[实用新型]用于气体燃料电池的燃料箱及其属性检测系统

说明书

本实用新型提供一种用于检测气体燃料电池的燃料箱的属性的检测系统及方法，其中本发明检测系统能够通过非接触式检测方式，检测燃料箱属性，以便于气体燃料电池的数据处理器(或控制器)能够控制该气体燃料电池正常和稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池，尤其涉及一种用于气体燃料电池的燃料箱。本实用新型进一步涉及一种自动检测气体燃料电池的燃料箱属性值的检测系统。

背景技术

在燃料电池(如氢燃料电池)被用于供电时，精确预估其供电时间具有重要意义。例如，在氢燃料电池用于无人机供电和飞行动力时，氢燃料电池的持续供电时间需要被提前预知或精确预估，以合理规划飞行航线和作为返航和降落时间的参考依据。如果氢燃料电池的实际供电时间小于预估供电时间，则可能导致无人机在飞行过程中即耗尽燃料和无人机飞行事故。如果氢燃料电池的实际供电时间远大于预估供电时间，则可能导致无人机的提前降落和无法完成无人机飞行目的。因此，当无人机采用氢燃料电池作为动力源时，精确预估其供电持续时间对无人机的安全飞行，甚至对燃料电池本身的安全运行具有重要意义。在某些情况下，燃料电池的控制器(或数据处理器)还需要知道(或读取)燃料箱的其它属性(值)，以确保燃料电池的正常、安全运行。例如，燃料电池的数据处理器还需要知道燃料箱的使用次数，以确保燃料箱在使用寿命内。在另一些情况下，例如，当燃料电池运行在极端环境，如温度极低或过高环境中，燃料电池的数据处理器还需要知道燃料箱的额定工作温度，以确保燃料箱在此极端环境中能正常工作。

为了准确预估燃料电池的正常供电时间(或燃料电池的续航时间)，需要确定燃料电池的燃料箱内的燃料的总量和能够被燃料电池有效利用的燃料的量。对于利用气体燃料的气体燃料电池，前述两者均与该燃料电池的燃料箱的容量和压强有关。在温度变化较大的情况下，可能还需要进一步考虑温度对气体压强的影响。因此，准确检测燃料电池的燃料箱的容量非常关键。尤其是，在很多时候，使用者会根据实际需求更换燃料电池的燃料箱。例如，当无人机需要更长滞空时间时，需要换装更大容量的燃料箱。此外，燃料箱具有不同规格，使用者在更换燃料箱时，有可能会随机换上与之前燃料箱容量不同的燃料箱。这均给燃料电池的供电时间预估系统准确预估燃料电池的供电时间带来了困难。

现有燃料电池，例如燃料电池供电时间预估系统，多通过使用者的手动输入使燃料电池的数据处理器(或供电时间预估系统)获取燃料箱的准确容量值。例如，使用者通过制造商提供的燃料箱说明书、燃料箱的铭牌等，得到燃料箱的确切容量，并通过交互界面或输入界面，如键盘、鼠标和显示器，将获得的容量或容量值输入到燃料电池的数据处理器。然后，燃料电池的数据处理器进一步根据燃料箱的容量、燃料箱内的压力和温度，确定燃料箱内的燃料的量，再进一步结合燃料电池的输出功率或燃料消耗速率，计算(或预估)燃料箱内的燃料的供电时间或续航时间。现有对燃料电池供电时间的预估系统(或方法)具有诸多缺陷：首先，现有对燃料电池供电时间的预估需要使用者预先知道燃料电池的燃料箱的容量。其次，现有对燃料电池供电时间的预估需要使用者知道如何将燃料箱的容量输入到燃料电池的数据处理器。此外，由于现有燃料电池的燃料箱的容量值输入需要使用者的手动操作，容量值输入结果必然存在一定概率的错误，且此错误概率很难避免甚至是减小。再次，燃料电池需要带有与其数据处理器电连接的交互界面或输入界面，或至少需要设置有相应的数据接口，以便于使用者通过相应交互界面或输入界面，将燃料箱的容量输入到燃料电池的数据处理器。上述这些均给使用者的使用带来了不便。最后，即使燃料电池允许使用者手动输入该燃料箱的容量(值)，仍有其它燃料箱属性值难以通过使用者的手动输入的方式被提供给燃料电池的数据处理器。例如，前述燃料箱的使用次数(或寿命)、额定工作温度和/或制造材质。使用者往往难以直接获取燃料箱的这些属性值，且使用者往往也无法根据实物直接辨认或感知。这些给使用者正常和安全使用燃料电池带来了不便。

实用新型内容