一种氢燃料电池系统

    技术2026-05-08  13


    本申请涉及氢燃料电池,更具体地说,涉及一种氢燃料电池系统。


    背景技术:

    1、氢燃料电池是一种将氢气和氧气通过电化学反应转化为电能的装置。它通常由阴极(氧气)、阳极(氢气)和电解质层(通常是聚合物电解质膜)组成。在氢燃料电池中,氢气在阳极被氧化成氢离子,并通过电解质传递到阴极;在阴极,氢离子与氧气反应生成水,同时释放出电子,这些电子则在外部电路中形成电流,驱动电子器件工作。

    2、氢燃料电池具有以下优点:

    3、高效率:相较于传统燃烧发电,氢燃料电池具有更高的能量转化效率,能够提供更高的能量利用率。

    4、可再生能源利用:氢气可以从多种可再生能源中生产,如太阳能、风能等,因此氢燃料电池也可以视为一种可再生能源利用方式。

    5、静音运行:与传统内燃机相比,氢燃料电池不产生噪音,因为它是基于电化学反应产生电能,不需要内燃机的机械运转。

    6、多用途性:氢燃料电池可以用于各种应用,包括交通运输(如汽车、公交车、火车)、电力生产、航空航天等领域。

    7、尽管氢燃料电池具有许多优点,但也面临一些挑战,包括氢气的存储与输送、电解质膜的耐久性和成本等方面的问题。然而,随着技术的不断进步和应用的推广,氢燃料电池在未来能源领域仍具有巨大的发展潜力。

    8、现有技术公开号为cn114420973a的文献提供一种氢燃料电池系统,该装置通过第一导电线与第二导电线提供用电器使用,多余的电能被储存在第一蓄电池内部,并且当氢气被通入时沿着隔板移动接触催化剂后折返然后通过孔槽进入下一层隔板位置,如此提高氢气在空腔内部的停留时间,提高氢气与氧气的反应时间,从而提高反应效率。

    9、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果,但是仍存在以下缺陷;该装置在进行使用时,由于氢燃料电池系统会产生的含有一定氧化物的废气,此时由于该装置不便于对其进行回收处理和利用,导致存在环境污染,资源利用效率较差的问题,

    10、鉴于此,我们提出一种氢燃料电池系统。


    技术实现思路

    1、1.要解决的技术问题

    2、本申请的目的在于提供一种氢燃料电池系统,解决了上述背景技术中提出的技术问题,实现了不便于对氢燃料电池系统产生的废气进行回收处理和利用,从而减少环境污染并提高资源利用效率的技术效果。

    3、2.技术方案

    4、本申请实施例提供了一种氢燃料电池系统,包括:电池废气冷凝回收滤网图像采集模块、电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块、电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块、滤网堵塞检测模型训练模块、控制处理模块,

    5、电池废气冷凝回收滤网图像采集模块:所述电池废气冷凝回收滤网图像采集模块通过在电池废气冷凝回收滤网处安装摄像头获取滤网的实时图像数据;

    6、电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块:所述电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块对采集的对电池废气冷凝回收滤网图像进行预处理;

    7、电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块:所述电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块对预处理后的图像进行滤网堵塞相关的特征提取;

    8、滤网堵塞检测模型训练模块:所述滤网堵塞检测模型训练模块基于机器学习算法构建的模型,用于识别图像中的滤网状态,包括是否堵塞、堵塞程度等;

    9、控制处理模块:所述控制处理模块当图像处理系统在检测到滤网堵塞时,自动控制装置对电池废气冷凝回收滤网进行清洁处理。

    10、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述电池废气冷凝回收滤网图像采集模块通过在电池废气冷凝回收滤网处安装摄像头获取滤网的实时图像数据,以确保对滤网状态的全面监测和记录,实时图像数据能够传输到图像处理系统中。

    11、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块对采集的对电池废气冷凝回收滤网图像进行预处理,包括图像增强、图像分割等,所述图像增强:通过直方图均衡化方法增强图像的对比度和清晰度,以提高图像的可视化效果和分析效果;

    12、所述图像分割:通过边界检测的图像分割技术将图像分割成不同的区域或物体,以便进行单独的处理和分析。

    13、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块对预处理后的图像进行滤网堵塞相关的特征提取,包括纹理特征、颜色特征、形状特征,所述纹理特征:通过灰度共生矩阵(glcm)特征方法分析图像的纹理信息,提取与滤网堵塞相关的纹理特征;

    14、所述颜色特征:能够采用颜色直方图的方法基于图像的颜色信息提取与滤网堵塞相关的特征;

    15、所述形状特征:能够使用边界描述符(如hu矩)等方法分析图像中滤网的形状信息,提取与堵塞程度相关的特征。

    16、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述滤网堵塞检测模型训练模块基于支持向量机的机器学习算法构建的模型,模型通过学习特征与滤网状态标签之间的关系来提高预测性能,用于识别图像中的滤网状态,包括是否堵塞、堵塞程度等,在氢燃料电池系统中部署训练好的模型,并将其用于识别图像中的滤网状态,在实际应用中,模型能够持续地监测滤网状态。

    17、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述控制处理模块当图像处理系统在检测到滤网堵塞时,自动控制装置对电池废气冷凝回收滤网进行清洁处理,保证滤网的过滤效率,使得电池废气冷凝过滤回收的效率提高,提高了氢燃料电池的实用性。

    18、3.有益效果

    19、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

    20、1.本申请由于采用了电池废气冷凝回收滤网图像采集模块等技术手段,所以有效解决了现有技术中的技术问题,进而实现了在氢燃料电池使用过程中,通过滤网实现对产生的水蒸气在冷凝后进行过滤时,实时采集滤网的实时图像数据,通过模型监测滤网状态,在检测到滤网堵塞时,自动控制装置对电池废气冷凝回收滤网进行清洁处理,保证滤网的过滤效率,使得电池废气冷凝过滤回收的效率提高,提高了氢燃料电池的实用性的效果。

    21、2.本申请通过设置冷凝水过滤机构,在将冷凝水注入到滤网罩内后,在电机的带动下,能够实现滤网罩进行自转,从而快速对冷凝水进行过滤处理,提高冷凝水的过滤处理效率。

    22、3.本申请通过设置能够移动的工字架,在检测到滤网罩出现堵塞时,利用电推杆带动工字架移动,从而将滤网罩内的堵塞物进行推出,通过排污罩完成排出,同时通过泵体对过滤的冷凝水进行回收利用处理,实现装置的功能多样性的作用。



    技术特征:

    1.一种氢燃料电池系统,包含:电池废气冷凝回收滤网图像采集模块、电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块、电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块、滤网堵塞检测模型训练模块、控制处理模块,其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统,其特征在于:所述电池废气冷凝回收滤网图像采集模块通过在电池废气冷凝回收滤网处安装摄像头获取滤网的实时图像数据,以确保对滤网状态的全面监测和记录,实时图像数据能够传输到图像处理系统中。

    3.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统,其特征在于:所述电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块对采集的对电池废气冷凝回收滤网图像进行预处理,包括图像增强、图像分割等,所述图像增强:通过直方图均衡化方法增强图像的对比度和清晰度,以提高图像的可视化效果和分析效果;

    4.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统,其特征在于:所述电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块对预处理后的图像进行滤网堵塞相关的特征提取,包括纹理特征、颜色特征、形状特征,所述纹理特征:通过灰度共生矩阵(glcm)特征方法分析图像的纹理信息,提取与滤网堵塞相关的纹理特征;

    5.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统,其特征在于:所述滤网堵塞检测模型训练模块基于支持向量机的机器学习算法构建的模型,模型通过学习特征与滤网状态标签之间的关系来提高预测性能,用于识别图像中的滤网状态,包括是否堵塞、堵塞程度等,在氢燃料电池系统中部署训练好的模型,并将其用于识别图像中的滤网状态,在实际应用中,模型能够持续地监测滤网状态。

    6.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统,其特征在于:所述控制处理模块当图像处理系统在检测到滤网堵塞时,自动控制装置对电池废气冷凝回收滤网进行清洁处理,保证滤网的过滤效率,使得电池废气冷凝过滤回收的效率提高,提高了氢燃料电池的实用性。


    技术总结
    本申请公开了一种氢燃料电池系统,包括:电池废气冷凝回收滤网图像采集模块、电池废气冷凝回收滤网图像预处理模块、电池废气冷凝回收滤网图像特征提取模块、滤网堵塞检测模型训练模块、控制处理模块,采用了电池废气冷凝回收滤网图像采集模块等技术手段,所以有效解决了现有技术中的技术问题,进而实现了在氢燃料电池使用过程中,通过滤网实现对产生的水蒸气在冷凝后进行过滤时,实时采集滤网的实时图像数据,通过模型监测滤网状态,在检测到滤网堵塞时,自动控制装置对电池废气冷凝回收滤网进行清洁处理,保证滤网的过滤效率,使得电池废气冷凝过滤回收的效率提高,提高了氢燃料电池的实用性的效果。

    技术研发人员:王颖
    受保护的技术使用者:山东英才学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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