[发明专利]氢燃料电池及其供电时间估计系统和方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池，其特征在于，包括：

氢燃料电池堆；

适用于向所述氢燃料电池堆供应氢的储氢装置；

用于实时检测所述储氢装置内气压的压力传感器；

用于实时检测所述氢燃料电池堆的输出电流的电流传感器；

用于实时检测所述储氢装置内温度的温度传感器；和

数据处理器，其中所述数据处理器分别与所述压力传感器、所述温度传感器和所述电流传感器可通电地相连接，其中所述数据处理器被设置能够根据下述公式：

计算和得到所述氢燃料电池的供电时间t，其中P为所述储氢装置内的当前气压，V为所述储氢装置的容量，P₀为所述储氢装置内的氢能够被所述氢燃料电池利用的最小气压，I为所述氢燃料电池堆的实时输出电流，c为所述氢燃料电池对氢的转化率，T₁为氢气充气完成时，所述储氢装置内温度，T为所述储氢装置内当前温度，R为气体常数，Z为气压为P时，氢气压缩因子，Z₀为气压为P₀时，氢气压缩因子，时间t的单位为秒。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池，其特征在于，进一步包括至少一个第一滤波器，其中所述第一滤波器被设置在所述数据处理器和所述压力传感器之间，其中所述第一滤波器被设置能够除去所述压力传感器检测到的所述储氢装置内压力信号中的噪声。

3.根据权利要求1所述的氢燃料电池，其特征在于，进一步包括一组第一滤波器，其中所述第一滤波器分别被设置在所述数据处理器和所述压力传感器之间、所述数据处理器和所述温度传感器之间和所述数据处理器和所述电流传感器之间，以除去所述压力传感器检测到的所述储氢装置内压力信号、所述温度传感器检测到的所述储氢装置内温度信号和所述氢燃料电池堆的输出电流信号中的噪声。

4.根据权利要求2或3所述的氢燃料电池，其特征在于，所述噪声指的是频率大于30Hz的信号。

5.根据权利要求4所述的氢燃料电池，其特征在于，所述噪声指的是频率大于50Hz的信号。

6.根据权利要求2或3所述的氢燃料电池，其特征在于，所述第一滤波器能够根据下述公式：

对所述压力传感器检测到的所述储氢装置内气压信号进行滤波处理，其中F为法拉第常数，C为所述氢燃料电池堆的单电池数，δI为所述氢燃料电池输出电流的系统噪声，δP为检测所述储氢装置内压力数据时的测量噪声，Ts为滤波循环周期，λ为所述氢燃料电池堆的氢气泄露速度。

7.根据权利要求1、2或3所述的氢燃料电池，其特征在于，进一步包括至少一个限幅滤波器，其中所述限幅滤波器被设置在所述数据处理器和所述压力传感器之间，所述限幅滤波器被设置能够去除所述压力传感器检测到的异常压力信号。

8.根据权利要求1、2或3所述的氢燃料电池，其特征在于，进一步包括至少一个限幅滤波器，其中所述限幅滤波器被设置在所述数据处理器和所述第一滤波器之间，所述限幅滤波器被设置能够去除所述第一滤波器生成的异常压力信号。

9.根据权利要求1、2或3所述的氢燃料电池，其特征在于，进一步包括至少一个噪声传感器，其中所述噪声传感器与所述数据处理器可通电地相连接，其中所述数据处理器被设置能够根据所述噪声传感器检测到的环境噪声，对所述数据处理器接收到的压力数据进行滤波处理。

10.根据权利要求1、2或3所述的氢燃料电池，其特征在于，进一步包括至少一个减压阀，其中所述减压阀具有一个进气通路和一个出气通路，其中所述减压阀的进气通路与所述储氢装置的出气口相连通，其中所述压力传感器被设置在所述减压阀的进气通路。