CN109638316B - 车载式水氢机甲醇水原料供配方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了车载式水氢机甲醇水原料供配方法及系统，包括以下步骤：监测各水氢机子储液器以及用于为各子储液器补液的主储液器的储液量；依据主储液器的储液量，定期调节各子储液器的补液阈值；依据各子储液器的储液量以及各子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器；再依据主储液器的储液量以及缺液子储液器的补液阈值，调节缺液子储液器的单次补液量和补液流速；依据单次补液量和补液流速对缺液子储液器进行补液。该方法能在各水氢发电机发电并向用电设备供电时，通过主储液器为各子储液器供液，以保证水氢机能够持续性发电，将各水氢发电机子储液器内的储液量控制在合理水平，使各子储液器不浪费原料，实现主储液器为多方补液的方案最优。

Description

车载式水氢机甲醇水原料供配方法及系统
技术领域
本发明涉及水氢发电技术领域，特别涉及车载式水氢机甲醇水原料供配方法及系统。
背景技术
水氢机是一种以甲醇水溶液作为原料通入燃料电池进行电化学反应进而把化学能直接转化为电能的设备，包括甲醇水原料储液罐、重整室、燃料电池、输出回路等部件，其能量转换效率高，没有噪声污染，并且只排放水和少量二氧化碳，实现了真正的节能环保，因此被认为是新能源动力发展的主流。
车载式水氢机是在车辆上装载若干组水氢机，水氢机产生的电能可以为车辆自身提供动力，也可以作为电源对外输入，例如，在遇到自然灾害或者野外露营的情况下，车载式水氢机可以为人们提供照明和生活用电；又例如，当通信基站遭遇断电时，可以利用车载式水氢机提供移动式的备用电源。
现有的水氢机通常在开启之后发电并为用电设备供电，但一旦水氢机内的原料(甲醇水溶液)用完，则水氢机无法继续发电，用电设备就需要其他水氢机或其他供电设备为其供电，使得用电设备无法被持续性供电，较为不便，或在用电设备被持续性供电时需要设置电源切换开关，增加了运营成本。
发明内容
(一)发明目的
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了以下技术方案。
(二)技术方案
作为本发明的第一方面，本发明公开了一种车载式水氢机甲醇水原料供配方法，包括：
监测各水氢机子储液器以及用于为各所述子储液器补液的主储液器的储液量；
依据所述主储液器的储液量，定期调节各所述子储液器的补液阈值；
依据各所述子储液器的储液量以及各所述子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器；
再依据所述主储液器的储液量以及所述缺液子储液器的补液阈值，调节所述缺液子储液器的单次补液量和补液流速；
依据所述单次补液量和所述补液流速对所述缺液子储液器进行补液。
在一种可能的实施方式中，在调节所述子储液器的补液阈值时，还依据所述子储液器的额定储液量进行调节。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：监测各所述水氢机燃料电池的发电功率和/或用电设备的用电水平，并在调节所述子储液器的补液阈值和/或所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据一段时间内所述水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平进行调节。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：监测各所述水氢机的气化室或重整室的温度，依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化趋势，依据算出的所述变化趋势预测子储液器原料用量的变化趋势，并在调节所述子储液器的补液阈值和/或所述缺液子储液器单次补液量时，还依据预测出的所述子储液器原料用量变化趋势进行调节。
在一种可能的实施方式中，还依据所述测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化量，依据算出的所述变化量预测子储液器原料用量的变化量，并还依据所述预测的子储液器原料用量变化量对所述子储液器的补液阈值和/或所述缺液子储液器的单次补液量进行调节。
在一种可能的实施方式中，所有水氢机均具有补液优先级，在有多个所述缺液子储液器的情况下，依据各所述缺液子储液器的补液优先级来确定是否补液以及调节单次补液量和补液流速；其中，所述补液优先级为预先设定的或依据所述用电设备的用电水平设定。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：在对所述缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各所述缺液子储液器内的储液量，在储液量高于上限阈值时告警和/或自动控制储液回流到所述主储液器内，在储液量低于下限阈值时进行告警和/或自动加大补液流速。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：在对所述缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各所述水氢机与相应用电设备的电力连接状态，并在连接异常中断后中止相应缺液子储液器的补液。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：在所述水氢机满足设定条件时，控制满足设定条件水氢机的子储液器内的原料回流到所述主储液器内，其中，所述设定条件包括以下其中一项：阶段性停止发电，需要进行日常维护，需要进行故障维修，所述子储液器储液量超出上限阈值。
作为本发明的第二方面，本发明公开了一种水氢机原料供配系统，包括：
第一监测组件，用于监测为各水氢机的子储液器补液的主储液器的储液量；
第二监测组件，用于分别监测各水氢机子储液器的储液量；
第一调节模块，用于依据所述第一监测组件测得的所述主储液器的储液量，定期调节各所述子储液器的补液阈值；
识别模块，用于依据所述第二监测组件测得的各所述子储液器的储液量以及所述第一调节模块调节的各所述子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器；
第二调节模块，用于依据所述第一监测组件测得的所述主储液器的储液量以及所述第一调节模块调节的所述缺液子储液器的补液阈值，调节所述缺液子储液器的单次补液量和补液流速；以及
补液组件，用于依据所述第二调节模块调节的所述单次补液量和所述补液流速对所述缺液子储液器进行补液。
在一种可能的实施方式中，所述第一调节模块在调节所述子储液器的补液阈值时，还依据所述子储液器的额定储液量进行调节。
在一种可能的实施方式中，该系统还包括：
第三监测组件，用于监测各所述水氢机燃料电池的发电功率和/或用电设备的用电水平；并且，在所述第一调节模块调节所述子储液器的补液阈值和/或所述第二调节模块调节所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据一段时间内所述第三监测组件测得的所述水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平进行调节。
在一种可能的实施方式中，该系统还包括：
第四监测组件，用于监测各所述水氢机的气化室或重整室的温度，依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化趋势，依据算出的所述变化趋势预测子储液器原料用量的变化趋势；并且，在所述第一调节模块调节所述子储液器的补液阈值和/或所述第二调节模块调节所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据所述第四监测组件预测出的所述子储液器原料用量变化趋势进行调节。
在一种可能的实施方式中，所述第四监测组件还依据所述测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化量，依据算出的所述变化量预测子储液器原料用量的变化量；并且，在所述第一调节模块调节所述子储液器的补液阈值和/或所述第二调节模块调节所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据所述第四监测组件预测的子储液器原料用量变化量对所述子储液器的补液阈值和/或所述缺液子储液器的单次补液量进行调节。
在一种可能的实施方式中，所有水氢机均具有补液优先级，在有多个所述缺液子储液器的情况下，所述识别模块依据各所述缺液子储液器的补液优先级来确定是否补液，所述第二调节模块依据各所述缺液子储液器的补液优先级来确定单次补液量和补液流速；其中，所述补液优先级为预先设定的或依据所述用电设备的用电水平设定。
在一种可能的实施方式中，所述第二监测组件还用于在对所述缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各所述缺液子储液器内的储液量，并且在储液量高于上限阈值时控制所述补液组件告警和/或自动控制储液回流到所述主储液器内，以及在储液量低于下限阈值时控制所述补液组件进行告警和/或自动加大补液流速。
在一种可能的实施方式中，该系统还包括：
第五监测组件，用于在所述补液组件对所述缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各所述水氢机与相应用电设备的电力连接状态，并在连接异常中断后控制所述补液组件中止相应缺液子储液器的补液。
在一种可能的实施方式中，该系统还包括：
回流控制模块，用于在所述水氢机满足设定条件时，控制所述补液组件使满足设定条件水氢机的子储液器内的原料回流到所述主储液器内，其中，所述设定条件包括以下其中一项：阶段性停止发电，需要进行日常维护，需要进行故障维修，所述子储液器储液量超出上限阈值。
(三)有益效果
本发明提供的水氢机原料供配方法及系统，能够在各水氢发电机发电并向用电设备供电时，通过主储液器为各子储液器供液，以保证水氢机能够持续性发电，同时对主储液器与各水氢发电机的子储液器之间的甲醇水溶液供应进行合理地、适时地分配，以将各水氢发电机子储液器内的储液量控制在合理的水平，使各子储液器不浪费原料，并在原料短缺时能够综合使各水氢机保持供电尽量长的时间，实现主储液器为多方补液的方案最优。
附图说明
以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。
图1是本发明提供的水氢机原料供配方法第一实施例的流程示意图。
图2是本发明提供的水氢机原料供配系统第一实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
本文中的模块、单元或组件的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，在实际实现时可以有其他的划分方式，例如多个模块和/或单元可以结合或集成于另一个系统中。作为分离部件说明的模块、单元、组件在物理上可以是分开的，也可以是不分开的。作为单元显示的部件可以是物理单元，也可以不是物理单元，即可以位于一个具体地方，也可以分布到网格单元中。因此可以根据实际需要选择其中的部分或全部的单元来实现实施例的方案。
下面参考图1详细描述本发明提供的车载式水氢机甲醇水原料供配方法的第一实施例。本实施例主要应用于同一车辆装载的多个水氢发电机，能够在各水氢发电机发电并向用电设备供电时，通过主储液器为各子储液器供液，以保证水氢机能够持续性发电；同时对主储液器与各水氢发电机的子储液器之间的甲醇水溶液供应进行合理地、适时地分配，以将各水氢发电机子储液器内的储液量控制在合理的水平，使各子储液器不浪费原料，并在原料短缺时能够综合使各水氢机保持供电尽量长的时间，实现主储液器为多方补液的方案最优。
水氢机在进行电化学发电的过程中，作为原料的甲醇水溶液被存储于水氢机内部的液罐中，即本实施例的子储液器中。由于用电设备可能需要持续性供电，因此水氢机需要持续性发电，只凭子储液器中存储的原料(甲醇水溶液)无法满足水氢机持续性发电的消耗，因此还需要配备设置于各水氢机外部并作为外部原料供给设备的主储液器，主储液器的容量大于甚至远大于各水氢机子储液器的容量，用于为子储液器提供原料，以保证各水氢机不会因为缺液而无法发电。
在各水氢机与相应的用电设备对接并准备发电前，子储液器内已经装载了一定量的原料，以给水氢机初始时的发电提供原料，而主储液器也与各水氢机的子储液器分别通过管路连接，各管路上装有例如阀门等控制管路的设备，用于控制主储液器与子储液器之间连接管路的通断、开度等。
在水氢机开始发电后，子储液器向气化室提供原料，经过气化室的催化汽化、重整室的催化重整、纯化室的分离提纯，得到高纯氢气并供给燃料电池，燃料电池通过电化学反应产生电能，并通过逆变装置将直流电转换为交流电供给用电设备。
如图1所示，本实施例提供的车载式水氢机甲醇水原料供配方法，主要包括如下步骤：
步骤100，监测各水氢机子储液器以及用于为各子储液器补液的主储液器的储液量。
在水氢机启动后，通过该水氢机子储液器内配备的液位传感器等设备实时监测子储液器的储液量或液位，还通过主储液器内配备的液位传感器等设备实时监测主储液器的储液量或液位，并将监测数据实时反馈给原料供配系统。监测的频率通常较高，以保证数据的连续性，便于在储液量变化到需要做出相应控制动作时，原料供配系统能够尽快做出反应并执行相应控制动作，例如打开相应的管路阀门进行补液等。
步骤200，依据主储液器的储液量，定期调节各子储液器的补液阈值。
补液阈值是判定子储液器是否因为缺液而需要补液的一个临界值，也就是子储液器当前需要保持自身储液量的最低值，当子储液器内的储液量/液位比例低于补液阈值时，原料供配系统就需要控制管路阀门将主储液器内的一部分原料送入子储液器，防止子储液器内的原料消耗光。
各水氢机的发电功率可能不完全相同，体量不完全相同，因此各水氢机的子储液器额定储液量也可能不完全相同，而补液阈值也可能不完全相同。可以理解的是，若补液阈值是以比例值出现，则即使各水氢机的发电功率各不相同，补液阈值也可能是完全相同的。例如水氢机G1的子储液器T1的额定储液量是500L，水氢机G2的子储液器T2的额定储液量是250L，若补液阈值是以液位值出现，则子储液器T1的补液阈值t1可能是250L，而子储液器T2的补液阈值t2可能是150L，若补液阈值是以比例值出现，则补液阈值t1和补液阈值t2都是50％的各自子储液器额定储液量。
补液阈值可以是在水氢机启动前就已经设定好的值，即具有默认值或缺省值，例如30％的额定储液量Vmax，补液阈值也可以是在水氢机启动后根据监测数据调节出的值。在调节补液阈值时，可以依据主储液器Tm的储液量Vtm来调节。调节的原则为：主储液器的储液量/液位比例越多，水氢机子储液器的补液阈值(比例值)越高，反之同理。
具体的，当主储液器Tm的储液量Vm较多时，例如大于70％的额定储液量Vmmax，说明后备原料充足，无须担心储液量Vm在短时间内被耗光，因此水氢机G1的补液阈值t1可以设置较高，例如50％的额定储液量V1max，水氢机G2等其他水氢机同理。将补液阈值t1设置的较高使水氢机G1具有较为充足的原料，以保证出现例如阀门损坏等紧急情况时水氢机G1能够持续发电较长时间，为设备维修争取时间；
当主储液器Tm的储液量Vm适中时，例如30％至70％的额定储液量Vmmax，说明后备原料剩余适中，因此水氢机G1的补液阈值t1可以相应设置适中，例如30％的额定储液量V1max，水氢机G2等其他水氢机同理。将补液阈值t1设置的适中是为了之后出现主储液器Tm的储液量Vm剩余较少的情况时，补液阈值t1随调节而下降的过程是逐渐下降而不是突然下降，即提供缓冲下降的过程。
当主储液器Tm的储液量Vm较少时，例如小于30％的额定储液量Vmmax，说明后备原料不太充足，储液量Vm有可能在一段时间后被耗光，因此水氢机G1的补液阈值t1可以设置较低，例如10％的额定储液量V1max，水氢机G2等其他水氢机同理。将补液阈值t1设置的较低能够尽量保持所有的水氢机均能持续发电，
需要说明的是，补液阈值可以是分量级的，而不一定是无极调节的，可以将主储液器的额定储液量分为多个区间，每个数值区间对应一个量级的补液阈值。以额定储液量为200L的子储液器为例，其补液阈值可以从20L到100L的公差为20L的等差数列中选取，例如额定储液量为1000L的主储液器的储液量在800至1000L的区间内时，补液阈值选取100L，主储液器的储液量在0至200L的区间内时，补液阈值选取20L。
可以理解的是，补液阈值t的调节不是时刻都在调节的，而是定期调节的，例如在子储液器T1未处于补液状态时的每5分钟进行一次调节，若主储液器Tm正在对子储液器T1补液，则子储液器T1不能被调节补液阈值t1，否则因为补液过程中主储液器储液量的变化而导致补液阈值t1不正确，不利于原料供配。
还需要说明的是，储液量同时也代表了液位比例值，即储液量与额定储液量的商值即是液位比例值，在通过储液量进行计算、比较、判断时，同时还需要将液位比例值考虑进来，因为在储液量相同的情况下，额定储液量的不同会导致液位比例值的不同。例如同样是主储液器储液量为250L，对于额定储液量大的主储液器，该储液量的液位比例值可能为10％，即主储液器额定储液量为2500L，而若水氢机的子储液器的额定储液量为500L，则在补液时是可以因为将主储液器的储液量较高所以将补液阈值设置的较高的。但对于额定储液量小的主储液器，该储液量的液位比例值可能为50％，即主储液器额定储液量为500L，而若水氢机的子储液器的额定储液量为1000L，则在补液时不能误以为主储液器的储液量较低所以将补液阈值设置的较低。
可以理解的是，主储液器可能会同时对多个水氢机的子储液器进行补液，因此可能会出现在子储液器补液前后，主储液器的储液量/液位比例出现显著下降的情况，此时在子储液器补液前后，子储液器的补液阈值可能会因为主储液器储液量/液位比例的显著变化而产生相应的显著变化。因此虽然为了提供缓冲下降过程而设置了适中的补液阈值，但此种情况下可能会直接从较高的补液阈值直接变为较低的补液阈值。
步骤300，依据各子储液器的储液量以及各子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器。
由于各水氢机对接的用电设备可能不完全相同，对接时间(即当次发电持续时间)可能不完全相同，子储液器的额定储液量可能不完全相同，以及各种环境因素等影响，导致同一时间的各子储液器的储液量/液位比例也可能不完全相同。原料供配系统对各水氢机子储液器的储液量/液位比例是分别进行计算、判断的，当有某水氢机Gx的子储液器Tx的储液量/液位比例低于自身的补液阈值tx并被原料供配系统监测到时，该子储液器Tx的被判定为缺液的子储液器。原料供配系统也可以同时计算出该缺液子储液器的缺液量，缺液量为储液量与相应补液阈值的差值。
可以理解的是，对各子储液器是否缺液的判断可以是实时的，即一旦判定为缺液，原料供配系统会立即做出反应；对各子储液器是否缺液的判断也可以是周期性的，例如每隔1分钟进行一次缺液判断。
步骤400，再依据主储液器的储液量以及缺液子储液器的补液阈值，调节缺液子储液器的单次补液量和补液流速。
在所有的子储液器中确定出缺液子储液器之后，就需要对缺液子储液器进行补液，而在补液之前，还需要确定出对缺液子储液器补液时的单次补液量和补液流速。单次补液量是缺液子储液器本次需要补液的量，其通常会划分各个量级，例如20L、50L、100L、200L等，补液时按照选用的量级代表的升数进行。补液流速是在本次补液所设定的速度，补液流速通过管路中阀门的开度实现控制。确定单次补液量和补液流速需要依据主储液器的储液量和缺液子储液器的补液阈值，主储液器的储液量越多，缺液子储液器的补液阈值越高，单次补液量也会较高，补液流速也允许不是较快；主储液器的储液量越少，缺液子储液器的补液阈值越低，单次补液量也会较低，补液流速也需要较快。
具体的，例如水氢机G1的子储液器T1被判定为缺液子储液器，此时主储液器Tm的储液量为2400L，为额定储液量的80％，子储液器T1的补液阈值t1为500L，为额定储液量的50％。由于无论补液阈值t1是实时调节的还是定期调节的，其调节周期不会太长，因此在确定出缺液子储液器时，该缺液子储液器的实际储液量/液位比例不会低于补液阈值太多，通常会刚好下降到略低于补液阈值，因此子储液器T1的实际储液量略低于500L。由于主储液器Tm的储液量较为充足，因此可以选择量级较大的单次补液量，例如100L或200L。由于本次补液选用的量级较大，并且缺液子储液器T1的补液阈值t1比例值(即50％)也较高，因此可以选择较快的补液流速，以尽快完成补液，也可以选择适中的补液流速，以降低主储液器储液量/液位比例的变化速度，进而减少对其他子储液器调节补液阈值的影响。
又例如水氢机G2的子储液器T2被判定为缺液子储液器，此时主储液器Tm的储液量为480L，为额定储液量的20％，子储液器T1的补液阈值t1为100L，为额定储液量的10％。此时子储液器T1的实际储液量略低于100L。由于主储液器Tm的储液量较为不足，因此必须选择量级较小的单次补液量，例如20L或50L，以防止主储液器将剩余储液中的大部分都供给当前缺液的子储液器而无法供给后续缺液的子储液器。同时由于缺液子储液器内的储液量已经处于较低的水平，因此需要选择较快的补液流速，以尽快完成补液。
需要说明的是，补液的最小补液流速高于正常状态下的原料消耗速度，防止子储液器即使处于补液状态也无法提高储液量的情况，即防止子储液器即使处于补液状态也无法向后续工序供应原料的情况。
可以理解的是，只要子储液器未处于补液状态，就会依据主储液器的储液量实时或定期调节自身的补液阈值，所以几乎不会出现主储液器储液量较低而子储液器补液阈值较高的情况，以及主储液器储液量较高而子储液器补液阈值较低的情况。
步骤500，依据单次补液量和补液流速对缺液子储液器进行补液。
在确定出单次补液量和补液流速后，所有的计算、比较、判断过程全部完成，原料供配系统会控制相应管路的阀门打开并控制阀门开度，以此来控制补液流速，同时还会控制阀门打开的时间，以此来控制单次补液量。补液完成后，原料供配系统关闭该管路的阀门，该缺液子储液器变为普通子储液器，原料供配系统重新开始实时或定期地调节该子储液器的补液阈值。
在原料供配系统启动后，可以实时记录水氢机运行过程中产生的所有监测获得的数据、每次调节各项参数的数据，并保存下来，以用于之后作为历史数据来查询和统计。
在一种实施方式中，步骤200中，在调节子储液器的补液阈值时，还依据子储液器的额定储液量进行调节。
各水氢机子储液器的额定储液量不一定完全相同，通常会有大有小。在为用电设备供电时，额定储液量较大的子储液器的发电功率也会相应较大，其发电量也较大，因此会相应地被安排对接用电量较大的用电设备；同理，额定储液量小的子储液器会相应地被安排对接用电量较小的用电设备。而对于不同额定储液量的水氢机来说，其单位时间内消耗的原料占自身子储液器额定储液量的比例可能会大致相同，但消耗的原料容积大小却会因为额定储液量的不同而不同。
因此在主储液器的储液量较高时，各子储液器的补液阈值可以按照步骤200中所述的方式设置，而在主储液器的储液量较低时，虽然在调节补液阈值后，各子储液器的补液阈值都会相应降低，但为了在主储液器内的原料耗光之后保持尽量多数量的水氢机持续发电，就需要尽量使原料消耗量较少的水氢机持续发电，即需要使额定储液量较低的水氢机持续发电。这就需要额定储液量较低的子储液器的补液阈值相对于自身额定储液量的比值(即补液阈值比例值)高于额定储液量较多的子储液器的补液阈值相对于自身额定储液量的比值。
具体的，例如额定储液量100L的子储液器T1的补液阈值t1在主储液器Tm的储液量Vm较低时被调节为10L，而额定储液量30L的三个子储液器T2-T4的补液阈值t2-t4在主储液器Tm的储液量Vm较低时被调节为5L，而非与补液阈值t1等比例的3L，以使主存储器在无法补液的情况下，尽量延长子储液器T2-T4的水氢机的供电时间，进而满足尽量多的水氢机的原料供给，因为满足子储液器T1的运行所需的原料可能能够满足子储液器T2-T4的运行所需的原料。因此，在调节子储液器的补液阈值时，可以同时依据主储液器的储液量和子储液器的额定储液量进行调节。
在一种实施方式中，该原料供配方法还包括：步骤110，监测各水氢机燃料电池的发电功率和/或用电设备的用电水平。并在步骤200中调节子储液器的补液阈值和/或步骤400中调节缺液子储液器的单次补液量时，还依据一段时间内水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平，对子储液器的补液阈值和/或缺液子储液器的单次补液量进行调节。
在水氢机启动后，还可以实时监测各个水氢机的燃料电池的发电功率，并在调节水氢机子储液器的补液阈值时，还依据一段时间内水氢机燃料电池的发电功率来调节。调节原理为：发电功率在过去一段时间持续性地较大，则补液阈值和/或单次补液量会适当上调一些。
具体的，在当前时刻需要对水氢机G1的子储液器T1进行补液阈值t1调节时，在依据步骤200中的主储液器储液量时，同时还依据过去一分钟内水氢机G1的发电功率进行调节。若过去一分钟内，水氢机G1的实际发电功率保持为接近自身最大功率，则说明该水氢机的原料消耗较多，因此可预料地会增加补液频次，因此可以在调节补液阈值时，在原调节基础上适当将补液阈值调高一些，并在调节缺液子储液器的单次补液量时，也可以在原调节基础上适当将单次补液量调高一些，以减少补液频次，同时也能在主储液器无法补液时延长水氢机的发电时间；若过去一分钟内，水氢机G1的实际发电功率持续为较低，则说明该水氢机的原料消耗较少，因此可预料地不会频繁需要补液，因此可以在调节补液阈值时，在原调节基础上适当将补液阈值调低一些，并在调节缺液子储液器的单次补液量时，也可以在原调节基础上适当将单次补液量调低一些，以减少主储液器存放于子储液器内的原料量，以便于主储液器在需要的时候可以将原料输送给其他子储液器，为合理分配原料留有余地。
同理，也可以实时监测各个用电设备的用电水平(即耗能)，并依据一段时间内用电设备的用电水平来调节。调节原理为：用电水平在过去一段时间持续性地较大，则补液阈值和/或单次补液量会在原调节基础上适当上调一些。由于水氢机燃料电池的发电功率和用电设备的用电水平在通常情况下大致相当，因此调节原理也相当，区别是一个需要监测燃料电池的发电功率，另一个需要监测用电设备的用电水平。
需要说明的是，在依据水氢机发电功率或用电设备用电水平调节时，补液阈值和单次补液量可以择一调节，无需全部进行调节。
可以理解的是，上述的一分钟为设定时长，可以根据需要自行设定其他时长，特别的，上述设定时长可以为调节补液阈值的周期，即每次调节补液阈值时都根据上次调节补液阈值时刻至当前再次调节补液阈值时刻的时长。并且，可以同时依据主储液器的储液量，子储液器的额定储液量，以及水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平来调节补液阈值；也可以同时依据主储液器的储液量，缺液子储液器的补液阈值，以及水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平来调节单次补液量。最终调节出的补液阈值和单次补液量是多方综合权衡后得到的优化值。
在一种实施方式中，该原料供配方法还包括：步骤120，监测水氢机的气化室或重整室的温度，依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化趋势，依据算出的变化趋势预测子储液器原料用量的变化趋势。并在步骤200中调节子储液器的补液阈值和/或步骤400中调节缺液子储液器的单次补液量时，还依据预测出的子储液器原料用量变化趋势，对子储液器的补液阈值和/或缺液子储液器的单次补液量进行调节。
在水氢机配备有换热器，且在换热器中以蒸发的方式来消耗甲醇水的，在水氢机启动后，还可以实时监测各个水氢机的气化室的温度，依据监测得到的温度数据计算一定时间内气化室内原料蒸发量的变化趋势。蒸发量变化趋势包括原料温度的变化方向，例如温度上升、下降或不变。然后依据得到的一定时间内的变化趋势来预测子储液器原料用量的变化趋势。原料用量变化趋势包括原料用量的变化方向，例如用量增加、减少或不变。气化室温度越高，或原料的蒸发量越大，则消耗原料的速度也会越快，子储液器可预料的补液频次就越高，反之同理。
具体的，在当前时刻需要对水氢机G1的子储液器T1进行补液阈值t1调节时，在依据步骤200中的主储液器储液量时，同时还依据过去一分钟内水氢机气化室温度变化趋势预测得到的水氢机原料用量变化趋势进行调节。若过去一分钟内，水氢机气化室温度上升了20℃，则可以预测水氢机的原料用量可能会增加，因此可以在调节补液阈值时，适当将补液阈值调高一些，并在调节缺液子储液器的单次补液量时，也可以在原调节基础上适当将单次补液量调高一些，以减少补液频次，同时也能在主储液器无法补液时延长水氢机的发电时间；若过去一分钟内，水氢机气化室温度下降了20℃，则可以预测水氢机的原料用量可能会减少，因此可以在调节补液阈值时，适当将补液阈值调低一些，并在调节缺液子储液器的单次补液量时，也可以在原调节基础上适当将单次补液量调低一些，以减少主储液器存放于子储液器内的原料量，以便于主储液器在需要的时候可以将原料输送给其他子储液器，为合理分配原料留有余地。
同理，也可以实时监测各个水氢机的重整室温度，算出一定时间内重整量的变化趋势，进而预测子储液器原料用量变化趋势，然后据此来调节补液阈值和/或单次补液量。监测气化室温度和监测重整室温度的最终目的相同，都是为了预测原料用量变化趋势，因此两个监测对象可以进行择一监测。
需要说明的是，在依据预测的原料用量变化趋势调节时，补液阈值和单次补液量可以择一调节，无需全部进行调节。
可以理解的是，上述的一分钟为设定时长，可以根据需要自行设定其他时长，特别的，上述设定时长可以为调节补液阈值的周期，即每次调节补液阈值时都根据上次调节补液阈值时刻至当前再次调节补液阈值时刻的时长。并且，可以同时依据主储液器的储液量，子储液器的额定储液量，水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平，以及预测的原料用量变化趋势来调节补液阈值；也可以同时依据主储液器的储液量，缺液子储液器的补液阈值，水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平，以及预测的原料用量变化趋势来调节单次补液量。最终调节出的补液阈值和单次补液量是多方综合权衡后得到的优化值。
在一种实施方式中，在上述步骤120中监测水氢机的气化室或重整室的温度后，还依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化量，依据算出的变化量预测子储液器原料用量的变化量。并在步骤200中调节子储液器的补液阈值和/或步骤400中调节缺液子储液器的单次补液量时，还依据预测的子储液器原料用量变化量对子储液器的补液阈值和/或缺液子储液器的单次补液量进行调节。
根据前文所述，在水氢机启动后，可以实时监测各个水氢机的气化室或重整室的温度，并据此能够预测出子储液器的原料用量变化趋势。在此基础上，还可以依据测得的气化室或重整室的温度数据，计算一定时间内气化室内的原料蒸发量变化量或重整室内的原料重整量变化量。然后依据得到的一定时间内的上述变化量来预测子储液器原料用量的变化量。上述所指的变化量不止隐含了变化方向，也包含了变化的具体数值。原料蒸发量越多，或原料重整量越多，则消耗原料的速度也会越快，子储液器可预料的补液频次就越高，反之同理。
由于蒸发量会随温度的升降而增多或减少，因此通过蒸发量来调节和前文中通过监测的温度来调节，其最终目的相同，区别在于手段不同，一个是通过监测温度，一个是通过监测蒸发量。
以预测的子储液器原料用量变化量进行调节的过程与前文中以预测的子储液器原料用量变化趋势进行调节的过程大致相同，区别在于，由于变化量包含了变化趋势以及具体变化数值，因此其调节的结果更趋近于真实值，调节结果更准确。
在一种实施方式中，所有水氢机均具有补液优先级，在存在有多个缺液子储液器的情况下，依据各缺液子储液器的补液优先级来确定是否补液以及调节单次补液量和补液流速。
每个水氢机都可以被设置一个补液优先级，补液优先级代表了在水氢机子储液器缺液时，其被执行补液的优先程度。在主储液器内的储液量较多时，各水氢机若发生缺液情况，则主储液器有足够的原料对水氢机进行补液，此时即使有多个水氢机均处于缺液状态，也能够同时满足各缺液水氢机的补液需求；但在主储液器内的储液量较少时，若有多个水氢机发生缺液情况，则需要根据补液优先级来进行判断优先对哪个水氢机子储液器进行补液。
补液优先级可以是在水氢机启动并发电之前就预先设置好的，即补液优先级具有缺省值，例如可以将发电功率较高的水氢机的补液优先级设为高优先级，而发电功率较低的水氢机的补液优先级设为低优先级，以在主储液器储液量不足时，优先保护与发电功率较高的水氢机对接的更为重要的用电设备。
补液优先级也可以是在各水氢机启动后，根据与各水氢机对接的用电设备的用电水平来划分优先级，例如，与用电水平较高的用电设备对接的水氢机被设为高优先级，与用电水平较低的用电设备对接的水氢机被设为低优先级。
可以理解的是，上述多个水氢机发生缺液情况不止包括了多个水氢机子储液器的储液量/液位在同一时刻被检测到低于各自的补液阈值，也包括在对一个或多个水氢机子储液器进行补液过程中，又出现其他水氢机子储液器需要补液的情况。同时，若主储液器正在对一个或多个水氢机进行补液时，出现了另一个优先级比正在补液的水氢机都高的水氢机需要补液，则此时原料供配系统会判断主储液器的储液量能够同时满足所有缺液子储液器的补液需求，若不能，则优先满足优先级高的子储液器补液需求，而优先级低的子储液器会被降低单次补液量和/或补液流速，甚至停止对其补液。
需要说明的是，补液优先级可以划分为不止两个档次，例如可以分为高、中、低三档。对于高优先级的水氢机来说，中优先级和低优先级的区别在于，当高、中、低三档优先级的水氢机均需要补液时，中优先级的水氢机的让步程度比低优先级的水氢机要少，例如低优先级的水氢机可能会被停止补液，而中优先级的水氢机可能会被降低单次补液量和/或补液流速但不被停止补液。但具体是只满足高优先级水氢机对接的用电设备维持供电而完全放弃其他中、低优先级的水氢机对接的用电设备维持供电，还是同时均满足各档位的水氢机而只是不同程度的降低单次补液量和/或补液流速但不停止补液，需要根据主储液器的储液量/液位、各水氢机的储液量/液位、各用电设备的需要不失电的程度等多种因素来决定。
还需要说明的是，根据前文所述的步骤110中监测用电设备的用电水平也会被作为调节单次补液量的一个影响因素，但两者针对的情况不同，前文所述的情况包括了主储液器储液量充足的情况、只有一个缺液子储液器存在的情况，并且其目的包括了减少补液频次，本实施方式中针对的情况是多个水氢机需要补液并且其补液优先级不全相同的情况，其目的是尽量保护重要的用电设备不失电。
在一种实施方式中，该原料供配方法还包括：步骤510，在步骤500中对缺液子储液器进行补液的过程中，实时检测各缺液子储液器内的储液量，并在储液量高于上限阈值时告警和/或自动控制储液回流到主储液器内，以及在储液量低于下限阈值时进行告警和/或自动加大补液流速。
在原料供给系统控制主储液器对缺液子储液器进行补液的过程中，原料供给系统同时控制液位传感器或液位计实时监测各缺液子储液器内的储液量/液位，并将监测的数据反馈给原料供给系统。上限阈值和下限阈值分别是水氢机在运行状态下，其子储液器正常能够承载的原料的最高值和最低值，高于最高值则可能会导致子储液器损坏以及原料的浪费，而低于最低值则可能会导致水氢机其他组件的损坏以及用电设备的失电。因此在各水氢机运行时，原料供给系统会对子储液器的储液量进行实时监测，以保证在因为设备出现故障等原因导致子储液器储液量高于上限阈值或低于下限阈值时，能够立即采取相应的保护措施，避免发生事故。
若原料供给系统发现某缺液子储液器在补液时的储液量/液位超过了上限阈值，则原料供给系统立即发出警告，以告知工作人员，原料供给系统还可以自动控制子储液器与主储液器之间的回流管路上的回流阀，使缺液子储液器内的原料回流到主储液器内，避免缺液子储液器的损坏，并减少原料的浪费，直到缺液子储液器内的储液量/液位自动降到正常水平，或受工作人员控制而关闭回流阀。
若原料供给系统发现某缺液子储液器在补液时的储液量/液位低于了下限阈值，则原料供给系统立即发出警告，以告知工作人员，原料供给系统还可以自动控制子储液器与主储液器之间的补液管路上的补液阀，加大主储液器的补液流速，避免缺液子储液器因原料耗光而导致水氢机其他组件的损坏以及用电设备的失电，直到缺液子储液器内的储液量/液位自动升到正常水平，或受工作人员控制而恢复到正常的补液流速。
可以理解的是，不同的水氢机，其子储液器的额定储液量不同，因此其上限阈值和下限阈值也不相同，但上限阈值和下限阈值与额定储液量的比值是大致相同的，例如高于95％和低于5％。并且，回流管路的管径不能小于补液管路的管径，否则回流量无法抵消补液管路的补液量。同时，加大补液流速的方式可以是增加补液阀的阀门开度，也可以是变频调节增加水泵转速等。
在一种实施方式中，该原料供配方法还包括：步骤520，在对缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各水氢机与相应用电设备的连接状态，并在连接异常中断后中止相应缺液子储液器的补液。
由于在水氢机发电并给用电设备供电的过程中，若电力连接中断，则水氢机就无法继续给用电设备供电，此时过水氢机的子储液器正处于补液状态，则暂时中止对该子储液器的补液，并记录下相关数据，例如已补液多少、还剩多少未补、补液流速等，避免主储液器内原料的浪费，直到恢复电力连接并能够正常供电后，再继续对子储液器补液。
在一种实施方式中，该原料供配方法还包括：步骤600，在水氢机满足设定条件时，控制满足设定条件水氢机的子储液器内的原料回流到主储液器内。
在满足某些设定条件的情况下，需要将水氢机子储液器内的原料回流到主储液器内，以进行原料回收，避免原料浪费。该设定条件可以是：阶段性停止发电，或需要进行日常维护，或需要进行故障维修，或子储液器储液量超出上限阈值。
阶段性停止发电指的是在水氢机完成阶段性发电任务后，短时间内不需要再继续发电了，此时该水氢机的子储液器内很可能还留有一些原料，可以选择性地将子储液器内的原料通过回流管路回流到主储液器内，以进行原料回收。
进行日常维护指的是在水氢机完成发电任务后，即使需要再次立即投入使用，也要首先进行一次日常维护和故障排查，确定设备正常后再投入使用。若设备不进行日常维护和故障排查，则无需回收原料即可立即再次投入使用，但由于需要进行日常维护和故障排查，则可能会需要先将原料排出，此时可以将原料通过回流管路回流到主储液器内，以进行原料回收。
进行故障维修指的是在水氢机执行发电任务时，可能会突然发生设备故障，此时为了进行设备维修，可能需要先将原料排出，此时可以将原料通过回流管路回流到主储液器内，以进行原料回收。
子储液器储液量超出上限阈值在前文中已有说明，为防止子储液器被损坏，子储液器内的储液量不能超出上限阈值，若超出则说明子储液器即将满载，此时可以将原料通过回流管路回流到主储液器内，以进行原料回收。
上述四种情况下将原料回收到主储液器的目的在于，在发生上述四种情况时，其他水氢机可能还未完成发电任务，因此回收原料到主储液器可以延长其他水氢机的发电时长。
下面参考图2详细描述本发明提供的水氢机原料供配系统的第一实施例。本实施例是用于实施上述水氢机原料供配方法第一实施例的系统，主要应用于多个水氢发电机，能够在各水氢发电机发电并向用电设备供电时，通过主储液器为各子储液器供液，以保证水氢机能够持续性发电；同时对主储液器与各水氢发电机的子储液器之间的甲醇水溶液供应进行合理地、适时地分配，以将各水氢发电机子储液器内的储液量控制在合理的水平，使各子储液器不浪费原料，并在原料短缺时能够综合使各水氢机保持供电尽量长的时间，实现主储液器为多方补液的方案最优。
如图2所示，本实施例提供的车载式水氢机甲醇水原料供配系统主要包括有：主储液器、第一监测组件、第二监测组件、第一调节模块、识别模块、第二调节模块和补液组件。图2中，水氢机由虚线框表示。
主储液器Tm与各水氢机的子储液器通过补液管路连接，用于为各水氢机的子储液器(例如图2中的水氢机G1的子储液器T1、水氢机G2的子储液器T2等)补液。
第一监测组件用于监测为各水氢机的子储液器补液的主储液器的储液量。第一监测组件可以包括安装于各子储液器内的液位传感器、液位计等液位监测设备。
第二监测组件用于分别监测各水氢机子储液器的储液量。第二监测组件也可以包括安装于主储液器内的液位传感器、液位计等液位监测设备。
第一调节模块与第一监测组件连接，用于依据第一监测组件测得的主储液器的储液量，定期调节各子储液器的补液阈值。补液阈值可以是在水氢机启动前就已经设定好的值，即具有默认值或缺省值，例如30％的额定储液量Vmax，补液阈值也可以是在水氢机启动后根据监测数据调节出的值。在调节补液阈值时，可以依据主储液器Tm的储液量Vtm来调节。调节的原则为：主储液器的储液量/液位比例越多，水氢机子储液器的补液阈值(比例值)越高，反之同理。
识别模块分别与第二监测组件和第一调节模块连接，用于依据第二监测组件测得的各子储液器的储液量以及第一调节模块调节的各子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器。对各子储液器是否缺液的判断可以是实时的，即一旦判定为缺液，原料供配系统会立即做出反应；对各子储液器是否缺液的判断也可以是周期性的，例如每隔1分钟进行一次缺液判断。
第二调节模块分别与第一监测组件、第一调节模块和识别模块连接，用于依据第一监测组件测得的主储液器的储液量以及第一调节模块调节的缺液子储液器的补液阈值，调节缺液子储液器的单次补液量和补液流速。确定单次补液量和补液流速需要依据主储液器的储液量和缺液子储液器的补液阈值，主储液器的储液量越多，缺液子储液器的补液阈值越高，单次补液量也会较高，补液流速也允许不是较快；主储液器的储液量越少，缺液子储液器的补液阈值越低，单次补液量也会较低，补液流速也需要较快。
补液组件与第二调节模块连接，用于依据第二调节模块调节的单次补液量和补液流速对缺液子储液器进行补液。补液组件可以包括安装于补液管路上的补液阀、电磁阀和变频器等。在确定出单次补液量和补液流速后，所有的计算、比较、判断过程全部完成，原料供配系统会控制相应管路的阀门打开并控制阀门开度，以此来控制补液流速，同时还会控制阀门打开的时间，以此来控制单次补液量。补液完成后，原料供配系统关闭该管路的阀门，该缺液子储液器变为普通子储液器，原料供配系统重新开始实时或定期地调节该子储液器的补液阈值。
在一种实施方式中，第一调节模块在调节子储液器的补液阈值时，还依据子储液器的额定储液量进行调节。在主储液器的储液量较低时，虽然在调节补液阈值后，各子储液器的补液阈值都会相应降低，但为了在主储液器内的原料耗光之后保持尽量多数量的水氢机持续发电，就需要尽量使原料消耗量较少的水氢机持续发电，即需要使额定储液量较低的水氢机持续发电。这就需要额定储液量较低的子储液器的补液阈值相对于自身额定储液量的比值(即补液阈值比例值)高于额定储液量较多的子储液器的补液阈值相对于自身额定储液量的比值。
在一种实施方式中，该系统还包括：第三监测组件。第三监测组件与各水氢机的燃料电池以及相应的用电设备连接，还与第一调节模块和第二调节模块连接，用于监测各水氢机燃料电池的发电功率和/或用电设备的用电水平。并且，在第一调节模块调节子储液器的补液阈值和/或第二调节模块调节缺液子储液器的单次补液量时，还依据一段时间内第三监测组件测得的水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平进行调节。第三监测组件可以包括安装于电气线路上的电能表、电力监测仪等仪器仪表，用于监测发电功率和用电水平。
在水氢机启动后，还可以实时监测各个水氢机的燃料电池的发电功率，并在调节水氢机子储液器的补液阈值时，还依据一段时间内水氢机燃料电池的发电功率来调节。调节原理为：发电功率在过去一段时间持续性地较大，则补液阈值和/或单次补液量会适当上调一些。
在一种实施方式中，该系统还包括：第四监测组件。第四监测组件与各水氢机的气化室以及重整室连接，还与第一调节模块和第二调节模块连接，用于监测各水氢机的气化室或重整室的温度，依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化趋势，依据算出的变化趋势预测子储液器原料用量的变化趋势。并且，在第一调节模块调节子储液器的补液阈值和/或第二调节模块调节缺液子储液器的单次补液量时，还依据第四监测组件预测出的子储液器原料用量变化趋势进行调节。第四监测组件可以包括安装于气化室内的温度传感器等温度监测设备，以及安装于重整室内的压力传感器等重量监测设备，通过传感器来监测相应的变化趋势。
在水氢机配备有换热器，且在换热器中以蒸发的方式来消耗甲醇水的，在水氢机启动后，还可以实时监测各个水氢机的气化室的温度，依据监测得到的温度数据计算一定时间内气化室内原料蒸发量的变化趋势。蒸发量变化趋势包括原料温度的变化方向，例如温度上升、下降或不变。然后依据得到的一定时间内的变化趋势来预测子储液器原料用量的变化趋势。原料用量变化趋势包括原料用量的变化方向，例如用量增加、减少或不变。气化室温度越高，或原料的蒸发量越大，则消耗原料的速度也会越快，子储液器可预料的补液频次就越高，反之同理。
在一种实施方式中，第四监测组件还依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化量，依据算出的变化量预测子储液器原料用量的变化量。并且，在第一调节模块调节子储液器的补液阈值和/或第二调节模块调节缺液子储液器的单次补液量时，还依据第四监测组件预测的子储液器原料用量变化量对子储液器的补液阈值和/或缺液子储液器的单次补液量进行调节。前文所述的温度传感器和压力传感器也能够用来监测相应的变化量。
根据前文所述，在水氢机启动后，可以实时监测各个水氢机的气化室或重整室的温度，并据此能够预测出子储液器的原料用量变化趋势。在此基础上，还可以依据测得的气化室或重整室的温度数据，计算一定时间内气化室内的原料蒸发量变化量或重整室内的原料重整量变化量。然后依据得到的一定时间内的上述变化量来预测子储液器原料用量的变化量。上述所指的变化量不止隐含了变化方向，也包含了变化的具体数值。原料蒸发量越多，或原料重整量越多，则消耗原料的速度也会越快，子储液器可预料的补液频次就越高，反之同理。
在一种实施方式中，所有水氢机均具有补液优先级，在有多个缺液子储液器的情况下，识别模块依据各缺液子储液器的补液优先级来确定是否补液，第二调节模块依据各缺液子储液器的补液优先级来确定单次补液量和补液流速。其中，补液优先级为预先设定的或依据用电设备的用电水平设定。该原料供配系统还可以包括一个显示控制模块，用于对各水氢机的补液优先级进行设置并显示。
每个水氢机都可以被设置一个补液优先级，补液优先级代表了在水氢机子储液器缺液时，其被执行补液的优先程度。在主储液器内的储液量较多时，各水氢机若发生缺液情况，则主储液器有足够的原料对水氢机进行补液，此时即使有多个水氢机均处于缺液状态，也能够同时满足各缺液水氢机的补液需求；但在主储液器内的储液量较少时，若有多个水氢机发生缺液情况，则需要根据补液优先级来进行判断优先对哪个水氢机子储液器进行补液。在主储液器储液量不足时，优先保护与发电功率较高的水氢机对接的更为重要的用电设备。
补液优先级可以是在水氢机启动并发电之前就预先设置好的，也可以是在各水氢机启动后，根据与各水氢机对接的用电设备的用电水平来划分优先级。
在一种实施方式中，第二监测组件还用于在对缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各缺液子储液器内的储液量，并且在储液量高于上限阈值时控制补液组件告警和/或自动控制储液回流到主储液器内，以及在储液量低于下限阈值时控制补液组件进行告警和/或自动加大补液流速。主储液器与各水氢机的子储液器之间除了补液管路之外，还连通有回流管路，第二监测组件可以包括安装于回流管路上的有回流阀，通过控制回流阀的开闭时机以及开度大小来控制回流的流量和流速。
若原料供给系统发现某缺液子储液器在补液时的储液量/液位超过了上限阈值，则原料供给系统立即发出警告，还可以自动控制子储液器与主储液器之间的回流管路上的回流阀，使缺液子储液器内的原料回流到主储液器内，避免缺液子储液器的损坏，并减少原料的浪费。
若原料供给系统发现某缺液子储液器在补液时的储液量/液位低于了下限阈值，则原料供给系统立即发出警告，还可以自动控制子储液器与主储液器之间的补液管路上的补液阀，加大主储液器的补液流速，避免缺液子储液器因原料耗光而导致水氢机其他组件的损坏以及用电设备的失电。
在一种实施方式中，该系统还包括：第五监测组件。第五监测组件与各水氢机与相应用电设备之间的连接线路，以及补液组件连接，用于在补液组件对缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各水氢机与相应用电设备的电力连接状态，并在连接异常中断后控制补液组件中止相应缺液子储液器的补液。
第五监测组件可以是安装于水氢机与用电设备之间连接线路上的电力检测仪等。
在一种实施方式中，该系统还包括：回流控制模块。回流控制模块用于在水氢机满足设定条件时，控制补液组件使满足设定条件水氢机的子储液器内的原料回流到主储液器内，其中，设定条件包括以下其中一项：阶段性停止发电，需要进行日常维护，需要进行故障维修，子储液器储液量超出上限阈值。在满足上述设定条件的情况下，需要将水氢机子储液器内的原料回流到主储液器内，以进行原料回收，避免原料浪费。上述四种情况下将原料回收到主储液器的目的在于，在发生上述四种情况时，其他水氢机可能还未完成发电任务，因此回收原料到主储液器可以延长其他水氢机的发电时长。
本实施例中的各模块、组件之间可以通过以太网总线连接，并配置有显示控制模块，用于显示监测的数据、各组件的状态等参数，同时还能够利用显示控制模块对系统进行远程控制，以及查阅之前的记录下来的历史数据等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车载式水氢机甲醇水原料供配方法，其特征在于，包括：
监测各水氢机子储液器以及用于为各所述子储液器补液的主储液器的储液量；
依据所述主储液器的储液量，定期调节各所述子储液器的补液阈值；
依据各所述子储液器的储液量以及各所述子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器；
再依据所述主储液器的储液量以及所述缺液子储液器的补液阈值，调节所述缺液子储液器的单次补液量和补液流速；
依据所述单次补液量和所述补液流速对所述缺液子储液器进行补液。
2.如权利要求1所述的原料供配方法，其特征在于，该方法还包括：监测各所述水氢机燃料电池的发电功率和/或用电设备的用电水平，并在调节所述子储液器的补液阈值和/或所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据一段时间内所述水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平进行调节。
3.如权利要求1所述的原料供配方法，其特征在于，该方法还包括：监测各所述水氢机的气化室或重整室的温度，依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化趋势，依据算出的所述变化趋势预测子储液器原料用量的变化趋势，并在调节所述子储液器的补液阈值和/或所述缺液子储液器单次补液量时，还依据预测出的所述子储液器原料用量变化趋势进行调节。
4.如权利要求1所述的原料供配方法，其特征在于，所有水氢机均具有补液优先级，在有多个所述缺液子储液器的情况下，依据各所述缺液子储液器的补液优先级来确定是否补液以及调节单次补液量和补液流速；其中，所述补液优先级为预先设定的或依据用电设备的用电水平设定。
5.如权利要求1所述的原料供配方法，其特征在于，该方法还包括：在对所述缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各所述缺液子储液器内的储液量，在储液量高于上限阈值时告警和/或自动控制储液回流到所述主储液器内，在储液量低于下限阈值时进行告警和/或自动加大补液流速。
6.一种车载式水氢机甲醇水原料供配系统，其特征在于，包括：
主储液器，用于为各水氢机的子储液器补液；
第一监测组件，用于监测所述主储液器的储液量；
第二监测组件，用于分别监测各水氢机子储液器的储液量；
第一调节模块，用于依据所述主储液器的储液量，定期调节各所述子储液器的补液阈值；
识别模块，用于依据各所述子储液器的储液量以及各所述子储液器的补液阈值，确定出缺液的子储液器；
第二调节模块，用于依据所述主储液器的储液量以及所述缺液子储液器的补液阈值，调节所述缺液子储液器的单次补液量和补液流速；以及
补液组件，用于依据所述单次补液量和所述补液流速对所述缺液子储液器进行补液。
7.如权利要求6所述的原料供配系统，其特征在于，该系统还包括：
第三监测组件，用于监测各所述水氢机燃料电池的发电功率和/或用电设备的用电水平；并且，在所述第一调节模块调节所述子储液器的补液阈值和/或所述第二调节模块调节所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据一段时间内所述水氢机燃料电池的发电功率或用电设备的用电水平进行调节。
8.如权利要求6所述的原料供配系统，其特征在于，该系统还包括：
第四监测组件，用于监测各所述水氢机的气化室或重整室的温度，依据测得的温度数据计算一定时间内蒸发量或重整量的变化趋势，依据算出的所述变化趋势预测子储液器原料用量的变化趋势；并且，在所述第一调节模块调节所述子储液器的补液阈值和/或所述第二调节模块调节所述缺液子储液器的单次补液量时，还依据预测出的所述子储液器原料用量变化趋势进行调节。
9.如权利要求6所述的原料供配系统，其特征在于，所有水氢机均具有补液优先级，在有多个所述缺液子储液器的情况下，所述识别模块依据各所述缺液子储液器的补液优先级来确定是否补液，所述第二调节模块依据各所述缺液子储液器的补液优先级来确定单次补液量和补液流速；其中，所述补液优先级为预先设定的或依据用电设备的用电水平设定。
10.如权利要求6所述的原料供配系统，其特征在于，所述第二监测组件还用于在对所述缺液子储液器进行补液的过程中，实时监测各所述缺液子储液器内的储液量，并且在储液量高于上限阈值时控制所述补液组件告警和/或自动控制储液回流到所述主储液器内，以及在储液量低于下限阈值时控制所述补液组件进行告警和/或自动加大补液流速。
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CN114069000B (zh) * 2021-10-15 2023-01-06 德州新动能铁塔发电有限公司 一种氢能分布式电源发电系统及运行方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005032606A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Sony Corp 燃料電池発電装置
CN101162782B (zh) * 2006-10-09 2010-08-25 比亚迪股份有限公司 燃料电池储氢装置以及储氢和充氢系统
CN206628538U (zh) * 2016-12-28 2017-11-10 广东合即得能源科技有限公司 一种能自动注入原料的水氢发电机
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