本發(fā)明屬于制充氫領(lǐng)域，尤其是一種制充氫機用冷卻裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、合金儲氫是一種具有發(fā)展前景的儲氫方式，通過金屬儲氫材料與氫氣形成氫化物來吸氫，加熱氫化物后氫氣就會被釋放出來，因此金屬儲氫材料具有良好的可逆循環(huán)性。而固態(tài)儲氫裝置作為儲氫合金儲氫的重要反應(yīng)載體，對金屬儲氫材料在吸放氫期間的氫氣儲存與運輸起著重要的主導(dǎo)作用。

2、金屬儲氫材料的吸氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在吸氫反應(yīng)開始后，固態(tài)儲氫裝置的溫度會快速急劇升高，其內(nèi)部的溫度可以達到130℃左右，而溫度的升高對固態(tài)儲氫裝置整體吸氫量及速率產(chǎn)生極大影響。因此，對固態(tài)儲氫裝置的導(dǎo)熱或降溫設(shè)計就尤為重要了。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種制充氫機用冷卻裝置及其控制方法，以解決背景技術(shù)所涉及的問題。

2、本發(fā)明提供一種制充氫機用冷卻裝置及其控制方法，所述冷卻裝置設(shè)置制充氫機中氫瓶倉的外部，對放置在所述氫瓶倉內(nèi)的儲氫瓶進行降溫；

3、所述冷卻裝置包括：導(dǎo)冷塊、制冷片以及散熱模塊；所述導(dǎo)冷塊嵌合或部分嵌合安裝在所述氫瓶倉周向上，使得所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)可與儲氫瓶外表面相接觸；所述制冷片冷端與所述導(dǎo)冷塊的外側(cè)相連接，所述制冷片熱端設(shè)置有散熱模塊。

4、優(yōu)選地或可選地，所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)為圓弧面，與儲氣瓶的外部輪廓相適配；所述導(dǎo)冷塊的外側(cè)為平面，貼合于所述制冷片冷端。

5、優(yōu)選地或可選地，所述散熱模塊包括：多個散熱片和至少一個散熱風(fēng)扇；

6、所述散熱片分布所述制冷片熱端上，所述散熱風(fēng)扇固定在所述散熱片外表面或固定在所述散熱片的一側(cè)。

7、優(yōu)選地或可選地，所述冷卻裝置還包括保溫罩，所述保溫罩至少可以包裹所述氫瓶倉。

8、優(yōu)選地或可選地，所述冷卻裝置還包括控制器，所述控制器與所述制冷片和散熱模塊信號連接。

9、優(yōu)選地或可選地，所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有溫度傳感器；

10、所述溫度傳感器與所述控制器信號連接。

11、本發(fā)明還提供一種基于所述的制充氫機用冷卻裝置的控制方法，所述制充氫機中的pem電解槽開始工作制氫，所述控制方法包括：

12、通過溫度傳感器獲取所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)的溫度；

13、判斷所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)的溫度是否大于第一閾值，若是，則制冷片開啟制冷，直至所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)的溫度降到第二閾值。

14、優(yōu)選地或可選地，所述控制方法包括：

15、獲取t時刻和t+δt時刻儲氫瓶的進氫流量，并計算t+δt時刻和t時刻進氫流量的差值；

16、判斷所述t+δt時刻和t時刻進氫流量的差值是否大于第四閾值，若是，則提高制冷片的制冷功率；若否，則執(zhí)行下一步；

17、判斷所述t+δt時刻和t時刻進氫流量的差值是否小于第五閾值，若是，則提高制冷片的制冷功率；若否，則保持當(dāng)前溫度。

18、優(yōu)選地或可選地，所述控制方法包括：

19、獲取t時刻和t+δt時刻的制充氫機充氫管路和/或儲氫瓶內(nèi)部的氫氣壓力，并計算t+δt時刻和t時刻氫氣壓力的差值；

20、判斷所述t+δt時刻和t時刻的儲氫瓶的氫氣壓力的差值是否大于第六閾值，若是，則提高制冷片的制冷功率；若否，則執(zhí)行下一步；

21、判斷所述t+δt時刻和t時刻的儲氫瓶的氫氣壓力的差值是否小于第七閾值，若是，則提高制冷片的制冷功率；若否，則保持當(dāng)前溫度。

22、本發(fā)明還提供一種基于所述的制充氫機用冷卻裝置的控制方法，所述制充氫機中的pem電解槽開始工作制氫，所述控制方法包括：

23、通過溫度傳感器獲取所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)的溫度；

24、判斷所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)的溫度是否大于第三閾值，所述第三閾值大于第一閾值；若是，則制冷片開啟制冷，直至所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)的溫度降到第二閾值，然后關(guān)閉制冷。

25、本發(fā)明涉及一種制充氫機用冷卻裝置及其控制方法，相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下有益效果：

26、1、本發(fā)明通過在氫瓶層的外部設(shè)置冷卻裝置，可以將儲氫合金吸氫過程中產(chǎn)生的熱量進行散發(fā)，避免儲氫瓶溫度過高，有效的提高了儲氫瓶的充氫效率和吸氫量；所述冷卻裝置使用半導(dǎo)體制冷片以及導(dǎo)冷塊，以熱傳遞的方式與儲氫瓶進行熱量交換，降低其溫度。導(dǎo)冷塊與半導(dǎo)體制冷片的冷端以及儲氫瓶緊密貼合，減少制冷效果的流失。

27、2、本發(fā)明通過溫度傳感器作為主要輸入變量，即實現(xiàn)溫度調(diào)控；通過充氫流量和/或氫氣壓力作為輔助輸入量，進一步調(diào)整儲氫瓶的溫度，彌補了溫度傳感器滯后性對熱量檢測滯后的缺點，同時減少了溫度調(diào)整滯后的現(xiàn)象，實現(xiàn)了儲氫瓶溫度調(diào)整的穩(wěn)定性和及時性，提高了儲氫瓶的充氫效率和吸氫量。

技術(shù)特征：

1.一種制充氫機用冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置設(shè)置在制充氫機中氫瓶倉的外部，對放置在所述氫瓶倉內(nèi)的儲氫瓶進行降溫；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制充氫機用冷卻裝置，其特征在于，所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)為圓弧面，與儲氣瓶的外部輪廓相適配；所述導(dǎo)冷塊的外側(cè)為平面，貼合于所述制冷片冷端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制充氫機用冷卻裝置，其特征在于，所述散熱模塊包括：導(dǎo)熱塊和至少一個散熱風(fēng)扇；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制充氫機用冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包括保溫罩，所述保溫罩至少可以包裹所述氫瓶倉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制充氫機用冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包括控制器，所述控制器與所述制冷片和散熱模塊信號連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制充氫機用冷卻裝置，其特征在于，所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有溫度傳感器；

7.一種基于權(quán)利要求1至6任一項所述的制充氫機用冷卻裝置的控制方法，其特征在于，所述制充氫機中的pem電解槽開始工作制氫，所述控制方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制充氫機用冷卻裝置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制充氫機用冷卻裝置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

10.一種基于權(quán)利要求1至6任一項所述的制充氫機用冷卻裝置的控制方法，其特征在于，所述制充氫機中的pem電解槽不工作時，所述控制方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種制充氫機用冷卻裝置及其控制方法，屬于制充氫領(lǐng)域。所述冷卻裝置設(shè)置在制充氫機中氫瓶倉的外部，對放置在所述氫瓶倉內(nèi)的儲氫瓶進行降溫；所述冷卻裝置包括：導(dǎo)冷塊、半導(dǎo)體制冷片以及散熱模塊；所述導(dǎo)冷塊嵌合或部分嵌合安裝在所述氫瓶倉周向上，使得所述導(dǎo)冷塊的內(nèi)側(cè)可與儲氫瓶外表面相接觸；所述半導(dǎo)體制冷片冷端與所述導(dǎo)冷塊的外側(cè)相連接，所述半導(dǎo)體制冷片熱端設(shè)置有散熱模塊。本發(fā)明，通過使用半導(dǎo)體制冷片以及導(dǎo)冷塊，以熱傳遞的方式與儲氫瓶進行熱量交換，降低其溫度。導(dǎo)冷塊與半導(dǎo)體制冷片的冷端以及儲氫瓶緊密貼合，減少制冷效果的流失，避免儲氫瓶溫度過高，提高了儲氫瓶的充氫效率和吸氫量。

技術(shù)研發(fā)人員：曹文安,葉敏,孫繼勝,岑健,寧景霞
受保護的技術(shù)使用者：永安行科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2