空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測元件、控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及執(zhí)行元件，其中：所述檢測元件包括壓力變送器、氫氣濃度傳感器、氧濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、直流電流互感器、煙霧傳感器、水位傳感器、振動傳感器、門磁、氫燃料電池檢測模塊，分別與所述控制器連接，將其檢測到的氫燃料備用電源及其機(jī)柜的參數(shù)傳遞至所述控制器，所述控制器通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或串口可將數(shù)據(jù)傳遞至上位機(jī)，所述控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)需要報(bào)警時發(fā)出報(bào)警信息，或判斷參數(shù)改變時控制所述執(zhí)行元件執(zhí)行相應(yīng)動作。
【專利說明】空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氫燃料備用電源領(lǐng)域，具體而言，涉及一種空冷型氫燃料備用電源監(jiān) 控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 空冷型氫燃料備用電源系統(tǒng)是采用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)，使用氫氣和空氣中 的氧氣，通過電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的備用電源系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于通信運(yùn)營商基站、電力變電站 通信機(jī)房、銀行數(shù)據(jù)機(jī)房等對電力具有要求安全、可靠的備電保障的行業(yè)。氫燃料備用電源 技術(shù)由于其帶載能力強(qiáng)、功率密度高、低噪聲、無污染排放、長時間供電等顯著的特點(diǎn)，能夠 克服目前傳統(tǒng)油機(jī)和鉛酸蓄電池的缺點(diǎn)，尤其適合應(yīng)用于人口密度高、環(huán)境要求高、備電要 求穩(wěn)定的應(yīng)用場景，因此氫燃料電源作為新型的備用電源技術(shù)，在通信行業(yè)保障供電領(lǐng)域、 特殊備電應(yīng)用領(lǐng)域受到越來越多的重視。而這些基站、機(jī)房等應(yīng)用環(huán)境一般是無人值守的， 因此，要求備電系統(tǒng)具有完善的自我檢測控制能力，包含系統(tǒng)運(yùn)行涉及的所有配套裝置、環(huán) 境參數(shù)和環(huán)境安全的檢測及控制。
[0003] -套完整空冷型氫燃料備用電源系統(tǒng)的主要構(gòu)成為：氫燃料電池模塊、儲氫氣瓶， 其中氫燃料電池模塊安裝于氫燃料備用電源柜，儲氫氣瓶安裝于儲氫氣瓶柜。通常氫燃料 備用電源控制系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)了對其核心組件一氫燃料電池模塊的檢測和控制，而不包括對 系統(tǒng)運(yùn)行的配套裝置（如儲氫氣瓶、安裝機(jī)柜）、環(huán)境參數(shù)（如環(huán)境溫濕度）和環(huán)境安全（如 氫氣泄漏）的檢測及控制，且一般的氫燃料備用電源控制系統(tǒng)不具備系統(tǒng)備電時長計(jì)算。
[0004] 因此，如何提供一種監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)測氫燃料備用電源系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，便成為 本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，用以全面監(jiān)測氫燃料備用電源 系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，將數(shù)據(jù)實(shí)時上傳，并且在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠及時報(bào)警。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，包括檢測 元件、控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及執(zhí)行元件，其中 ：
[0007] 所述檢測元件包括壓力變送器、氫氣濃度傳感器、氧濃度傳感器、溫度傳感器、濕 度傳感器、直流電流互感器、煙霧傳感器、水位傳感器、振動傳感器、門磁、氫燃料電池檢測 模塊及DC-DC變換器模塊；所述壓力變送器用于檢測氫氣瓶供氫管路的氣壓；所述氫氣濃 度傳感器用于檢測儲氫氣瓶柜內(nèi)部的氫氣濃度；所述氧濃度傳感器用于檢測氫燃料備用電 源柜的氧氣濃度；所述溫度傳感器檢測儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜及控制器箱的溫度； 所述濕度傳感器檢測儲氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的濕度；所述煙霧傳感器用于檢測氫 氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的煙霧濃度，當(dāng)氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的煙霧濃度超過 預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)設(shè)置的所述煙霧傳感器的干接點(diǎn)閉合；所述水位傳感器用于檢測氫氣瓶柜 及氫燃料備用電源柜的水位，當(dāng)氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的水位沒過所述水位傳感器 的探頭時，相應(yīng)設(shè)置的所述水位傳感器的干接點(diǎn)閉合；所述振動傳感器檢測氫氣瓶柜或氫 燃料備用電源柜的柜體的振動加速度，當(dāng)氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的柜體的振動加速 度超過預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)設(shè)置的所述振動傳感器的干接點(diǎn)閉合；所述門磁檢測氫氣瓶柜及氫 燃料備用電源柜的柜門開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)柜門打開時，所述門磁的干接點(diǎn)閉合；所述直流電流互 感器用于檢測氫燃料備用電源負(fù)載電路的電流；所述氫燃料電池檢測模塊用于檢測氫燃料 電池的溫度、輸出電流、輸出功率、輸出電壓、超級電容電壓及DC-DC變換效率，所述氫燃料 電池檢測模塊具有串行通信接口或網(wǎng)絡(luò)接口，用以連接所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，同時所述氫燃料 電池檢測模塊還具有干接點(diǎn)輸出；
[0008] 所述控制器包括中央處理模塊、顯示模塊、操作模塊、電源匯流模塊和通信模塊， 所述顯示模塊、所述操作模塊和所述通信模塊都與所述中央處理模塊連接，其中：所述顯示 模塊為顯示屏和狀態(tài)指示燈；所述操作模塊包括表面按鍵、深埋按鍵及急停按鈕，所述表面 按鍵用于接受用戶的按鍵操作并將所述表面按鍵動作傳遞至所述中央處理模塊，所述深埋 按鍵陷入所述操作模塊的外殼以防誤操作，所述急停按鈕的常開觸點(diǎn)與所述中央處理模塊 連接，當(dāng)所述急停按鈕的常開觸點(diǎn)閉合時所述中央處理模塊啟動緊急停止程序從而緊急中 斷所述控制器的運(yùn)行；所述電源匯流模塊用于將多路氫燃料備用電源的輸出電壓匯流成一 路電壓輸出；所述通信模塊包括模擬量采集單元、干接點(diǎn)通信單元、RS485通信單元、RS232 通信單元、CAN-BUS通信單元及TCP-IP通信單元，所述模擬量采集單元與所述壓力變送器、 所述氫氣濃度傳感器、所述氧濃度傳感器、所述電流互感器、所述溫度傳感器、所述濕度傳 感器及所述DC-DC變換器模塊連接，用于將氫氣瓶供氫管路的氣壓，儲氫氣瓶柜內(nèi)部的氫 氣濃度，氫燃料備用電源柜的氧氣濃度，氫燃料備用電源負(fù)載電路的電流，儲氫氣瓶柜、氫 燃料備用電源柜與控制器箱的溫度，儲氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的濕度，及氫燃料備 用電源的DC-DC變換器效率，傳遞至所述中央處理單元，所述干接點(diǎn)通信單元與所述煙霧 傳感器、所述水位傳感器、所述振動傳感器、所述門磁、所述氫燃料電池檢測模塊的干接點(diǎn) 及所述急停按鈕連接，以供所述中央處理模塊檢測其干接點(diǎn)開閉狀態(tài)，所述TCP-IP通信單 元與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，用于將連接在所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上的所述氫燃料電池檢測模塊檢 測的氫燃料電池的溫度、輸出電流、輸出功率、輸出電壓及超級電容電壓傳遞至所述中央處 理模塊，所述RS485通信單元或所述RS232通信單元與所述中央處理模塊連接，提供所述中 央處理模塊與所述上位機(jī)通信的工業(yè)通信接口；
[0009] 所述中央處理模塊獲取氫氣瓶供氫管路的氣壓并與預(yù)設(shè)氣壓相比較，當(dāng)該氣壓值 低于預(yù)設(shè)氣壓值時，所述中央處理模塊判斷該氫氣瓶內(nèi)的氫氣用完；所述中央處理模塊獲 取氫氣瓶柜內(nèi)部的氫氣濃度并與預(yù)設(shè)的氫氣濃度相比較，當(dāng)該氫氣濃度值高于預(yù)設(shè)的氫氣 濃度值時，所述中央處理模塊判斷該氫氣瓶柜發(fā)生氫氣泄漏；所述中央處理模塊獲取氫燃 料備用電源柜的氧氣濃度并與預(yù)設(shè)的氧氣濃度相比較，當(dāng)該氧氣濃度值低于預(yù)設(shè)氧氣濃度 值時，所述中央處理模塊判斷該氫燃料備用電源柜的空氣流量過低；所述中央處理模塊獲 取儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜及控制器箱的溫度并與并分別與預(yù)設(shè)的溫度高值及溫度 低值相比較，當(dāng)該溫度值高于預(yù)設(shè)的溫度高值時，所述中央處理模塊判斷該儲氫氣瓶柜、氫 燃料備用電源柜或控制器箱的溫度過高，當(dāng)該溫度值低于預(yù)設(shè)的溫度低值時，所述中央處 理模塊判斷該儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜或控制器箱的溫度過低；所述中央處理模塊 獲取儲氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的濕度并分別與預(yù)設(shè)的濕度值相比較，當(dāng)該濕度值大 于預(yù)設(shè)的濕度值時，所述中央處理模塊判斷該儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的濕度過 大；
[0010] 所述執(zhí)行元件包括風(fēng)扇、聲光報(bào)警器、繼電器及遠(yuǎn)程通信模塊，所述風(fēng)扇與所述干 接點(diǎn)通信單元連接，用于：當(dāng)所述中央處理模塊判斷儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的氫 氣濃度或煙霧濃度高于預(yù)設(shè)值時驅(qū)動所述風(fēng)扇運(yùn)行以加快儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源 柜氫氣或煙霧的擴(kuò)散，或/和，當(dāng)所述中央處理模塊判斷儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜 或所述控制器箱的溫度高于預(yù)設(shè)值時驅(qū)動所述風(fēng)扇運(yùn)行以加快儲氫氣瓶柜或氫燃料備用 電源柜或所述控制器箱散熱冷卻；所述聲光報(bào)警器用于當(dāng)所述中央處理模塊檢測到所述壓 力變送器、所述氫氣濃度傳感器、所述氧濃度傳感器、所述煙霧傳感器、所述水位傳感器、所 述震動傳感器、所述門磁或所述氫燃料電池檢測模塊其中至少一個的干接點(diǎn)開閉狀態(tài)變化 或者判斷氫燃料電池的溫度、輸出電流、輸出功率或輸出電壓滿足預(yù)設(shè)條件時驅(qū)動所述聲 光報(bào)警器進(jìn)行聲光報(bào)警；所述遠(yuǎn)程通信模塊與所述中央處理模塊連接，用于在所述中央處 理模塊的驅(qū)動下通過網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)上位機(jī)傳遞監(jiān)測信息，或者在所述中央處理模塊的驅(qū)動下 向預(yù)設(shè)的手機(jī)號碼發(fā)送報(bào)警信息；所述繼電器與所述干接點(diǎn)通信單元連接，用于當(dāng)所述中 央處理模塊判斷氫燃料備用電源故障時啟動系統(tǒng)緊急停止運(yùn)行程序停止氫燃料備用電源 系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0011] 其中，預(yù)設(shè)的氫氣濃度值有三個，為25% LEL、50% LEL及75% LEL，分別對應(yīng)一級 告警、二級告警及三級告警，其中LEL為氫氣的爆炸下限濃度值。
[0012] 其中，氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時，所述控制器計(jì)算氫氣瓶的靜態(tài)氫氣儲 量，其計(jì)算方法為：
[0013] M = 0· 8XXXVX (P-Phs)
[0014] 其中：M為氫氣瓶的氫氣儲量，X為串聯(lián)的氫氣瓶數(shù)，V為該氫氣瓶的容積，P為該 氫氣瓶當(dāng)前的氫氣壓力，Phs為預(yù)設(shè)的氫氣壓力。
[0015] 其中，氫燃料備用電源處于工作狀態(tài)時，所述控制器計(jì)算氫燃料備用電源實(shí)時功 率備用時長，其計(jì)算方法為：
[0016] 氫氣瓶的氫氣的物質(zhì)的量為η = Ση? = Σ [(Pi-P下限）ViXioVRT];
[0017] 所述控制器在氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時檢測到泄漏的氫氣的物質(zhì)的量 為η泄;
[0018] 氫氣瓶的氫氣的質(zhì)量為m儲=(η-η泄）m摩；
[0019] 每產(chǎn)生一千瓦時電量的耗氫量為m耗=Ap s ;
[0020] 氫燃料備用電源的實(shí)時輸出功率為Pw ;
[0021] 則：P時t備=m儲/m耗；
[0022] 氫燃料備用電源實(shí)時功率備用時長為t備=m儲/m耗P時；
[0023] 其中：i為正整數(shù)，求和為對i求和；叫是第i個氫氣瓶的氫氣的物質(zhì)的量A是 第i個氫氣瓶的氫氣壓力W i是第i個氫氣瓶的容積；Ptr是預(yù)設(shè)的氫氣壓力值的下限，當(dāng) 氫氣壓力低于該值時，氫燃料備用電源系統(tǒng)不能正常工作；R為理想氣體常數(shù)，R = 8. 314J/ mol/k ;T 為絕對溫度，T(k) = 273. 15+t(°C )，設(shè)定 t = 25°C，則取 T = 298. 15°C ;m摩為氫 氣的摩爾質(zhì)量，mw= 2克/摩爾；A為耗氫常數(shù)，表不每產(chǎn)生一千瓦時電量的耗氫的在標(biāo)準(zhǔn) 情況下的體積，A = 0. 87m3/kwh ; P s為標(biāo)準(zhǔn)情況下的氫氣密度。
[0024] 其中，P下限為0.5MPa。
[0025] 其中，所述控制器在氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時檢測到泄漏的氫氣的物質(zhì) 的量η #，其計(jì)算方法如下：
[0026] 計(jì)算N個氫氣瓶在氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時的氫氣壓力降低的平均值

【權(quán)利要求】
1. 一種空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測元件、控制器、網(wǎng)絡(luò)交 換機(jī)及執(zhí)行元件，其中： 所述檢測元件包括壓力變送器、氫氣濃度傳感器、氧濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳 感器、直流電流互感器、煙霧傳感器、水位傳感器、振動傳感器、門磁、氫燃料電池檢測模塊； 所述壓力變送器用于檢測氫氣瓶供氫管路的氣壓；所述氫氣濃度傳感器用于檢測儲氫氣瓶 柜內(nèi)部的氫氣濃度；所述氧濃度傳感器用于檢測氫燃料備用電源柜的氧氣濃度；所述溫度 傳感器檢測儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜的溫度；所述濕度傳感器檢測儲氫氣瓶柜及氫 燃料備用電源柜的濕度；所述煙霧傳感器用于檢測氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的煙霧濃 度，當(dāng)氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的煙霧濃度超過預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)設(shè)置的所述煙霧傳感 器的干接點(diǎn)閉合；所述水位傳感器用于檢測氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的水位，當(dāng)氫氣 瓶柜或氫燃料備用電源柜的水位沒過所述水位傳感器的探頭時，相應(yīng)設(shè)置的所述水位傳感 器的干接點(diǎn)閉合；所述振動傳感器檢測氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的柜體的振動加速 度，當(dāng)氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的柜體的振動加速度超過預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)設(shè)置的所述 振動傳感器的干接點(diǎn)閉合；所述門磁檢測氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的柜門開關(guān)狀態(tài)， 當(dāng)柜門打開時，所述門磁的干接點(diǎn)閉合；所述直流電流互感器用于檢測氫燃料備用電源負(fù) 載電路的電流；所述氫燃料電池檢測模塊用于檢測氫燃料電池的溫度、輸出電流、輸出功 率、輸出電壓、超級電容電壓及DC-DC變換效率，所述氫燃料電池檢測模塊具有串行通信接 口或網(wǎng)絡(luò)接口，用以連接所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，同時所述氫燃料電池檢測模塊還具有干接點(diǎn)輸 出； 所述控制器包括中央處理模塊、顯示模塊、操作模塊、電源匯流模塊和通信模塊，所述 顯示模塊、所述操作模塊和所述通信模塊都與所述中央處理模塊連接，其中：所述顯示模 塊為顯示屏和狀態(tài)指示燈；所述操作模塊包括表面按鍵、深埋按鍵及急停按鈕，所述表面按 鍵用于接受用戶的按鍵操作并將所述表面按鍵動作傳遞至所述中央處理模塊，所述深埋按 鍵陷入所述操作模塊的外殼以防誤操作，所述急停按鈕的常開觸點(diǎn)與所述中央處理模塊連 接，當(dāng)所述急停按鈕的常開觸點(diǎn)閉合時所述中央處理模塊啟動緊急停止程序從而緊急中斷 所述控制器的運(yùn)行；所述電源匯流模塊用于將多路氫燃料備用電源的輸出電壓匯流成一路 電壓輸出；所述通信模塊包括模擬量采集單元、干接點(diǎn)通信單元、RS485通信單元、RS232通 信單元、CAN-BUS通信單元及TCP-IP通信單元，所述模擬量采集單元與所述壓力變送器、所 述氫氣濃度傳感器、所述氧濃度傳感器、所述電流互感器、所述溫度傳感器及所述濕度傳感 器連接，用于將氫氣瓶供氫管路的氣壓，儲氫氣瓶柜內(nèi)部的氫氣濃度，氫燃料備用電源柜的 氧氣濃度，氫燃料備用電源負(fù)載電路的電流，儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜與控制器箱的 溫度，及儲氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的濕度，傳遞至所述中央處理單元，所述干接點(diǎn)通 信單元與所述煙霧傳感器、所述水位傳感器、所述振動傳感器、所述門磁、所述氫燃料電池 檢測模塊的干接點(diǎn)及所述急停按鈕連接，以供所述中央處理模塊檢測其干接點(diǎn)開閉狀態(tài)， 所述TCP-IP通信單元與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，用于將連接在所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上的所述氫 燃料電池檢測模塊檢測的氫燃料電池的溫度、輸出電流、輸出功率、輸出電壓及超級電容電 壓傳遞至所述中央處理模塊，所述RS485通信單元或所述RS232通信單元與所述中央處理 模塊連接，用于提供所述中央處理模塊與上位機(jī)的通信接口； 所述中央處理模塊獲取氫氣瓶供氫管路的氣壓并與預(yù)設(shè)氣壓相比較，當(dāng)該氣壓值低 于預(yù)設(shè)氣壓值時，所述中央處理模塊判斷該氫氣瓶內(nèi)的氫氣用完；所述中央處理模塊獲取 氫氣瓶柜內(nèi)部的氫氣濃度并與預(yù)設(shè)的氫氣濃度相比較，當(dāng)該氫氣濃度值高于預(yù)設(shè)的氫氣濃 度值時，所述中央處理模塊判斷該氫氣瓶柜發(fā)生氫氣泄漏；所述中央處理模塊獲取氫燃料 備用電源柜的氧氣濃度并與預(yù)設(shè)的氧氣濃度相比較，當(dāng)該氧氣濃度值低于預(yù)設(shè)氧氣濃度值 時，所述中央處理模塊判斷該氫燃料備用電源柜的空氣流量過低；所述中央處理模塊獲取 儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜及控制器箱的溫度并與并分別與預(yù)設(shè)的溫度高值及溫度低 值相比較，當(dāng)該溫度值高于預(yù)設(shè)的溫度高值時，所述中央處理模塊判斷該儲氫氣瓶柜、氫燃 料備用電源柜或控制器箱的溫度過高，當(dāng)該溫度值低于預(yù)設(shè)的溫度低值時，所述中央處理 模塊判斷該儲氫氣瓶柜、氫燃料備用電源柜或控制器箱的溫度過低；所述中央處理模塊獲 取儲氫氣瓶柜及氫燃料備用電源柜的濕度并分別與預(yù)設(shè)的濕度值相比較，當(dāng)該濕度值大于 預(yù)設(shè)的濕度值時，所述中央處理模塊判斷該儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的濕度過大； 所述執(zhí)行元件包括風(fēng)扇、聲光報(bào)警器、繼電器及遠(yuǎn)程通信模塊，所述風(fēng)扇與所述干接點(diǎn) 通信單元連接，用于：當(dāng)所述中央處理模塊判斷儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜的氫氣濃 度或煙霧濃度高于預(yù)設(shè)值時驅(qū)動所述風(fēng)扇運(yùn)行以加快儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜氫 氣或煙霧的擴(kuò)散，或/和，當(dāng)所述中央處理模塊判斷儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源柜或所 述控制器箱的溫度高于預(yù)設(shè)值時驅(qū)動所述風(fēng)扇運(yùn)行以加快儲氫氣瓶柜或氫燃料備用電源 柜或所述控制器箱散熱冷卻；所述聲光報(bào)警器用于當(dāng)所述中央處理模塊檢測到所述壓力變 送器、所述氫氣濃度傳感器、所述氧濃度傳感器、所述煙霧傳感器、所述水位傳感器、所述震 動傳感器、所述門磁或所述氫燃料電池檢測模塊其中至少一個的干接點(diǎn)開閉狀態(tài)變化或者 判斷氫燃料電池的溫度、輸出電流、輸出功率或輸出電壓滿足預(yù)設(shè)條件時驅(qū)動所述聲光報(bào) 警器進(jìn)行聲光報(bào)警；所述遠(yuǎn)程通信模塊與所述中央處理模塊連接，用于在所述中央處理模 塊的驅(qū)動下通過網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)上位機(jī)傳遞監(jiān)測信息，或者在所述中央處理模塊的驅(qū)動下向預(yù) 設(shè)的手機(jī)號碼發(fā)送報(bào)警信息；所述繼電器與所述干接點(diǎn)通信單元連接，用于當(dāng)所述中央處 理模塊判斷氫燃料備用電源故障時啟動系統(tǒng)緊急停止運(yùn)行程序停止氫燃料備用電源系統(tǒng) 的運(yùn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)設(shè)的氫氣 濃度值有三個，為25%LEL、50 %LEL及75%LEL，分別對應(yīng)一級告警、二級告警及三級告 警，其中LEL為氫氣的爆炸下限濃度值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，氫燃料備用 電源處于不工作狀態(tài)時，所述控制器計(jì)算氫氣瓶的靜態(tài)氫氣儲量，其計(jì)算方法為： M= 0. 8XXXVX(P-Phs) 其中：M為氫氣瓶的氫氣儲量，X為串聯(lián)的氫氣瓶數(shù)，V為該氫氣瓶的容積，P為該氫氣 瓶當(dāng)前的氫氣壓力，P預(yù)s為預(yù)設(shè)的氫氣壓力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，氫燃料備 用電源處于工作狀態(tài)時，所述控制器計(jì)算氫燃料備用電源實(shí)時功率備用時長，其計(jì)算方法 為： 氫氣瓶的氫氣的物質(zhì)的量為n=Sni =Σ[(Pi-P下pgWlOVRT]; 所述控制器在氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時檢測到泄漏的氫氣的物質(zhì)的量為η 泄； 氫氣瓶的氫氣的質(zhì)量為m儲=(n-n#)m摩； 每產(chǎn)生一千瓦時電量的耗氫量為Iiiii=Aps ; 氫燃料備用電源的實(shí)時輸出功率為Pw ; 則：P時t備=m儲/m耗； 氫燃料備用電源實(shí)時功率備用時長為11=HiillAiliPw ; 其中：i為正整數(shù)，求和為對i求和是第i個氫氣瓶的氫氣的物質(zhì)的量A是第i個 氫氣瓶的氫氣壓力；Vi是第i個氫氣瓶的容積；Ptr是預(yù)設(shè)的氫氣壓力值的下限，當(dāng)氫氣壓 力低于該值時，氫燃料備用電源系統(tǒng)不能正常工作；R為理想氣體常數(shù)，R= 8. 314J/mol/k; T為絕對溫度，T(k) = 273. 15+t(°C)，設(shè)定t= 25°C，則取T= 298. 15°C;m摩為氫氣的摩 爾質(zhì)量，mw= 2克/摩爾；A為耗氫常數(shù)，表不每產(chǎn)生一千瓦時電量的耗氫的在標(biāo)準(zhǔn)情況下 的體積，A= 0. 87m3/kwh; Ps為標(biāo)準(zhǔn)情況下的氫氣密度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，Ptr為 0. 5MPa〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 器在氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時檢測到泄漏的氫氣的物質(zhì)的量η#，其計(jì)算方法如 下： 計(jì)算N個氫氣瓶在氫燃料備用電源處于不工作狀態(tài)時的氫氣壓力降低的平均值 APttl=YdAPiZN; /二1 泄漏的氫氣的物質(zhì)的量η泄=ΛΡ均SViXioVRT; 其中，i為正整數(shù)，求和為對i求和A是第i個氫氣瓶的氫氣壓力A是第i個氫氣瓶 的容積；R為理想氣體常數(shù)，R= 8. 314J/mol/k;T為絕對溫度，T(k) = 273. 15+t(°C)，設(shè)定 t= 25?，則取T= 298. 15?。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器 具有密碼權(quán)限驗(yàn)證，用于對所述控制器的參數(shù)設(shè)置操作權(quán)限進(jìn)行身份限制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷型氫燃料備用電源監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述聲光報(bào) 警器的聲報(bào)警和光報(bào)警是相互獨(dú)立的。
【文檔編號】G05D27/02GK104238601SQ201410211491
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】李然, 史佳 申請人:李然