CN113090947B - 一种固态储氢容器防真空状态的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种固态储氢容器防真空状态的系统，该系统具体包括：氩气或者氮气源、调节阀、压力检测装置、储氢容器、人机界面单元、中央控制系统以及声光报警器。调节阀两端分别连接氩气或者氮气源和储氢容器，在调节阀和储氢容器之间还安装有压力检测装置，人机界面单元和中央控制系统连接，中央控制系统可实现对调节阀和声光报警器的控制功能。本发明的有益效果是：为镁基储氢材料测试提供了一套防止容器达到真空状态从而损坏内部材料的系统，不会对镁基储氢材料测试额外增加负担，人工操作失效时可有效自动处理，在即将负压的瞬间可防止负压的产生，避免了储氢容器处于负压环境后吸收外部空气，进而避免了储氢容器内部材料被损坏。

Description

一种固态储氢容器防真空状态的系统
技术领域
本发明涉及储氢领域，尤其涉及一种固态储氢容器防真空状态的系统。
背景技术
氢能是一种清洁无污染的新能源，但氢气在常态下体积密度小，液化温度低，难以储存和运输，这些因素限制了氢能的推广和应用。镁基储氢材料是一种极具发展前景的固体储氢材料，其储氢量高（7.6 wt.%），来源广泛，无毒无害，成本低廉，安全性好，适合氢气的大规模储运。镁基储氢材料储氢的原理是：在一定温度和氢气压力条件下，镁基储氢材料能够与氢气发生可逆的吸氢-脱氢反应，从而实现氢气的储存与释放。当容器内温度升高到一定程度时，容器会反吸收氢气，若没有外界的氢气进行补充，会使得容器形成真空状态，容器在真空状态下外界空气容易被吸入容器内，与容器内部的材料进行反应，损坏材料，因此亟需研究用来防止容器达到真空状态从而吸收外界空气损坏其内部材料的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种固态储氢容器防真空状态的系统，该系统具体包括：氩气或者氮气源、调节阀、压力检测装置、装填镁基储氢材料的储氢容器、人机界面单元、中央控制系统以及声光报警器；调节阀两端分别连接氩气或者氮气源和储氢容器，在调节阀和储氢容器之间还安装有压力检测装置，人机界面单元和中央控制系统电信连接，所述氩气或者氮气源用来为加氢系统补充氩气或者氮气，所述压力检测装置用于实时检测压力并将检测到的压力传输给中央控制系统，所述调节阀用于调节管道中的氩气或者氮气流速；
压力检测装置将检测到的当前储氢容器罐体的压力实时传输至中央控制系统，当压力检测装置检测到储氢容器罐体承受的压力低于设置的储氢容器罐体可承受的压力下限值时，中央控制系统会发送报警指令至声光报警器，使声光报警器发声发光以进行报警，提醒值班人员有异常情况发生，同时在人机界面单元记录此次报警信息的时间及详细信息，让值班人员对容器罐体内进行手动充氩气或者氮气处理，以防止储氢容器罐内达到真空状态；当压力检测装置检测到储氢容器罐体承受的压力低于设置的储氢容器罐体可承受的压力下下限值时，中央控制系统会发送二次报警指令至声光报警器，使声光报警器发声发光以进行二次报警，同时中央控制系统判定人为处理失效，自动控制用于调节管道中氩气或者氮气流速的调节阀打开阀门，自动往储氢容器罐中补充氩气或者氮气，并且在人机界面单元记录此次报警信息的时间及详细信息，直到储氢容器中的压力回到安全压力范围内，即压力检测装置检测到的压力恢复至人机界面单元上设置的恢复值后，中央控制系统发送关闭阀门指令，控制调节阀的阀门关闭，停止氩气或者氮气源往储氢容器中补充氩气或者氮气，避免了储氢容器处于负压环境中容易吸收外界空气损坏内部材料的可能性。
进一步地，所述压力检测装置为负压压力变送器。
进一步地，所述调节阀为连接电磁阀的气动阀，或者是开度调节阀。
进一步地，所述压力下限为0.075mpa。
进一步地，所述压力下下限值为0.05mpa。
进一步地，所述恢复值为0.1mpa。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：为镁基储氢材料测试提供了一套防止容器达到真空状态从而吸收外部空气损坏内部材料的系统，该系统全自动运行，不会对镁基储氢材料测试额外增加负担，对于人工操作失效的状态下可以有效的自动处理问题，在即将负压的瞬间可以防止负压情况的产生，避免了储氢容器处于负压环境后吸收外部空气，从而避免了储氢容器反吸收氢气，而使得储氢容器形成真空状态，致使其内部材料在吸收了外部空气状态下被损坏。充入的气体为氩气或者氮气，不会与材料进行反应，也不会对材料造成损坏。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种固态储氢容器防真空状态的系统的结构图。
图2是本发明实施例中电气原理图。
附图中标号说明如下：
1-氩气或者氮气源，2-调节阀，3-压力检测装置，4-储氢容器，5-人机界面单元，6-中央控制系统，7-声光报警器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种固态储氢容器防真空状态的系统。
请参考图1，图1是本发明实施例中一种固态储氢容器防真空状态的系统的结构图，图2是本发明实施例中电气原理图，该系统具体包括：氩气或者氮气源1、调节阀2、压力检测装置3、装填镁基储氢材料的储氢容器4、人机界面单元5、中央控制系统6以及声光报警器7。调节阀2两端分别连接氩气或者氮气源1和储氢容器4，在调节阀2和储氢容器4之间还安装有压力检测装置3，人机界面单元5和中央控制系统6连接，中央控制系统6可实现对调节阀2和声光报警器7的控制功能。所述氩气或者氮气源1用来为加氢系统补充氩气或者氮气，所述压力检测装置3用于实时检测压力并传输给中央控制系统6，本实施例中，所述压力检测装置3为负压压力变送器。所述调节阀2可以为连接电磁阀的气动阀，也可以是开度调节阀，用于调节管道中的氩气或者氮气流速。
本系统为全自动化运行，电源系统为本系统运行提供电力支持，当在人机界面单元5输入储氢容器罐体可承受的压力下限与下下限时，压力检测装置3将检测到的当前罐体的压力实时传输至中央控制系统6，当压力检测装置3检测到储氢容器罐体承受的压力低于设置的储氢容器罐体可承受的压力下限值时（如0.075mpa），中央控制系统6会发送报警指令至声光报警器7，使声光报警器7发声发光以进行报警，同时在人机界面单元5记录此次报警信息的时间及详细信息。当压力检测装置3检测到储氢容器罐体承受的压力低于设置的储氢容器罐体可承受的压力下下限值时（如0.05mpa），中央控制系统6会发送二次报警指令至声光报警器7，使声光报警器7二次发声发光以进行报警，同时控制用于调节管道中氩气或者氮气流速的调节阀2打开阀门，往储氢容器4中补充氩气或者氮气，并且在人机界面单元5记录此次报警信息的时间及详细信息，直到储氢容器4中的压力回到安全压力范围内，即压力检测装置3检测到的压力恢复至人机界面单元5上设置的恢复值（0.1mpa）后，中央控制系统6发送关闭阀门指令，控制调节阀2的阀门关闭，停止氩气或者氮气源1往储氢容器4中补充氩气或者氮气，保护了储氢容器4内的材料不会处于负压环境中，由于补充的是氩气或者氮气，可防止储氢容器4反吸收氢气，避免使储氢容器4内形成真空状态，进而避免其内部材料暴露在空气中被损坏。
本发明的有益效果是：为镁基储氢材料测试提供了一套防止容器达到真空状态从而损坏内部材料的系统，该系统全自动运行，不会对镁基储氢材料测试额外增加负担，对于人工操作失效的状态下可以有效的自动处理问题，在即将负压的瞬间可以防止负压情况的产生，避免了储氢容器处于负压环境后吸收外部空气，从而避免了储氢容器反吸收氢气，而使得储氢容器形成真空状态，致使其内部材料在吸收了外部空气状态下被损坏。充入的气体为氩气或者氮气，不会与材料进行反应，也不会对材料造成损坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种固态储氢容器防真空状态的系统，其特征在于：该系统具体包括：氩气或者氮气源(1)、调节阀(2)、压力检测装置(3)、装填镁基储氢材料的储氢容器(4)、人机界面单元(5)、中央控制系统(6)以及声光报警器(7)；调节阀(2)两端分别连接氩气或者氮气源(1)和储氢容器(4)，在调节阀(2)和储氢容器(4)之间还安装有压力检测装置(3)，人机界面单元(5)和中央控制系统(6)电信连接，所述氩气或者氮气源(1)用来为加氢系统补充氩气或者氮气，所述压力检测装置(3)用于实时检测压力并将检测到的压力传输至中央控制系统(6)，所述调节阀(2)用于调节管道中的氩气或者氮气流速；
当在人机界面单元(5)输入储氢容器(4)罐体可承受的压力下限与下下限时，压力检测装置(3)将检测到的当前储氢容器(4)罐体的压力实时传输至中央控制系统(6)，当压力检测装置(3)检测到储氢容器(4)罐体承受的压力低于设置的储氢容器(4)罐体可承受的压力下限值时，所述压力下限为0.075mpa，中央控制系统(6)发送报警指令至声光报警器(7)，使声光报警器(7)发声发光以进行报警，同时在人机界面单元(5)记录此次报警信息的时间及详细信息；当压力检测装置(3)检测到储氢容器(4)罐体承受的压力低于设置的储氢容器(4)罐体可承受的压力下下限值时，所述压力下下限值为0.05mpa，中央控制系统(6)发送报警指令至声光报警器(7)，使声光报警器(7)发声发光以进行报警，同时控制用于调节管道中氩气或者氮气流速的调节阀(2)打开阀门，往储氢容器(4)中补充氩气或者氮气，并且在人机界面单元(5)记录此次报警信息的时间及详细信息，直到储氢容器(4)中的压力回到安全压力范围内，即压力检测装置(3)检测到的压力恢复至人机界面单元(5)上设置的恢复值后，所述恢复值为0.1mpa，中央控制系统(6)发送关闭阀门指令，控制调节阀(2)的阀门关闭，停止氩气或者氮气源(1)往储氢容器(4)中补充氩气或者氮气，避免了储氢容器(4)内的材料处于负压环境中；
所述压力检测装置(3)为负压压力变送器。
2.如权利要求1所述的一种固态储氢容器防真空状态的系统，其特征在于：所述调节阀(2)为连接电磁阀的气动阀。
3.如权利要求1所述的一种固态储氢容器防真空状态的系统，其特征在于：所述调节阀(2)为开度调节阀。
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