【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及儲氫設備，尤其涉及一種儲氫瓶智能自愈方法及智能自愈系統(tǒng)、儲氫瓶。
技術介紹
1、現(xiàn)有的儲氫技術主要包括高壓氣體儲存、液態(tài)氫儲存和固體氫儲存等方式。高壓氣體儲存技術通過將氫氣壓縮至高壓氣瓶中，以便在較小體積內存儲較多的氫氣。這種方法的優(yōu)點是技術成熟、成本較低，但在高壓條件下，材料容易發(fā)生疲勞和損傷，長期使用可能導致瓶體破裂或泄漏。液態(tài)氫儲存則通過將氫氣冷卻至極低溫度，轉變?yōu)橐簯B(tài)，以減少體積。盡管液態(tài)氫儲存能量密度高，但在極低溫度下操作需耗費大量能量，且存在液氫蒸發(fā)和高壓容器的安全隱患。固體氫儲存技術利用金屬氫化物或化合物吸附氫氣，具有較高的儲存密度，但材料成本高、重量大，且釋放氫氣的速度較慢，限制了其應用。
2、針對氫氣儲存系統(tǒng)材料損傷和氫脆現(xiàn)象，現(xiàn)有技術主要采用金屬材料的合金化改性、涂層技術及加強材料結構等手段來提高耐久性和安全性。金屬合金的改性可以提高對氫氣的抗?jié)B透性，涂層技術則通過在金屬表面添加保護層來阻隔氫氣的滲透。然而，這些方法往往無法徹底解決在實際應用中材料疲勞和損傷引起的安全隱患，并且在涂層受損后，金屬材料依然容易受到氫脆影響。此外，這些技術通常需要定期維護和檢查，增加了使用成本和管理難度。因此，現(xiàn)有技術在保障儲氫安全和延長使用壽命方面仍存在不足之處。
技術實現(xiàn)思路
1、本公開提出了一種儲氫瓶智能自愈方法及智能自愈系統(tǒng)、儲氫瓶的技術方案。
2、根據(jù)本公開的一方面，提供了一種儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯，應用于儲氫瓶智能自愈，包括：配置為
3、優(yōu)選地，所述彈性體聚合物配置為聚硅氧烷、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚己內酯中的一種或幾種。
4、優(yōu)選地，所述導電成分配置為碳納米管或、石墨烯、碳纖維、導電炭黑中的一種或幾種。
5、優(yōu)選地，所述修復劑配置為雙環(huán)戊二烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧樹脂、聚乳酸中的一種或幾種。
6、根據(jù)本公開的一方面，提供了儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯的制備方法，應用于儲氫瓶智能自愈，包括：對彈性體聚合物對應的基體與導電成分進行混合；在進行混合的過程中或/和在所述基體熔融狀態(tài)時，加入內部設置有修復劑的膠囊，制備得到復合自愈導電聚合物；按照設定厚度將所述復合自愈導電聚合物噴射或噴涂在儲氫瓶內側表面，形成儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯。
7、優(yōu)選地，所述對彈性體聚合物對應的基體與導電成分進行混合的方法，包括：利用溶液混合法、溶膠-凝膠法、共沉淀法中的任一種或幾種方法，對彈性體聚合物對應的基體與導電成分進行混合。
8、優(yōu)選地，所述復合自愈導電聚合物內襯的設定厚度設置為5至10毫米。
9、根據(jù)本公開的一方面，提供了一種儲氫瓶智能自愈方法，包括：
10、獲取儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯設置的分布式導電網(wǎng)絡對應的多個電阻變化；根據(jù)所述多個電阻變化及其對應的設定電阻變化數(shù)值，確定所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置；基于所述損傷位置，利用所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復。
11、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述多個電阻變化及其對應的設定電阻變化數(shù)值，確定所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置的方法，包括：若所述多個電阻變化中某個電阻變化對應的數(shù)值大于或等于對應的設定電阻變化數(shù)值，則將所述分布式導電網(wǎng)絡中所述某個電阻變化對應的導電傳感器對應的位置配置為所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置。
12、優(yōu)選地，對應的所述設定電阻變化數(shù)值配置為所述分布式導電網(wǎng)絡中對應的導電傳感器的設定比例的初始電阻值；其中，所述初始電阻值配置為所述復合自愈導電聚合物內襯未發(fā)生損傷時，所述分布式導電網(wǎng)絡中對應的導電傳感器的電阻值；和/或，所述設定比例配置為10％。
13、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述多個電阻變化及其對應的設定電阻變化數(shù)值，確定所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置的方法，包括：獲取電阻變化與所述電阻變化對應的導電傳感器的位置到所述損傷位置之間的預設距離關系式；基于所述預設距離關系式，利用所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯設置的分布式導電網(wǎng)絡對應的多個電阻變化確定所述多個電阻變化對應的導電傳感器的位置到所述損傷位置之間距離；基于所述多個電阻變化對應的導電傳感器的位置到所述損傷位置之間距離及所述多個電阻變化對應的導電傳感器的位置，確定所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置。
14、優(yōu)選地，所述電阻變化對應的導電傳感器的數(shù)目配置為3個；其中，所述3個導電傳感器構成三角形結構。
15、優(yōu)選地，所述基于所述損傷位置，利用所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復的方法，包括：利用設置在所述復合自愈導電聚合物內襯或所述分布式導電網(wǎng)絡上的溫控單元，對所述損傷位置對應的復合自愈導電聚合物內襯進行加熱；在所述加熱過程中，所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復。
16、優(yōu)選地，利用設置在所述復合自愈導電聚合物內襯或所述分布式導電網(wǎng)絡上的電磁刺激單元，對所述損傷位置對應的復合自愈導電聚合物內襯進行電磁刺激；在所述電磁刺激過程中，所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復。
17、優(yōu)選地，所述基于所述損傷位置，利用所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復的方法，還包括：獲取不同損傷程度與電阻變化的設定曲線；基于所述多個電阻變化或所述損傷位置對應的電阻變化及其對應的設定電阻變化區(qū)間，確定所述損傷位置對應的損傷程度；在利用置在所述復合自愈導電聚合物內襯或所述分布式導電網(wǎng)絡上的溫控單元和/或電磁刺激單元對所述損傷位置對應的復合自愈導電聚合物內襯進行加熱/和電磁刺激時，根據(jù)所述設定曲線控制所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復的過程中的加熱溫度和/或電磁刺激強度。
18、優(yōu)選地，確定所述不同損傷程度與電阻變化的設定曲線的方法，包括：獲取已知程度的每種損傷情況下所述分布式導電網(wǎng)絡中每個導電傳感器的電阻值及初始電阻值；基于所述每個導電傳感器的初始電阻值及電阻值，確定對應的電阻變化；基于所述已知程度的每種損傷情況及所述每個導電傳感器對應的電阻變化，繪制所述不同損傷程度與電阻變化的設定曲線。
19、優(yōu)選地，確定所述設定電阻變化數(shù)值和/或所述設定電阻變化區(qū)間的方法，包括：獲取已知程度的每種損傷情況下所述分布式導電網(wǎng)絡中每個導電傳感器的電阻值及初始電阻值；基于所述每個導電傳感器的初始電阻值及電阻值，確定對應的電阻變化；分別按照所述已知程度的每種損傷情況及所述每個導電傳感器對應的電阻變化進行統(tǒng)計，確定所述已知程度的每種損傷情況對應的設定電阻變化區(qū)間和/或所述已知程度中最低所述已知程度對應的設定電阻變化數(shù)值。
20、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯，應用于儲氫瓶智能自愈，其特征在于，包括：配置為彈性體聚合物的基體及與其進行混合的導電成分、內部設置有修復劑的膠囊；
2.根據(jù)權利要求1所述的儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯，其特征在于，所述彈性體聚合物配置為聚硅氧烷、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚己內酯中的一種或幾種；和/或，所述導電成分配置為碳納米管或、石墨烯、碳纖維、導電炭黑中的一種或幾種；和/或，所述修復劑配置為雙環(huán)戊二烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧樹脂、聚乳酸中的一種或幾種。
3.一種儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯的制備方法，應用于儲氫瓶智能自愈，其特征在于，包括：
4.一種儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個電阻變化及其對應的設定電阻變化數(shù)值，確定所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置的方法，包括：若所述多個電阻變化中某個電阻變化對應的數(shù)值大于或等于對應的設定電阻變化數(shù)值，則將所述分布式導電網(wǎng)絡中所述某個電阻變化對應的導電傳感器對應的位置配置為所述儲氫瓶內
6.根據(jù)權利要求4或5所述的儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，所述基于所述損傷位置，利用所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復的方法，還包括：獲取不同損傷程度與電阻變化的設定曲線；基于所述多個電阻變化或所述損傷位置對應的電阻變化及其對應的設定電阻變化區(qū)間，確定所述損傷位置對應的損傷程度；在利用置在所述復合自愈導電聚合物內襯或所述分布式導電網(wǎng)絡上的溫控單元和/或電磁刺激單元對所述損傷位置對應的復合自愈導電聚合物內襯進行加熱/和電磁刺激時，根據(jù)所述設定曲線控制所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復的過程中的加熱溫度和/或電磁刺激強度；和/或，
7.根據(jù)權利要求4-6任一項所述的儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，還包括：對所述分布式導電網(wǎng)絡中每個導電傳感器的初始電阻值進行矯正，其方法，包括：獲取所述儲氫瓶或所述復合自愈導電聚合物內襯對應的當前環(huán)境溫度、所述分布式導電網(wǎng)絡中每個導電傳感器在測量基準電阻值時的環(huán)境溫度；對所述當前環(huán)境溫度及所述測量基準電阻值時的環(huán)境溫度進行做差，得到溫度差值；對利用溫度系數(shù)對所述溫度差值進行修正，得到修正溫度差值；將所述分布式導電網(wǎng)絡中每個導電傳感器分別減去所述修正溫度差值，得到所述分布式導電網(wǎng)絡中每個導電傳感器的初始電阻值對應的矯正初始電阻值；和/或，
8.根據(jù)權利要求4-7任一項所述的儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，所述分布式導電網(wǎng)絡的多個導電傳感器以網(wǎng)狀均勻地嵌入或以網(wǎng)狀均勻地設置在所述儲氫瓶的復合自愈導電聚合物內襯的表面，全面覆蓋所述復合自愈導電聚合物內襯；和/或，所述多個導電傳感器通過導電線路形成連續(xù)的導電回路；和/或，所述多個導電傳感器的數(shù)目配置為20個；和/或，
9.一種儲氫瓶智能自愈系統(tǒng)，其特征在于，包括：
10.一種儲氫瓶，其特征在于，如權利要求1-2任一項所述的儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯；和/或，所述儲氫瓶的復合自愈導電聚合物內襯由權利要求3所述的制備方法得到；和/或，應用如權利要求4至8中任意一項所述的儲氫瓶智能自愈方法；和/或，包括如權利要求9所述的儲氫瓶智能自愈系統(tǒng)。
...【技術特征摘要】
1.一種儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯，應用于儲氫瓶智能自愈，其特征在于，包括：配置為彈性體聚合物的基體及與其進行混合的導電成分、內部設置有修復劑的膠囊；
2.根據(jù)權利要求1所述的儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯，其特征在于，所述彈性體聚合物配置為聚硅氧烷、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚己內酯中的一種或幾種；和/或，所述導電成分配置為碳納米管或、石墨烯、碳纖維、導電炭黑中的一種或幾種；和/或，所述修復劑配置為雙環(huán)戊二烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧樹脂、聚乳酸中的一種或幾種。
3.一種儲氫瓶復合自愈導電聚合物內襯的制備方法，應用于儲氫瓶智能自愈，其特征在于，包括：
4.一種儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個電阻變化及其對應的設定電阻變化數(shù)值，確定所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置的方法，包括：若所述多個電阻變化中某個電阻變化對應的數(shù)值大于或等于對應的設定電阻變化數(shù)值，則將所述分布式導電網(wǎng)絡中所述某個電阻變化對應的導電傳感器對應的位置配置為所述儲氫瓶內側復合自愈導電聚合物內襯對應的損傷位置；或/和，
6.根據(jù)權利要求4或5所述的儲氫瓶智能自愈方法，其特征在于，所述基于所述損傷位置，利用所述復合自愈導電聚合物內襯對所述損傷位置進行自愈修復的方法，還包括：獲取不同損傷程度與電阻變化的設定曲線；基于所述多個電阻變化或所述損傷位置對應的電阻變化及其對應的設定電阻變化區(qū)間，確定所述損傷位置對應的損傷程度；在利用置在所述復合自愈導電聚合物內襯或所述分布式導電網(wǎng)絡上的溫控單元和/或電磁刺激...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：嚴辰翔，程傳曉，王凡，胡文鳳，侯一飛，田彩蓉，李子陽，孫翊博，王旭，尚云鵬，張潛浩，魏夢瑤，李紫涵，牛子健，
申請(專利權)人：鄭州輕工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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