[发明专利]一种固态储氢系统自判断最高效率吸氢放氢控制方法

说明书

本发明提供了一种固态储氢系统自判断最高效率吸氢放氢控制方法，包括以下步骤：采集固态储氢系统吸氢/放氢过程的压力值/温度和对应的吸氢/放氢速率；根据采集到的吸氢/放氢的压力值/温度和吸氢/放氢速率，拟合压力值/温度值‑吸氢/放氢速率曲线；对压力值/温度值‑吸氢/放氢速率曲线进行分析，控制固态储氢系统完成最高效率吸氢/放氢。本发明的有益效果是：系统自动判断调整参数，让吸氢放氢效率保持最高，具有十分积极的意义。

技术领域

本发明涉及加氢站领域，尤其涉及一种固态储氢系统自判断最高效率吸氢放氢控制方法。

背景技术

能产业链整体可以分为氢能制取、氢能储运、氢能应三环节，其中储运环节是效利氢能的关键，是影响氢能向规模向发展的重要环节。在氢能全产业链中，氢的储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节，因为氢特殊的物理、化学性能，使得它储运难度、成本、安全性低。

固态储氢具有体积储氢容量高、无需高压及隔热容器、安全性好，无爆炸危险、可得到高纯氢，提高氢的附加值、储运方便等诸多有点。

固态储氢材料在室温和常压条件下能迅速吸氢，并反应生成氢化物，使氢以金属氧化物的形式贮存起来，在需要的时候，适当加温或减小压力使这些贮存着的氢释放出来以供使用。

金属氢化物可以作为能量贮存、转换材料、其原理是：金属吸留氢形成金属氢化物，然后对该金属氢化物加热，并把它放置在比其平衡压力低的氢压力环境中使其放出吸留的氢，其反应式如下：

式中，M---金属；MH_n---金属氧化物；P---氢压力；ΔH---反应的焓变化

反应进行的方向取决于温度和氢压力。由上面的反应式可知，贮氢材料最佳特性是在实际使用的温度、压力范围内，以实际使用的速度，可逆地完成氢的贮藏释放。实际使用的温度、压力范围是根据具体情况而确定的。

现实中往往通过试验室试验给出指导条件，无法确定系统实际运行中最佳的压力和温度，而非专业人员又无法确定吸氢或放氢的具体参数，所以让系统自己判断调整参数，让吸氢放氢效率保持最高具有十分积极的意义。

发明内容

为了解决固态储氢实际使用数据缺乏，不同的储氢材料混合又会产生不同的工作状态，无法最大程度发挥固态储氢使用效率的技术问题，本发明提供了一种固态储氢系统自判断最高效率吸氢放氢控制方法，具体包括以下步骤：

S1：采集固态储氢系统吸氢/放氢过程的压力值/温度和对应的吸氢/放氢速率；

S2：根据采集到的吸氢/放氢的压力值/温度和吸氢/放氢速率，拟合压力值/温度值-吸氢/放氢速率曲线；

S3：对压力值/温度值-吸氢/放氢速率曲线进行分析，控制固态储氢系统完成最高效率吸氢/放氢。

进一步地，所述固态储氢系统包括：电加热式固态储氢设备、电解制氢装置、缓冲罐和燃料电池；

其中，电解制氢装置与缓冲罐之间设有3个球阀，分别为第一球阀XV-01、第二球阀XV-02和第三球阀XV-03；

第一球阀XV-01的一端与第三球阀XV-03的一端、电解氢气装置输出端相连；第一球阀XV-01的另一端与第二球阀XV-02的一端相连；第二球阀XV-02的另一端与第三球阀XV-03的另一端、缓冲罐的一端相连；

缓冲罐的另一端通过阀门AV-01与燃料电池相连；

电解制氢装置还通过第一球阀XV-01、第二针阀HV-02、第一针阀HV-01与电加热式固态储氢设备相连；

第一球阀XV-01与第二针阀HV-02之间设置有第一质量流量计FM-01；