专利名称：燃料电池用储氢器容量监测/显示器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种新型发电系统燃料电池用储氢器容量测试装置，特别是一种可实时监测与显示储氢器容量的燃料电池用储氢器容量监测/显示器。
二背景技术：
燃料电池是一种新型的发电设备，它的燃料为氢气，因而在其工作时必须不间断地为其提供氢气，该氢气大多是通过储氢器来提供的，用完后要更换新的储氢器。目前，燃料电池所用的储氢器在给燃料电池供应氢气时采用的是通过检测储氢器内部气体压力的方式来确定其实时容量，这需要专门的压力测试仪器，势必增加燃料电池的体积与质量，且智能化程度低，影响了燃料电池发电系统的实用化水平。
三
发明内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便的，无需专门的压力测试仪器即能准确、实时监测与显示储氢器容量的，利于及时调换储氢器，保障燃料电池持续工作，利于小型化和提高燃料电池发电系统的智能化和实用化水平的燃料电池用储氢器容量监测/显示器。
本实用新型采用的技术方案是一种燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是包括有单片机电路、信息存储单元、模/数转换电路、电磁阀控制电路、燃料电池的输出电流采样电路、燃料电池的输出电压采样电路、发光二极管阵列和声光报警电路，经燃料电池向外部电路供电回路中的康铜丝采集的输出电流信号与燃料电池的输出电流采样电路的输入端连接，燃料电池的输出电压采样电路的输入端与燃料电池输出端正极连接，前述两个采样电路的输出端与模/数转换电路的输入端连接，模/数转换电路的输出端与单片机电路的数据输入端口连接，单片机电路的串口与信息存储单元的输入端口连接，单片机电路的数据输出端口分别与发光二极管件阵列、声光报警电路和电磁阀控制电路的输入端连接。
按本实用新型提供的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，将燃料电池系统输出的电流、电压经各自的采样电路送入模/数转换电路的输入端，经过模数转换后，送入单片机的数据输入端口，单片机将送入的数据转换成燃料电池系统的输出功率量，根据其与储氢器容量的关系，转换为储氢器的容量信息，通过串口存入信息存储单元，同时通过单片机的数据输入/输出端口输出指令给发光二极管阵列进行实时显示，当单片机在数据处理中监测到燃料电池的是累计输出电能达到对应的储氢器容量的最低限值时，通过单片机输出端口发指令给声光报警器，以提示须更换储氢器，当监测到氢气严重不足时单片机输出端口发指令给电磁阀控制电路关闭电磁阀，停止供应氢气。本实用新型结构简单、使用方便，无需专门的压力测试仪器即能准确、实时监测与显示储氢器容量，利于及时调换储氢器，保障了燃料电池的持续工作，实现小型化、智能化，提高了燃料电池更换燃料的实用化水平。
四
本实用新型有如下附图；图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的电路原理图。
图中1-单片机 2-信息存储单元 3-模/数转换电路 4-电磁阀控制电路 5-燃料电池的输出电流采样电路 6-燃料电池的输出电压采样电路 7-发光二极管阵列 8-声光报警电路五具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的实施方案。如图1所示，一种燃料电池用储氢器容量监测/显示器，包括有单片机电路1、信息存储单元2、模/数转换电路3、电磁阀控制电路4、燃料电池的输出电流采样电路5、燃料电池的输出电压采样电路6、发光二极管阵列7和声光报警电路8，经燃料电池向外部电路供电回路中的康铜丝采集的输出电流信号与燃料电池的输出电流采样电路5的输入端连接，燃料电池的输出电压采样电路6的输入端与燃料电池输出端正极连接，前述两个采样电路的输出端与模/数转换电路3的输入端连接，模/数转换电路3的输出端与单片机电路1的数据输入端口连接，单片机电路1的串口与信息存储单元2的输入端口连接，单片机电路1的数据输出端口分别与发光二极管件阵列7、声光报警电路8和电磁阀控制电路4的输入端连接。
在图2所示的实施方案中，燃料电池的输出电流采样电路5由运算放大器U1A、U1B、电阻R15-R20电容C8、C9组成，输入端电阻R15与燃料电池向外部电路供电回路中的康铜丝的一端连接，输出端两个电阻R19、R20的共接端与模/数转换电路3中的A/D转换器U3的输入端口IN-0连接。燃料电池的输出电压采样电路6由两个电阻R21、R22构成，输入端电阻R21的一端与燃料电池输出端正极连接，输出端两个电阻R21、R22的共接端与模/数转换电路3中的A/D转换器U3的输入端口IN-1连接。模/数转换电路3由A/D转换器U3和电容C6构成，A/D转换器U3的输入端口IN-0、IN-1分别与燃料电池的输出电流采样电路5的输出端两个电阻R19、R20的共接端和燃料电池的输出电压采样电路的输出端两个电阻R21、R22的共接端连接，A/D转换器U3的输出端与单片机电路1的单片机U4的数据输入端口P0口连接。单片机电路1由单片机U4、电阻R5、R6、电容C1-C4、晶体振荡器CY1、与非门U5A、U5B、复位开关K组成，单片机U1的数据输入端口P0口与模/数转换电路3中的A/D转换器U3的输出端口连接，单片机U4的串口TXD、RXD及中断口T0、T1与信息存储单元2的E2PROM电可擦除程序存储器U2的输入/输出端口及控制端口连接，单片机U4的数据输出端口P1口、P2口分别与发光二极管阵列7、声光报警电路8和电磁阀控制电路4的输入端连接。发光二极管阵列7由五个发光二极管LED1-LED5与五个电阻R1-R5分别串联组成，五个发光二极管的另一端并联后接地，输入端五个电阻的另一端与单片机电路1中的单片机U4的数据输出端口P1口连接。通过第一一第四发光二极管LED1-LED4对储氢器的容量进行实时显示，第五个发光二极管LED5在单片机U4在数据处理时发现储氢量不足时，进行光信号报警，以提醒调换储氢器。声光报警电路8由三极管Q10、Q11、电阻R12、R11、R14、蜂鸣器SK1构成声音信号报警电路，由发光二极管阵列7中的第五发光二极管LED5和第五电阻R5串联构成光信号报警电路，声音信号报警电路的输入端两个电阻R10、R11的共接端与单片机电路1中的单片机U4的数据输出端口P2.1连接，光信号报警电路的输入端第五电阻R5的一端与单片机U4的数据输出端口P1.4连接。电磁阀控制电路4由三极管Q8、Q9、二极管D1、D2、电阻R8、R9、R12、R13、电容C7、电磁阀KF组成，输入端两个电阻R8、R9的共接端与单片机电路中的单片机U4的数据输出端口P2.0连接，电磁阀KF的两端分别与储氢器的输出管道和燃料电池的氢气进气管道连接。信息存贮单元2由E2PROM电可擦除程序存储器U2和电容C5组成，E2PROM电可擦除程序存储器U2的输入/输出端口及控制端口分别与单片机电路1中的单片机U4的串口TXD、RXD及中断口T0、T1连接。
权利要求1.一种燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是包括有单片机电路(1)、信息存储单元(2)、模/数转换电路(3)、电磁阀控制电路(4)、燃料电池的输出电流采样电路(5)、燃料电池的输出电压采样电路(6)、发光二极管阵列(7)和声光报警电路(8)，经燃料电池向外部电路供电回路中的康铜丝采集的输出电流信号与燃料电池的输出电流采样电路(5)的输入端连接，燃料电池的输出电压采样电路(6)的输入端与燃料电池输出端正极连接，前述两个采样电路的输出端与模/数转换电路(3)的输入端连接，模/数转换电路(3)的输出端与单片机电路(1)的数据输入端口连接，单片机电路(1)的串口与信息存储单元(2)的输入端口连接，单片机电路(1)的数据输出端口分别与发光二极管件阵列(7)、声光报警电路(8)和电磁阀控制电路(4)的输入端连接。
2.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述燃料电池的输出电流采样电路(5)由运算放大器(U1A、U1B)、电阻(R15-R20)电容(C8、C9)组成，输入端电阻(R15)与燃料电池向外部电路供电回路中的康铜丝的一端连接，输出端两个电阻(R19、R20)的共接端与模/数转换电路(3)中的A/D转换器(U3)的输入端口IN-0连接。
3.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的燃料电池的输出电压采样电路(6)由两个电阻(R21、R22)构成，输入端电阻(R21)的一端与燃料电池输出端正极连接，输出端两个电阻(R21、R22)的共接端与模/数转换电路(3)中的A/D转换器(U3)的输入端口IN-1连接。
4.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的模/数转换电路(3)由A/D转换器(U3)和电容C6构成，A/D转换器(U3)的输入端口(IN-0、IN-1)分别与燃料电池的输出电流采样电路(5)的输出端两个电阻(R19、R20)的共接端和燃料电池的输出电压采样电路的输出端两个电阻(R21、R22)的共接端连接，A/D转换器(U3)的输出端与单片机电路(1)的单片机(U4)的数据输入端口P0口连接。
5.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的单片机电路(1)由单片机(U4)、电阻(R5、R6)、电容(C1-C4)、晶体振荡器(CY1)、与非门(U5A、U5B)、复位开关(K)组成，单片机(U1)的数据输入端口P0口与模/数转换电路(3)中的A/D转换器(U3)的输出端口连接，单片机(U4)的串口TXD、RXD及中断口T0、T1与信息存储单元(2)的E2PROM电可擦除程序存储器(U2)的输入/输出端口及控制端口连接，单片机(U4)的数据输出端口P1口、P2口分别与发光二极管阵列(7)、声光报警电路(8)和电磁阀控制电路(4)的输入端连接。
6.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的发光二极管阵列(7)由五个发光二极管(LED1-LED5)与五个电阻(R1-R5)分别串联组成，五个发光二极管的另一端并联后接地，输入端五个电阻的另一端与单片机电路(1)中的单片机(U4)的数据输出端口P1口连接。
7.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的声光报警电路(8)由三极管(Q10、Q11)、电阻(R12、R11、R14)、蜂鸣器(SK1)构成声音信号报警电路，由发光二极管阵列(7)中的第五发光二极管(LED5)和第五电阻(R5)串联构成光信号报警电路，声音信号报警电路的输入端两个电阻(R10、R11)的共接端与单片机电路(1)中的单片机(U4)的数据输出端口P2.1连接，光信号报警电路的输入端第五电阻(R5)的一端与单片机(U4)的数据输出端口P1.4连接。
8.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的电磁阀控制电路(4)由三极管(Q8、Q9)、二极管(D1、D2)、电阻(R8、R9、R12、R13)、电容(C7)、电磁阀(KF)组成，输入端两个电阻(R8、R9)的共接端与单片机电路中的单片机(U4)的数据输出端口P2.0连接，电磁阀(KF)的两端分别与储氢器的输出管道和燃料电池的氢气进气管道连接。
9.按权利要求1所述的燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是前述的信息存贮单元(2)由E2PROM电可擦除程序存储器(U2)和电容C5组成，E2PROM电可擦除程序存储器(U2)的输入/输出端口及控制端口分别与单片机电路(1)中的单片机(U4)的串口TXD、RXD及中断口T0、T1连接。
专利摘要一种燃料电池用储氢器容量监测/显示器，其特征是包括有单片机电路、信息存储单元、模/数转换电路、电磁阀控制电路、燃料电池的输出电流采样电路、燃料电池的输出电压采样电路、发光二极管陈列和声光报警电路，经燃料电池向外部电路供电回路中的康铜丝采集的输出电流信号与燃料电池的输出电流采样电路的输入端连接，燃料电池的输出电压采样电路的输入端与燃料电池输出端正极连接，前述两个采样电路的输出端与模/数转换电路的输入端连接，模/数转换电路的输出端与单片机电路的数据输入端口连接，单片机电路的串口与信息存储单元的输入端口连接，单片机电路的数据输出端口分别与发光二极管件阵列、声光报警电路和电磁阀控制电路的输入端连接。
文档编号G01R31/36GK2791656SQ20052003373
公开日2006年6月28日 申请日期2005年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者沈卫东, 杜明磊, 阮喻, 王建立 申请人:沈卫东