CN215372025U - 一种低压安全储氢器及氢燃料电动自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压安全储氢器及氢燃料电动自行车，属于能源设备领域。所述储氢器包括：瓶体，设置于所述瓶体出气口上的组合阀，以及内置于所述瓶体的固态储氢材料；所述组合阀为多功能集成阀。本实用新型通过将多个功能阀进行组合设计成组合阀，所述组合阀的设计结构合理、集成度高、安全性能好、使用寿命长。进一步简化了氢燃料终端产品供氢系统的设计，提高氢燃料终端产品的安全性和可靠性，大大降低后期维护难度。

Description

一种低压安全储氢器及氢燃料电动自行车

技术领域

本发明属于能源设备领域，尤其是一种低压安全储氢器及氢燃料电动自行车。

背景技术

以储氢罐作为氢气的储存装置，已是相当的普遍，无论是氢能燃料电池系统或应用氢能燃料电池的其他产品，都是需要氢气的供应。目前氢气储存的技术主要可分为高压气体、液态氢与储氢合金三种，其中高压气体储氢方式的能量、重量、密度较高，但是体积较大，而且安全性较差。液态氢储氢方式的能量、重量、密度虽也较高，但是液化能量消耗大，同时须使用隔热储槽，一般适合用在大型储存槽；储氢合金储氢方式的能量、重量、密度能够满足基本的使用需求，但是安全性比较高。

在一般应用领域中，以储氢合金储氢方式较为实用。其中，储氢合金的技术，主要是以储氢罐作为氢气的贮存容器，无论是使用储氢罐的移动式载具或定置型、携带型电源供应系统，在储氢罐供应完氢气后，则需要进行补充氢气。然而现有的储氢器与各种功能阀之间通过管路连接，实现储氢器的充氢、减压和出氢，导致氢能源电动车的管路复杂，相互交错缠绕，增加后期维护难度。

所以需要设计一种低压安全储氢器。进一步简化氢燃料终端产品供氢系统的设计，提高氢燃料终端产品的安全性和可靠性，大大降低后期维护难度。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种低压安全储氢器及氢燃料电动自行车，以解决背景技术中所涉及的问题。

本发明提供一种低压安全储氢器，包括：瓶体，设置于所述瓶体出气口上的组合阀，以及内置于所述瓶体的固态储氢材料；

所述组合阀为多功能集成阀。

作为一个优选方案，所述组合阀包括：

阀体；

连接口，与瓶体的出气口连通，向所述阀体内传输氢气；

通气口，与所述连接口连通，接收氢气并传输至所述瓶体，和/或传输氢气至电堆；

控制阀，设置在通气口与所述连接口的连接点上，控制所述连接口与通气口通路的开闭；

安全阀，与所述连接口相连通，保证储氢器内部压力控制在1-3MPa的低压范围；

调压阀，设置在所述连接口与通气口的通路上，用于控制所述阀体内的气压。

作为一个优选方案，所述通气口连接有密封接头；

所述密封接头包括：与通气口相连接的第一接头，与用于电堆供气管路相连接的第二接头；

当第一接头与第二接头处于断开状态时，所述第一接头具有截流功能，形成断路；

当第二接头插接于第一接头时，形成通路，并通过管路向电堆提供氢气。

作为一个优选方案，所述瓶体由铝合金无缝材料和/或铝合金内胆、碳纤维缠绕复合材料和/或不锈钢材料外壳制成。

作为一个优选方案，所述瓶体沿其轴向设有槽体，所述槽体与所述瓶体的内部经所述瓶体的壳壁断隔；

所述槽体包括内层和外层，在所述内层和外层之间留有预定间隙，形成第一腔体，在所述第一腔体内装有加热介质。

作为一个优选方案，所述加热介质至少包括水、硅油、导热油一种。

作为一个优选方案，所述瓶体与组合阀之间为一体式连接结构。

作为一个优选方案，所述瓶体上安装有把手，且所述把手为可折叠式把手。

作为一个优选方案，所述储氢器还包括：

加热元件，所述加热元件沿所述储氢器的轴向自所述瓶体的底部伸入所述瓶体内；

电连接元件，与所述加热元件电连接，并露出于所述瓶体，与外部电源连接接收电能，并向所述加热元件供电；

所述加热元件穿入所述槽体内，并与所述槽体间隙配合，以对所述瓶体加热，所述瓶体接收的热量传导至所述固态储氢材料。

作为一个优选方案，所述瓶体的底部与所述槽体的槽口齐平，使得所述瓶体的底部呈平面型；

所述电连接元件凹陷于所述槽体开口处，或与所述槽体开口处平齐；

并在所述槽体设置有一封口端，封合所述槽体开口处，将电连接元件隐藏。

作为一个优选方案，所述储氢器还包括有降温元件；

降温元件包括至少一种吸热反应物，所述吸热反应物能够响应触发引起吸热效应。

作为一个优选方案，所述降温元件设置在所述第一腔体内部或一侧，通过触发式分隔件与所述第一腔体隔开，形成第二腔体，在所述第二腔体内部储存有至少一种吸热反应物；

所述触发式分隔件为采用高温自动熔断的材料制成挡板，或高温触发自动开启的阀门。

本发明还公开了一种氢燃料电动自行车，包括电机及与电机连接的电堆，电堆连接至上述的储氢器。

本发明涉及一种低压安全储氢器及氢燃料电动自行车，相较于现有技术，具有如下有益效果:

1、通过固态储氢材料以低压方式存储，安全性高，在需要使用时，可使用加热元件对固态储氢材料加热，提高放氢性能，适用于极端天气下的氢燃料电动自行车的使用场景。

2、通过将多个功能阀进行组合设计成组合阀，所述组合阀的设计结构合理、集成度高、安全性能好、使用寿命长。进一步简化了氢燃料电动自行车的管路布置，减小管路之间相互交错缠绕的可能性，降低后期维护难度。

3、通过对热量传导路径配置对储氢器和固态储氢材料进行加热，使得储氢器和固态储氢材料的升温过程更为平滑，提高对储氢器稳定性和安全性。

4、通过设计降温元件，在出现高温或者火烧等情况时，降低瓶体的内部温度，给所述固态储氢材料快速降温，控制所述瓶体内部压力维持在1-3MPa的低压范围内，实现温度泄压。

5、通过在出气口连接密封接头，在运输、更换储氢器时，所述第一接头处于断路状态，自动封闭组合阀的出气口，提高了组合阀的气密性，进一步减小氢气泄露量。

6、通过在储氢器表面设置身份识别标签，一方面用户通过扫描设备获取储氢器的相关信息；另一方面，用户可以通过身份识别标签的方向，进而判断所述储氢器的方向性，保证储氢器安装放置方向符合要求。

附图说明

图1为现有技术中储氢器及其走线结构意图。

图2为本发明中储氢器的截面示意图。

图3为本发明中储氢器的出气口处的截面示意图。

图4为本发明中储氢器和防护罩的截面示意图。

图5为本发明中组合阀的结构示意图。

图6为本发明中组合阀的连接示意图。

图7为本发明中把手的安装示意图。

图8为本发明一优选实施例中温度控制系统的结构示意图。

图9为本发明一优选实施例中温度控制方法的流程示意图。

图10为本发明一优选实施例中氢燃料电动自行车的结构示意图。

附图标记为：

储氢器100、电堆200、功能阀300；

瓶体110、槽体111、加热层112、防滑槽113、开口114、容纳台阶115、第一腔体111a、内层111b、外层111c；

加热元件120；

电连接元件130；

组合阀140、连接口141、充气口142、安全阀143、调压阀144、出气口145、控制阀146、阀体147；

降温元件150、第二腔体151、触发式分隔件152；

密封接头160、第一接头161；

防护罩171、身份识别标签172、低压出气口173；

把手180、安装槽181、把手柄182、滑槽183、连杆184。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅图1，为现有技术中储氢器及其走线结构意图；现有技术中各种功能阀300作为独立主体，一端通过管路与瓶体110相连接，另一端通过管路连接多级减压阀，然后再与电堆200相连接，实现瓶体的充氢、减压和出氢，电堆的供氢，由此导致氢燃料电动自行车的管路复杂，相互交错缠绕，增加后期维护难度。

为了简化了管路布置，提高氢燃料电动自行车的结构的合理性，本发明提供一种低压安全储氢器，包括：瓶体，设置于所述瓶体出气口上的组合阀，以及内置于所述瓶体的固态储氢材料；所述瓶体与组合阀之间为一体式连接结构，而非管路连接或线路连接，直接由工厂根据设计要求进行一体式安装和生产，所述连接结构包括但不限于螺纹配合、卡固配合、焊接等固定连接方式，使得所述瓶体与组合阀形成一个封闭腔体。在所述封闭腔体内存放有固态储氢材料，所述固态储氢材料被加热后，经过组合阀向电堆提供氢气压力为15-65kpa，使得在未使用时，瓶体的内部压力较小(普遍意义上的低压储氢)，不会对用户产生危害。

在进一步实施例中，所述组合阀为多功能集成阀，所述组合阀包括：阀体、连接口、充气口、出气口、控制阀、安全阀和调压阀；其中，连接口与所述瓶体的出气口连通，向所述阀体内传输氢气；充气口与所述连接口连通，单向接收氢气并传输至所述连接口；出气口与所述连接口连通，接收氢气并连接至一电堆，并向所述电堆提供15-65kpa的氢气，需要说明的是，对于本领域技术人员而言，在不影响其功能实现的前提下，将所述充气口和出气口合二为一；控制阀设置在充气口、出气口与所述连接口的连接点上，控制所述连接口与充气口通路、所述连接口与出气口通路的开闭；安全阀与所述连接口相连通，保证瓶体内部压力控制在1-3MPa的低压范围；调压阀设置在所述连接口与出气口通路上，用于控制所述阀体内的气压。通过将多个功能阀进行组合设计成组合阀，所述组合阀的设计结构合理、集成度高、安全性能好、使用寿命长。进一步简化了氢燃料电动自行车的管路布置，减小管路之间相互交错缠绕的可能性，降低后期维护难度。

在进一步实施例中，所述密封接头具有截流功能，所述密封接头包括第一接头和第二接头两部；其中，所述第一接头与出气口相连接，第二接头通过管路与电堆相连接，用于电堆供气。当第一接头与第二接头处于断开状态时，所述第一接头具有截流功能，形成断路，避免氢气泄漏；当第二接头插接于第一接头时，形成通路，并通过管路连接至电堆，向电堆提供氢气；通过在出气口的阀口连接密封接头，在运输、更换储氢器时，所述第一接头处于断路状态，自动封闭组合阀的出气口，提高了组合阀的气密性，进一步减小氢气泄露量。

在进一步实施例中，所述瓶体由内至外依次包括内胆、缠绕层和外壳；瓶体由铝合金无缝材料和/或铝合金内胆、碳纤维缠绕复合材料和/或不锈钢材料制成，容积为1000～5000ml，与常见的钢瓶相比，重量可减轻40％-70％，同时具有安全性高、易于携带的特点，且铝合金经氧化后具有独特的耐腐蚀特性。

在进一步实施例中，为了实现储氢器可低压储氢，储氢器还包括有加热元件及电连接元件。其中，加热元件的设置可使得瓶体预存储固态储氢材料时，所存的固态储氢材料可以较少，或所存的为液氢、储氢粉末等，将瓶体内部压力控制在1-3MPa的低压范围内，经组合阀调压器向电堆提供氢气压力为15-65kpa。在加热元件对内部固态储氢材料加热时，由于固态储氢材料温度的升高以及瓶体的封闭性，内部固态储氢材料的压力逐渐提高，并汽化为氢气，直至可被使用的压力范围，由此，可在高压使用场景下使用。对此，加热元件将沿瓶体的轴向(即长度方向)从瓶体的底部伸入瓶体的中部，且延伸长度受限，不与瓶体的整个轴向相同，从而在加热元件伸入后，其最远端，也可以说是加热端，与瓶体的瓶口相隔，不阻碍瓶体的瓶口向外传输固态储氢材料。

可以理解的是，上述加热元件伸入瓶体，并非限定伸入瓶体的内部。反之，当瓶体为非规则形状时，加热元件将伸入到瓶体的外部中心，而当瓶体为规则形状时，加热元件可伸入到瓶体的内部，或加热元件部分深入到瓶体的外部中心，另一部分伸入到瓶体的内部，通过接触传导或辐射传导的方式，在生成热量后将热量传输至固态储氢材料，从而对固态储氢材料加热。

在进一步实施例中，所述瓶体上设置有向瓶体内部凹陷的槽体，用于放置所述槽体加热元件。所述槽体包括内层和外层，在所述内层和外层之间形成第一腔体，在所述第一腔体内装有加热介质，所述加热介质包括但不限于水、硅油、导热油，作为传导介质，也作为隔热介质，通过对热量传导路径配置对瓶体和固态储氢材料进行加热，使得对固态储氢材料的加热过程更为稳定、安全。在本发明中，所述加热介质优选为水；由于水具有更高的比热容，升温过程更为平滑，使得对固态储氢材料的加热过程更为稳定、安全。

除加热元件外，所述储氢器还包括电连接元件，其与加热元件电连接，并露出于瓶体。加热元件的能量源来自于该电连接元件，电连接元件与一外部电源连接，上电后，外部电源向电连接元件传输电能，再由电连接元件传输电能至加热元件，加热元件在接收到电能后，将电能转化为热量，从而对固态储氢材料加热，提高瓶体内的固态储氢材料压力。

相反的，当所述瓶体温度过高时，会导致瓶体内的压力过大，可能出现氢泄露，甚至是爆炸。因此瓶体还包括有降温元件，所述降温元件作为应急保护元件，在出现持续高温或者火烧等情况时，降低瓶体的内部温度，给所述固态储氢材料快速降温，控制所述瓶体内部压力维持在1-3MPa的低压范围内，实现温度泄压，提高瓶体的安全性能；具体而言，当温度达到阈值时，触发指令，并发送至降温元件，基于该指令启动降温元件，对瓶体进行降温。所述降温元件可以采用物理降温(例如循环制冷系统)或化学降温等多种形式。在本发明中所述降温元件优选为化学降温，包括至少一种吸热反应物，所述吸热反应物为响应触发而引起的吸热效应；例如，当温度达到阈值，后将铵盐、硝酸盐溶解于水，触发吸热反应，实现降温效果。

在进一步实施例中，所述储氢器还包括防护罩，用于保护瓶体的出气口和组合阀；在所述防护罩的一侧印刷有身份识别标签，例如RFID/二维码；由于所述储氢器的安装放置方向具有唯一性，同时RFID的放置方向也具有方向性，否则会出现不能够快速的读取RFID信息，因此，在本发明中所述身份识别标签的印刷方向与所述储氢器的标准放置方向相同。用户可以通过身份识别标签的方向，进而判断所述储氢器的方向性，保证储氢器安装放置方向符合要求。

下面结合附图和具体实施例，对上述技术方案做出进一步阐述。

实施例

一种低压储氢器，包括：瓶体110、槽体111、加热层112、防滑槽113、开口114、容纳台阶115、第一腔体111a、内层111b、外层111c、加热元件120、电连接元件130、组合阀140、连接口141、充气口142、安全阀143、调压阀144、出气口145、控制阀 146、阀体147、降温元件150、第二腔体151、触发式分隔件152、密封接头160、第一接头161、防护罩171、身份识别标签172、低压出气口173、把手180、安装槽181、把手柄182、滑槽183、连杆184。

参阅图2至4，在该实施例中，加热元件120并不伸入瓶体110的内部，也就是说，加热元件120对固态储氢材料的加热方式为间接传导加热，而非直接接触加热。对此，瓶体110沿其轴向设有一槽体111，槽体111的形成可以是瓶体110的瓶底向瓶体110 内部延伸，但瓶体110整体保持封闭状态，伸入部分形成的非规则形状为该槽体111，因此，槽体111与瓶体110的内部经瓶体110的壳壁断隔，使得槽体111与瓶体110内部分隔，槽体111仍与瓶体110的外部空间连通。

其中，所述槽体为双层结构，包括内层111b和外层111c，在所述内层111b和外层111c之间留有预定间隙，形成一个封闭的第一腔体111a，在所述第一腔体111a内装有加热介质，作为传导介质，也作为隔热介质，通过对热量传导路径配置对瓶体和固态储氢材料进行加热，使得对固态储氢材料的加热过程更为稳定、安全。

具有该槽体111后，加热元件120将穿入该槽体111内，并与槽体111间隙配合，也即加热元件120的外表面与槽体111的内壁紧密接触，在加热元件120生热后，加热元件120首先需要对加热介质进行加热，然后对瓶体110加热，再由瓶体110传导热量至固态储氢材料。所述加热介质优选为水；由于水具有更高的比热容，升温过程更为平滑，可减缓对固态储氢材料的加热效率，但可更精准地控制固态储氢材料的加热温度。

可以理解的是，加热元件120与槽体111的配合并非限制于加热元件120的侧边每一处均与槽体111的内部间隙配合。也可以是加热元件120的外表面呈齿状或波形状，齿状的高处或波形状的波峰处与槽体111接触传导，齿状的低处或波形状的波谷处与槽体111的内壁间还具有一空气层，该空气层既为隔热层，也为传导层，加热元件120生成的热量可通过空气层间接传导至瓶体110，同时也可控制加热元件120的传热总量。

进一步地，加热元件120远离于电连接元件130的加热端不与槽体111直接接触，反之，槽体111沿瓶体110轴向上的长度大于加热元件120沿瓶体110轴向上的长度，从而使得加热元件120的加热端与槽体111的槽底间具有加热层112，该加热层112类同于上述空气层，加热元件120的热量经该加热层112传导至瓶体110，防止对固态储氢材料的加热过量。也就是说，具有该加热层112后，其既作为传导介质，也作为隔热介质，略为控制加热元件120对固态储氢材料的加热效率。

通过对热量传导路径配置为加热元件120瓶体110固态储氢材料的方式，使得对固态储氢材料的加热过程更为稳定、安全。

另一方面，所述储氢器还包括降温元件150。所述降温元件150设置在所述第一腔体111a内部或一侧，通过触发式分隔件152与所述第一腔体111a隔开，形成第二腔体 151，在所述第二腔体151内部储存有至少一种吸热反应物，在本实施例中所述吸热反应物为铵盐、硝酸盐。在高温条件下，触发所述触发式分隔件152开启，连通所述第二腔体151和第一腔体111a，触发所述吸热反应物，将铵盐、硝酸盐与水混合，引起吸热效应，降低加热介质的温度，进而瓶体、固态储氢材料的降温，降低瓶体内的温度，实现温度泄压。

所述触发式分隔件152可以为采用高温自动熔断的材料制成挡板，或者高温触发自动开启的阀门。例如，所述阀门包括但不限于磁控开关，选取合适居里点的磁性材料作为控制器，所述磁性材料可以为钕铁硼磁铁，当温度高于预定温度时，磁性材料转变成顺磁性，起到隔磁作用，自动开启分隔件，连通所述第二腔体151和第一腔体111a，触发降温元件150；反之，触发式分隔件152始终保持隔离状态。

通过材料特性实现自动触发降温元件150，无需获得温度信息，提高了降温元件150 的响应时间，降低瓶体的内部温度，控制所述瓶体内部压力维持在1-3MPa的低压范围内。

安装加热元件120时，加热元件120的安装端具有外螺纹，槽体111的槽口处设有内螺纹；外螺纹与内螺纹配合，以将加热元件120固定至槽体111内。可选地，瓶体110 的底部与槽体111的槽口齐平，使得瓶体110的底部呈平面型，则放置储氢器100时，可将瓶体110的底部直接贴合在放置表面上，不同于现有技术中的储氢器100的形状，安装时更为方便。为防止储氢器100倾倒，瓶体110的底部端面上开设有至少一条防滑槽113，防滑槽113的开设方向沿瓶体110的径向或与瓶体110的径向呈一预设角度，例如斜向设置，或多个预设角度下的防滑槽113，以产生不同方向上的摩擦力，从而更进一步地加强防滑效果。

优选地或可选地，所述加热元件120为电阻丝，并内置有一温度传感器，或温度传感器外置于电阻丝，对电阻丝的温度检测，以供用户实时监测加热元件120的加热过程。另一方面，电连接元件130具有插接口，外部电源插入插接口内，从而接收电能。

优选地或可选地，瓶体110接收电连接元件130处设有一容纳台阶115，容纳台阶115的径向宽度大于加热元件120的径向宽度，则加热元件120可从容纳台阶115处穿入，而电连接元件130的径向宽度与容纳台阶115匹配，使得电连接元件130与容纳台阶115接触安装时，随着加热元件120的伸入，电连接元件130将被容纳台阶115阻挡，其可伸入瓶体110中部的位移被容纳台阶115限制，且电连接元件130部分突出于瓶体 110外，方便用户插接外部电源。具有上述设计后，容纳台阶115处可配置有额外地与电连接元件130固定连接的设计，例如卡合式、螺纹式等，进一步稳固加热元件120与瓶体110的安装关系，防止内部固态储氢材料压力增加后，将加热元件120顶出的问题。

可以理解的是，为实现储氢器100整体形状的一致性，电连接元件130也可不突出于瓶体110外，例如略为凹陷于容纳台阶115处，或与容纳台阶115齐平。当电连接元件130略为凹陷于容纳台阶115处时，可在容纳台阶115处再额外设置一封口端，在电连接元件130不与外部电源连接时，将封口端封合容纳台阶115，将电连接元件130隐藏在内部，需使用时才打开。

优选地或可选地，参阅图5至6，储氢器100还包括组合阀140，设于瓶体110的瓶口；组合阀140包括：阀体147；连接口141，与所述瓶体的出气口连通，向所述阀体147内传输氢气；充气口142，与所述连接口141连通，单向接收氢气并传输至所述连接口141；出气口145，与所述连接口141连通，接收氢气并连接至一电堆，并向所述电堆提供氢气；控制阀146，设置在充气口142、出气口145与所述连接口141的连接点上，控制所述连接口141与充气口142通路、所述连接口141与出气口145通路的开闭；安全阀143，与所述连接口141相连通，保证瓶体内部压力控制在1-3MPa的低压范围；调压阀144，设置在所述连接口141与出气口145通路上，用于控制所述阀体 147内的气压。通过将多个功能阀进行组合设计成组合阀140，所述组合阀140的设计结构合理、集成度高、安全性能好、使用寿命长。进一步简化了氢燃料电动自行车的管路布置，减小管路之间相互交错缠绕的可能性，降低后期维护难度。

优选地或可选地，所述充气口142和出气口145合二为一，形成通气口，并在所述通气口与连接口141的通道上设置有双向阀，在充气过程中，所述双向阀保证氢气由通气口向所述连接口141的单向流通；在出气过程中，所述双向阀保证氢气由连接口141 向所述通气口单向流通。或者，参阅附图5，在所述通气口和连接口141之间设置有两个通气管路，在两个通气管道上分别设有单向阀，一个单向阀保证供气至电堆，一个单向阀保证充气至瓶体内。通过对阀体内的通气管路进行设计，减少组合阀对外的连接接口，使阀体的集成度高、结构合理紧凑、重量轻，降低气体泄漏的风险。

优选地或可选地，所述密封接头160具有截流功能，所述密封接头160包括第一接头161和第二接头两部；其中，所述第一接头161与出气口145相连接，第二接头通过管路与电堆相连接，用于电堆供气。当第一接头161与第二接头处于断开状态时，所述第一接头161具有截流功能，形成断路，避免氢气泄漏；当第二接头插接于第一接头161 时，形成通路，并通过管路连接至电堆，并向电堆提供氢气；通过在出气口145的阀口连接密封接头160，在运输、更换储氢器时，所述第一接头161处于断路状态，自动封闭出气口145，提高了组合阀140的气密性，进一步减小氢气泄露量。

优选地或可选地，所述储氢器还包括防护罩171，所述防护罩171安装在所述瓶体的瓶口处，用于保护储氢器的出气口和组合阀140；在所述防护罩171的一侧印刷有身份识别标签172，例如RFID/二维码，在所述防护罩171的另一侧密封接头160穿过所述防护罩171，露出于防护罩171，形成低压出气口173，方便与第二接头相连接，为电堆提供低压氢气；由于所述储氢器的安装放置方向具有唯一性，因此，在本发明中所述身份识别标签172的印刷方向与所述储氢器的标准安装放置方向相同。用户可以通过身份识别标签172的方向，进而判断所述储氢器的方向性，保证储氢器安装放置方向符合要求。

在使用上述身份识别标签172时，用户通过扫描设备获取所述储氢器相关联的RFID/二维码的标签ID，然后通过通讯单元传送至服务终端，获取储氢器的相关信息，包括但不限于如下信息：储氢器的编号、生产日期、储氢器的相关参数、最近多次的充氢时间和充氢量、储氢器内储氢量。需要说明是上述信息随着储氢器的加工、运输、使用进行实时更新。

优选地或可选地，所述身份识别标签172固定安装在所述防护罩171内侧，其识别区域通过设置在防护罩171上的镂空区域，露出在防护罩171的外侧，用于识别设备的识别和信息更新。基于上述设计，用户只能在打开所述防护罩171的前提下，拆卸或安装所述身份识别标签172，当所述防护罩171安装在瓶体上后，无法从防护罩171外侧对身份识别标签172进行安装和拆卸。因此，具有更好的稳定性，避免了人为因素或自然因素导致的身份识别标签172脱落。

优选地或可选地，在所述瓶体110或防护罩171上安装有把手180，且所述把手180为可折叠式把手180，具体地，参阅图7，所述把手包括：设置在所述瓶体外壳内部或语所述外壳外联的安装槽181，一端与所述安装槽181的顶部铰接的把手柄182，在所述把手柄182的另一端设置有轴向的滑槽183，以及一端与所述安装槽181底部铰接、另一端卡设在所述滑槽183上的连杆184。用户在使用所述把手180时，只需要将把手柄182底部向外拉出，所述连杆向下运动，从而使得所述把手柄182与安装槽181之间存在一个空间，形成把手180。反之，当无需使用把手180时，只需将所述把手柄182 放置于所述安装槽181内，大大减小了储氢器100的占用空间，在批量运输的过程中，提高储氢器的运输效率。需要说明的是，图7中示例性的将把手180安装在瓶体110外部，并不能理解为对所述把手180的安装位置的限制，对于本领域技术人员而言所述把手180可以安装在所述瓶体110、防护罩171或是其它方便固定的位置。

具有上述储氢器后，可将其应用至氢燃料电动自行车上，该氢燃料电动自行车包括电机及与电机连接的电堆，电堆进一步连接至储氢器，以接收排出的氢气，从而利用氢气压生成电能。

参阅图8，为提高低压储氢器的放氢效率，示出了一用于储氢器的温度控制系统。储氢器包括有瓶体、设于瓶体的出气口的阀体，其中瓶体内的固态储氢材料被加热后，经阀体调压器向电堆提供氢气压力为15-65kpa，使得在未使用时，瓶体的内部压力较小 (普遍意义上的低压储氢)，不会对用户产生危害，其内存储的可以是液氢、氢粉等。当需要使用或提高内部放氢效率时，可对瓶体进行加热，对此，温度控制系统还包括温度监测设备及加热设备，温度监测设备设于瓶体内，例如可与对瓶体的压力监测的压力阀的同位置处，固定安装有温度传感器，用作为温度监测设备，温度监测设备工作时，将监测储氢器的瓶体内的温度，也即直接地实时监测固态储氢材料的温度，对于该固态储氢材料的温度，温度监测设备生成一温度信号，其内承载有固态储氢材料的当前温度信息。另一方面，加热设备可设置于瓶体内或设于瓶体的外部，当工作时，可对固态储氢材料直接地或间接地加热，例如当加热设备设于瓶体外时，则加热设备生成的热量先传到至瓶体，将传导至固态储氢材料；当加热设备放置在瓶体内部时，加热设备生成的热量将直接地辐射或传到至固态储氢材料，从而升高固态储氢材料的温度。由于瓶体的封闭性，在质量一定时，固态储氢材料的压力也将随之提高，也即从低压状态转化为高压状态。

由于对固态储氢材料的加热不可无限制，因此温度控制系统还包括有温度控制模块，分别与温度监测设备和加热设备电连接，温度监测设备所形成的温度信号将被发送至温度控制模块，在温度控制模块内，预存有一温度阈值，该温度阈值反应瓶体的期望工作温度，或是其内固态储氢材料在期望放氢速度下的温度。温度控制模块将对当前温度与温度阈值比较，若温度信号承载的当前温度的信息低于温度阈值时，表示处于低压下的固态储氢材料的温度较低，此时的放氢速度将达不到期望，因此，温度控制模块将生成一激活指令，并发送至加热设备，基于该激活指令，加热设备将开始工作，对瓶体内的固态储氢材料加热，固态储氢材料的温度升高后，将提高其放氢速度，满足正常使用的要求。

一优选实施例中，温度控制模块包括温度比较电路、加热控制电路及加热保护电路。具体地，温度比较电路与温度监测设备电连接，其内存储有上述温度阈值(可以是具体数值或数据范围)，其将接收温度信号并对当前温度与温度阈值比较；加热控制电路与温度比较电路及加热设备电连接，温度比较电路的比较结果，如当前温度大于温度阈值、当前温度等于温度阈值、当前温度小于温度阈值等，将被发送至加热控制电路，基于不同的比较结果，生成不同的指令，例如当前温度大于温度阈值或当前温度等于温度阈值时，表示瓶体内的放氢速度足够，当前温度小于温度阈值时，则将生成该激活指令；加热保护电路设置在加热控制电路与加热设备间，将监测整个温度控制模块的工作状态，当温度控制模块出现故障，例如断路、短路等，将切断加热控制电路至加热设备的加热链路，保护加热设备。

更进一步地，温度控制模块还包括时钟单元，与加热控制电路电连接，向激活指令添加时钟信息，其中，时钟信息包括加热时间t；加热时间t基于以下公式计算所得：t＝ (温度阈值-当前温度)*时间阈值/温度阈值差，温度阈值差与时间阈值基于一测试温度和测试时间预存所得。除上述加热时间t外，也可对加热时间t设置为一固定值，在该所设定的加热时间t内，将维持对加热设备的激活，加热时间t完毕后，将结束激活。加热时间t的计算公式内，还可添加权重值，权重值根据使用的场景(地区信息、季节信息等)调节加热时间t，从而根据不同的使用情况随时调节加热时间t。

优选地，在一实施例中，即便是在加热设备激活的状态下，加热状态也将实时调整，例如，当加热时间t后，温度监测设备对瓶体的监测结果为，更新后的当前温度仍低于温度阈值时，温度控制模块将再次生成激活指令，并将激活指令发送至加热设备，控制加热设备继续工作。可以理解的是，若再次加热下，当前温度仍低于温度阈值时，反复执行上述步骤，直至当前温度高于或等于温度阈值；若在加热时间t内，即加热过程中当前温度已高于温度阈值时，表示加热过程提供的热量足够，则温度控制模块将当前温度与温度阈值计算一两者的差值，并将该差值与温度控制模块内预存的一预设差值比较，当当前温度与温度阈值的差值大于预设差值，提前于加热时间t内发送断开指令至加热设备，也就是说，在加热时间t内，加热效果已满足，且不仅是恰好满足，而是具有一部分冗余量时，将提前结束加热过程。

一优选实施例中，温度监测设备为温度传感器，固定于瓶体内，并与阀体连接，同时可与对瓶体内压力监测的压力传感器同位设置。加热设备呈带状并围设于瓶体的外部。或其他优选实施例中加热设备伸入瓶体，用于给瓶体加热，同时温度监测设备固定在加热设备上，与加热设备一体成型(加热设备本身为具有温度监测设备的加热组件)或温度监测设备安装在加热设备上。加热设备的端部设有插接口，温度控制模块具有电连接件，电连接件插入插接口以与加热设备连接，通过向加热设备提供电能，由加热设备将电能转化为热能。另一种实施方式中，电连接件还包括有热传导元件，温度监测设备具有的余热将通过热传导元件传输至加热装置内，通过该热量补偿的机制，可进一步节省能源。

参阅图9，一实施例中，还示出了一种用于储氢器的温度控制方法，包括以下步骤：

S100：设于储氢器内的温度监测设备监测储氢器内的温度，并形成一包括当前温度的温度信号；

S200：一温度控制模块，与温度监测设备电连接，接收温度信号并将当前温度与一预设的温度阈值比较，当当前温度低于温度阈值时，温度控制模块生成激活指令；

S300：一加热设备接收激活指令，并对储氢器内的固态储氢材料加热。

参阅图10，另一实施例中，还示出了一种氢燃料电动自行车，包括如上所述的温度控制系统，储氢器与氢燃料电动自行车的电池电堆控制模块连接，以向电池电堆控制单元提供氢气，电池电推控制单元与锂电池组连接，向锂电池输送电能，由锂电池向助力车功能；电池电堆控制单元还与助力车控制单元连接，助力车控制单元控制助力车内车锁及电机的工作状态，工作状态的控制逻辑由电池电堆控制单元生成。优选地，电池电堆控制单元还可向温度控制系统提供热能，也就是说，燃料电池电堆运行时产生的废热将热补偿至温度监测设备，节省能量。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (9)

1.一种低压安全储氢器，其特征在于，包括：瓶体，设置于所述瓶体出气口上的组合阀，以及内置于所述瓶体的固态储氢材料；

所述组合阀为多功能集成阀，所述组合阀包括：

阀体；

连接口，与瓶体出气口连通，向所述阀体内传输氢气；

通气口，与所述连接口连通，接收氢气并传输至所述瓶体，和/或传输氢气至电堆；所述通气口连接有密封接头；

控制阀，设置在通气口与所述连接口的连接点上，控制所述连接口与通气口通路的开闭；

安全阀，与所述连接口相连通，保证瓶体内部压力控制在1-3MPa的低压范围；

调压阀，设置在所述连接口与通气口的通路上，用于控制所述阀体内的气压。

2.根据权利要求1所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述密封接头包括：与通气口相连接的第一接头，与用于电堆供气管路相连接的第二接头；

当第一接头与第二接头处于断开状态时，所述第一接头具有截流功能，形成断路；

当第二接头插接于第一接头时，形成通路，并通过管路向电堆提供氢气。

3.根据权利要求1所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述瓶体由铝合金无缝材料和/或铝合金内胆、碳纤维缠绕复合材料和/或不锈钢材料外壳制成。

4.根据权利要求1所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述瓶体沿其轴向设有槽体，所述槽体与所述瓶体的内部经所述瓶体的壳壁断隔；

所述槽体包括内层和外层，在所述内层和外层之间留有预定间隙，形成第一腔体，在所述第一腔体内装有加热介质。

5.根据权利要求4所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述加热介质至少包括水、硅油、导热油一种。

6.根据权利要求1所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述瓶体与组合阀之间为一体式连接结构。

7.根据权利要求1所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述瓶体上安装有把手。

8.根据权利要求7所述的低压安全储氢器，其特征在于，所述把手为可折叠式把手。

9.一种氢燃料电动自行车，其特征在于，包括电机及与所述电机连接的电堆，所述电堆与权利要求1至8任一项所述的储氢器相连接。

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