多级充氢控制装置、多级充氢控制方法和设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113701045A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111028838.8(22)申请日2021.09.02(71)申请人西北工业大学太仓长三角研究院地址215400江苏省苏州市太仓市科教新城子冈路27号申请人西北工业大学(72)发明人公维佳李金山(74)专利代理机构北京汉本专利代理事务所(普通合伙)11923代理人张咏梅李婷(51)Int.Cl.F17C5/00(2006.01)F17C13/04(2006.01)F17C13/02(2006.01)F17C13/00(2006.01)权利要求书3页说明书15页附图11页(54)发明名称多级充氢控制装置、多级充氢控制方法和设备(57)摘要本申请提供了一种多级充氢控制装置、多级充氢控制方法和设备，该多级充氢控制装置包括：氢气发生器，该氢气发生器用于产生氢气；计量室，该氢气发生器通过控制阀门连接至该计量室；真空室，该计量室通过第一阀门连接至该真空室；该真空室的一端设置有容纳管道，该容纳管道用于容纳待吸氢材料，该容纳管道设置在管式炉的内部，该管式炉用于对该容纳管道进行加热，以构建温度大于预设阈值的充氢环境；其中，该控制阀门用于控制该氢气发生器向该计量室输入的氢气的量，该第一阀门用于将该计量室的氢气输入至该真空室，以便该待吸氢材料在充氢环境下吸收氢气。能够同时控制吸氢计量和吸氢温度。CN113701045ACN113701045A权利要求书1/3页1.一种多级充氢方法，其特征在于，所述方法适用于多级充氢控制装置，所述多级充氢控制装置包括氢气发生器、计量室、真空室以及管式炉；所述氢气发生器用于产生氢气；所述氢气发生器通过控制阀门连接至所述计量室；所述计量室通过第一阀门连接至所述真空室；所述真空室的一端设置有容纳管道，所述容纳管道用于容纳待吸氢材料；所述容纳管道设置在所述管式炉的内部，所述管式炉用于对所述容纳管道进行加热，以构建温度大于预设阈值的充氢环境；所述方法包括：基于所述待吸氢材料吸氢后所述真空室和所述计量室所形成的空间的最终压强、所述待吸氢材料的质量和所述待吸氢材料的吸氢量，确定所述计量室的最大压强；基于所述最大压强，确定所述待吸氢材料吸收氢气前所述真空室和所述计量室所形成的空间的初始压强；在所述初始压强和所述最终压强之间的压降大于或等于预设阈值时，将所述压降划分为多个压降；确定多个压降分别对应的多个触发压强，所述多个触发压强分别对应多次充氢过程；针对所述多次充氢过程中的每一次充氢过程，在所述计量室的压强达到所述充氢过程对应的触发压强的情况下，关闭所述控制阀门，使得所述计量室从所述所述氢气发生器获取预设量的氢气；开启所述第一阀门，使得所述计量室的氢气输入至所述真空室，以便所述待吸氢材料在充氢环境下吸收氢气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级充氢控制装置还包括第一传感器，所述第一传感器与所述计量室连接；其中，所述在所述计量室的压强达到所述充氢过程对应的触发压强的情况下，关闭所述控制阀门，包括：在所述第一传感器测量到的压强达到所述充氢过程对应的触发压强的情况下，关闭所述控制阀门。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述待吸氢材料吸氢后所述真空室和所述计量室所形成的空间的最终压强、所述待吸氢材料的质量和所述待吸氢材料的吸氢量，确定所述计量室的最大压强，包括：基于以下公式确定所述最大压强：IEP＝(P‑MS*CT/K)/Λ；IE其中，P表示所述最大压强，P表示所述最终压强，MS表示所述待吸氢材料的质量，CT表示所述待吸氢材料的吸氢量，K表示比例因子，Λ表示所述真空室和所述计量室所形成的空间的压强和所述计量室的压强的比值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多级充氢控制装置还包括第二传感器，所述第二传感器与所述真空室连接，所述第二传感器的感测精度大于所述第一传感器的感测精度；其中，所述在所述计量室的压强达到所述充氢过程对应的触发压强的情况下，关闭所述控制阀门，包括：在开启所述控制阀门和所述第一阀门的情况下，获取所述第二传感器的检测到的压强；2CN113701045A权利要求书2/3页在所述第二传感器检测到的压强小于或等于预设压强的情况下，关闭所述第一阀门并开启所述控制阀门；在所述计量室的压强达到所述充氢过程对应的触发压强的情况下，关闭所述控制阀门。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级充氢控制装置还包括进气管道，所述进气管道的一端通过第二阀门连接至所述控制阀门的一端，所述控制阀门的另一端连接至所述计量室，所述进气管道的另一端通过第三阀门连接至所述氢气发生器；其中，所述在所述计量室的压强达到所述充氢过程对应的触发压强的情况下，关闭所述控制