氢气量的数值与预设在单片机中各个分档数值相比较，即可以显示出剩余氢气量。
7.以上步骤重复执行即可实时测量显示储氢器的剩余氢气的量。
本发明储氢器剩余氢气量的测量方法采用如下技术方案储氢器剩余氢气量的测量方法，包括如下测量过程1.测量氢氧燃料电池的输出电流；2.对输出电流进行数据处理得出储氢器消耗的氢气量；3.用储氢器的容量和消耗的氢气量比较得出储氢器剩余的氢气量；4.显示储氢器剩余的氢气量。
储氢器剩余氢气量的测量方法还可以采用如下技术措施上述的储氢器剩余氢气量的测量方法，其特点是用电流传感器测量氢氧燃料电池的输出电流。
上述的储氢器剩余氢气量的测量方法，其特点是对输出电流进行时间积分数据处理计量输出电量，进而得出储氢器消耗的氢气量。
本发明储氢器剩余氢气量的测量装置采用如下技术方案储氢器剩余氢气量的测量装置由直流电流传感器、数据处理控制器和显示器组成，直流电流传感器与数据处理控制器通过电路相连接，数据处理控制器通过电路与输出显示器相连接。
储氢器剩余氢气量的测量装置还可以采用如下技术措施上述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特点是直流电流传感器为霍尔效应开环电流传感器、磁平衡电流传感器或磁阻电流传感器。
上述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特点是直流电流传感器的测量范围为0.1mA-1000A。
上述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特点是数据处理控制器为单片机。
上述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特点是数据输出显示器为发光管、LED数码管或LCD数码管。本发明具有的优点和积极效果本发明具有测量简单，使用方便，数据可靠，制造成本低，设计科学合理等优点，可广泛应用于各种燃料电池用储氢器剩余氢气量的测量。
图2是本发明储氢器剩余氢气量的测量方法工作方式及步骤示意图。
实施例2参照附
图1，储氢器剩余氢气量的测量装置由测量范围为50A的磁平衡电流传感器1、数据处理控制单片机2和显示器3组成。磁平衡电流传感器1通过电路与单片机2相连接，单片机2通过电路与显示器3相连接。显示器3分别用3个不同的LED数码管显示。
实施例3参照附图1、附图2和实施例1。标称容量为600SL的金属氢化物储氢器，用来为500W的燃料电池提供氢气，电堆中单体电池的数目为60，电池的耗氢效率为80％。该储氢器剩余氢气量的测量方法包括以下测量步骤1.预设初始值在单片机2上预设供氢系统的氢气总量值600、燃料电池的转换效率80％。
2.设置氢量计的分档值把总供氢量分为4个档次分别为80％，40％，20％，5％，并设置对应的氢气量值来作为金属氢化物储氢器剩余氢气量显示的比较标准值。
3.系统置零检测剩余氢气量检测装置的存储值是否为零或是否人工置零，若存储值为零或人工置零则提示更换储氢器，并返回预设值阶段1；若不为零，则继续运行一下步骤。
4.实时检测、比较、计算耗氢量霍尔效应开环直流电流传感器1检测氢氧燃料电池输出的电流，并将电流变化以电压变化的形式传递到单片机2引脚上，单片机2通过转换、比较并积分累计，得到其输出总电量，根据电量计算出其消耗储氢器氢气量的数值。
5.计算剩余氢气量把消耗氢气量的数值与预设在单片机2中的总的氢气量相比较，即可得出剩余氢气量的数值。
6.比较显示剩余量把剩余氢气量的数值与预设在单片机2中各个分档数值相比较，即可以在显示器3中显示出剩余氢气量。
以上步骤重复执行即可实时测量得出剩余氢气的量。当剩余的氢气量大于第一档设定值时，第一支发光二极管亮，以此类推，则4个不同的发光二极管分别代表4个不同的剩余氢气量，它就可以直观的表示出氢氧燃料电池用金属氢化物储氢器实际使用时的剩余氢气量。
权利要求
1.储氢器剩余氢气量的测量方法，其特征是测量过程包括1.1测量氢氧燃料电池的输出电流；1.2对输出电流进行数据处理得出储氢器消耗的氢气量；1.3用储氢器的容量和消耗的氢气量比较得出储氢器剩余的氢气量；1.4显示储氢器剩余的氢气量。
2.根据权利要求1所述的储氢器剩余氢气量的测量方法，其特征是用电流传感器测量氢氧燃料电池的输出电流。
3.根据权利要求1所述的储氢器剩余氢气量的测量方法，其特征是对输出电流进行时间积分数据处理计量输出电量，进而得出储氢器消耗的氢气量。
4.储氢器剩余氢气量的测量装置，其特征是测量装置由直流电流传感器、数据处理控制器和显示器组成，直流电流传感器与数据处理控制器通过电路相连接，数据处理控制器通过电路与输出显示器相连接。
5.根据权利要求4所述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特征是直流电流传感器为霍尔效应开环电流传感器、磁平衡电流传感器或磁阻电流传感器。
6.根据权利要求4或5所述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特征是直流电流传感器的测量范围为0.1mA-1000A。
7.根据权利要求4所述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特征是数据处理控制器为单片机。
8.根据权利要求4所述的储氢器剩余氢气量的测量装置，其特征是数据输出显示器为发光管、LED数码管或LCD数码管。
全文摘要
储氢器剩余氢气量的测量方法及其装置属于氢气检测技术领域。储氢器剩余氢气量的测量方法，包括(1)测量氢氧燃料电池的输出电流；(2)对输出电流进行数据处理得出储氢器消耗的氢气量；(3)用储氢器的容量和消耗的氢气量比较得出储氢器剩余的氢气量；(4)显示储氢器剩余的氢气量。储氢器剩余氢气量的测量装置由直流电流传感器、数据处理控制器和显示器组成，直流电流传感器与数据处理控制器通过电路相连接，数据处理控制器通过电路与输出显示器相连接。本发明具有测量简单，使用方便，数据可靠，制造成本低，设计科学合理等优点，可广泛应用于各种燃料电池用储氢器剩余氢气量的测量。
文档编号G01N27/00GK1396447SQ0212583
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月30日 优先权日2002年7月30日
发明者黄岳祥, 黄新平, 刘建忠, 程亮 申请人:天津海蓝德能源技术发展有限公司