具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

本发明中，储氢装置包括有瓶体和内置于瓶体的固态储氢材料，瓶体由内至外依次包括内胆、缠绕层和外壳；瓶体由铝合金无缝材料及铝合金内胆碳纤维缠绕复合材料制成，容积为1000～5000ml，与常见的钢瓶相比，重量可减轻40％-70％，同时具有安全性高、易于携带的特点，且铝合金经氧化后具有独特的耐腐蚀特性。

实现储氢装置可低压储氢，储氢装置还包括有加热元件及电连接元件。加热元件的设置，可使得储氢装置预存储固态储氢材料时，所存的固态储氢材料可以较少，或所存的为液氢、储氢粉末等，将储氢装置内部压力控制在1-3MPa的低压范围内，经阀体调压器向电堆提供氢气压力为15-50kpa。在加热元件对内部固态储氢材料加热时，由于固态储氢材料温度的升高以及储氢装置的封闭性，内部固态储氢材料的压力逐渐提高，并汽化为氢气，直至可被使用的压力范围，由此，可在高压使用场景下使用。对此，加热元件将沿储氢装置的轴向(即长度方向)从瓶体的底部伸入瓶体的中部，且延伸长度受限，不与储氢装置的整个轴向相同，从而在加热元件伸入后，其最远端，也可以说是加热端，与瓶体的瓶口相隔，不阻碍储氢装置的瓶口向外传输固态储氢材料。

可以理解的是，上述加热元件伸入储氢装置，并非限定伸入储氢装置的内部。反之，当储氢装置为非规则形状时，加热元件将伸入到瓶体的外部中心，而当储氢装置为规则形状时，加热元件可伸入到瓶体的内部，或加热元件部分深入到瓶体的外部中心，另一部分伸入到瓶体的内部，通过接触传导或辐射传导的方式，在生成热量后将热量传输至固态储氢材料，从而对固态储氢材料加热。

除加热元件外，储氢装置还包括电连接元件，其与加热元件电连接，并露出于瓶体。加热元件的能量源来自于该电连接元件，电连接元件与一外部电源连接，上电后，外部电源向电连接元件传输电能，再由电连接元件传输电能至加热元件，加热元件在接收到电能后，将电能转化为热量，从而对固态储氢材料加热，提高储氢装置内的固态储氢材料压力。

在不同的实施例中，加热元件的安装方法不同。

实施例一

参阅图1，在该实施例中，加热元件120并不伸入瓶体110的内部，也就是说，加热元件120对固态储氢材料的加热方式为间接传导加热，而非直接接触加热。对此，瓶体110沿其轴向设有一槽体111，槽体111的形成可以是瓶体110的瓶底向瓶体110内部延伸，但瓶体110整体保持封闭状态，伸入部分形成的非规则形状为该槽体111，因此，槽体111与瓶体110的内部经瓶体110的壳壁断隔，使得槽体111与瓶体110内部分隔，槽体111仍与瓶体110的外部空间连通。

具有该槽体111后，加热元件120将穿入该槽体111内，并与槽体111间隙配合，也即加热元件120的外表面与槽体111的内壁紧密接触，在加热元件120生热后，加热元件120将直接对瓶体110加热，再由瓶体110传导热量至固态储氢材料。该加热方式下，可减缓对固态储氢材料的加热效率，但可更精准地控制固态储氢材料的可加热温度。

可以理解的是，加热元件120与槽体111的配合并非限制于加热元件120的侧边每一处均与槽体111的内部间隙配合。也可以是加热元件120的外表面呈齿状或波形状，齿状的高处或波形状的波峰处与槽体111接触传导，齿状的低处或波形状的波谷处与槽体111的内壁间还具有一空气层，该空气层既为隔热层，也为传导层，加热元件120生成的热量可通过空气层间接传导至瓶体110，同时也可控制加热元件120的传热总量。

进一步地，加热元件120远离于电连接元件130的加热端不与槽体111直接接触，反之，槽体111沿瓶体110轴向上的长度大于加热元件120沿瓶体110轴向上的长度，从而使得加热元件120的加热端与槽体111的槽底间具有加热层112，该加热层112类同于上述空气层，加热元件120的热量经该加热层112传导至瓶体110，防止对固态储氢材料的加热过量。也就是说，具有该加热层112后，其既作为传导介质，也作为隔热介质，略为控制加热元件120对固态储氢材料的加热效率。

通过对热量传导路径配置为加热元件120-瓶体110-固态储氢材料的方式，使得对固态储氢材料的加热过程更为稳定、安全。

安装加热元件120时，加热元件120的安装端具有外螺纹，槽体111的槽口处设有内螺纹；外螺纹与内螺纹配合，以将加热元件120固定至槽体111内。可选地，瓶体110的底部与槽体111的槽口齐平，使得瓶体110的底部呈平面型，则放置储氢装置100时，可将瓶体110的底部直接贴合在放置表面上，不同于现有技术中的储氢装置100的形状，安装时更为方便。为防止储氢装置100倾倒，瓶体110的底部端面上开设有至少一条防滑槽113，防滑槽113的开设方向沿瓶体110的径向或与瓶体110的径向呈一预设角度，例如斜向设置，或多个预设角度下的防滑槽113，以产生不同方向上的摩擦力，从而更进一步地加强防滑效果。

实施例二

参阅图2，在该实施例中，加热元件120直接与固态储氢材料接触，因此，在瓶体110沿轴向上，开设有一开口114，开口114连通瓶体110的内部空间与外部空间，加热元件120可自开口114穿入瓶体110内部，并将开口114封闭，防止固态储氢材料溢出。同时，加热元件120上电后对固态储氢材料加热。

同样地，为实现对开口114的封闭性，加热元件120的安装端具有外螺纹，开口114处设有内螺纹；外螺纹与内螺纹配合，以将加热元件120固定至瓶体110内。

上述任一实施例中，加热元件120为电阻丝，并内置有一温度传感器，或温度传感器外置于电阻丝，对电阻丝的温度检测，以供用户实时监测加热元件120的加热过程。另一方面，电连接元件130具有插接口，外部电源插入插接口内，从而接收电能。

优选地或可选地，瓶体110接收电连接元件130处设有一容纳台阶115，容纳台阶115的径向宽度大于加热元件120的径向宽度，则加热元件120可从容纳台阶115处穿入，而电连接元件130的径向宽度与容纳台阶115匹配，使得电连接元件130与容纳台阶115接触安装时，随着加热元件120的伸入，电连接元件130将被容纳台阶115阻挡，其可伸入瓶体110中部的位移被容纳台阶115限制，且电连接元件130部分突出于瓶体110外，方便用户插接外部电源。具有上述设计后，容纳台阶115处可配置有额外地与电连接元件130固定连接的设计，例如卡合式、螺纹式等，进一步稳固加热元件120与瓶体110的安装关系，防止内部固态储氢材料压力增加后，将加热元件120顶出的问题。

可以理解的是，为实现储氢装置100整体形状的一致性，电连接元件130也可不突出于瓶体110外，例如略为凹陷于容纳台阶115处，或与容纳台阶115齐平。当电连接元件130略为凹陷于容纳台阶115处时，可在容纳台阶115处再额外设置一封口端，在电连接元件130不与外部电源连接时，将封口端封合容纳台阶115，将电连接元件130隐藏在内部，需使用时才打开。

进一步优选地，参阅图3，储氢装置100还包括阀体140，设于瓶体110的瓶口；阀体140包括：进气阀141，与瓶口连通，向瓶体110内传输氢气；充气阀142，与进气阀141连通，单向接收氢气并传输至进气阀141；安全阀143；调压阀144，控制阀体140内的气压；出气阀145，与进气阀141连通，接收氢气并连接至一电堆，并向电堆提供15-50kpa的氢气；手动开关阀146。

具有上述储氢装置后，可将其应用至氢能源助力车上，该氢能源助力车包括电机及与电机连接的电堆，电堆进一步连接至储氢装置，以接收排出的氢气，从而利用氢气压生成电能。

参阅图4，为提高低压储氢装置的放氢效率，示出了一用于储氢装置的温度控制系统。储氢装置包括有瓶体、设于瓶体的出气口的阀体，其中储氢装置内的固态储氢材料被加热后，经阀体调压器向电堆提供氢气压力为15-50kpa，使得在未使用时，储氢装置的内部压力较小(普遍意义上的低压储氢)，不会对用户产生危害，其内存储的可以是液氢、氢粉等。当需要使用或提高内部放氢效率时，可对储氢装置进行加热，对此，温度控制系统还包括温度监测设备及加热设备，温度监测设备设于储氢装置内，例如可与对储氢装置的压力监测的压力阀的同位置处，固定安装有温度传感器，用作为温度监测设备，温度监测设备工作时，将监测储氢装置的瓶体内的温度，也即直接地实时监测固态储氢材料的温度，对于该固态储氢材料的温度，温度监测设备生成一温度信号，其内承载有固态储氢材料的当前温度信息。另一方面，加热设备可设置于储氢装置内或设于储氢装置的外部，当工作时，可对固态储氢材料直接地或间接地加热，例如当加热设备设于储氢装置外时，则加热设备生成的热量先传到至瓶体，将传导至固态储氢材料；当加热设备放置在瓶体内部时，加热设备生成的热量将直接地辐射或传到至固态储氢材料，从而升高固态储氢材料的温度。由于储氢装置的封闭性，在质量一定时，固态储氢材料的压力也将随之提高，也即从低压状态转化为高压状态。

由于对固态储氢材料的加热不可无限制，因此温度控制系统还包括有温度控制模块，分别与温度监测设备和加热设备电连接，温度监测设备所形成的温度信号将被发送至温度控制模块，在温度控制模块内，预存有一温度阈值，该温度阈值反应储氢装置的期望工作温度，或是其内固态储氢材料在期望放氢速度下的温度。温度控制模块将对当前温度与温度阈值比较，若温度信号承载的当前温度的信息低于温度阈值时，表示处于低压下的固态储氢材料的温度较低，此时的放氢速度将达不到期望，因此，温度控制模块将生成一激活指令，并发送至加热设备，基于该激活指令，加热设备将开始工作，对储氢装置内的固态储氢材料加热，固态储氢材料的温度升高后，将提高其放氢速度，满足正常使用的要求。

一优选实施例中，温度控制模块包括温度比较电路、加热控制电路及加热保护电路。具体地，温度比较电路与温度监测设备电连接，其内存储有上述温度阈值(可以是具体数值或数据范围)，其将接收温度信号并对当前温度与温度阈值比较；加热控制电路与温度比较电路及加热设备电连接，温度比较电路的比较结果，如当前温度大于温度阈值、当前温度等于温度阈值、当前温度小于温度阈值等，将被发送至加热控制电路，基于不同的比较结果，生成不同的指令，例如当前温度大于温度阈值或当前温度等于温度阈值时，表示储氢装置内的放氢速度足够，当前温度小于温度阈值时，则将生成该激活指令；加热保护电路设置在加热控制电路与加热设备间，将监测整个温度控制模块的工作状态，当温度控制模块出现故障，例如断路、短路等，将切断加热控制电路至加热设备的加热链路，保护加热设备。

更进一步地，温度控制模块还包括时钟单元，与加热控制电路电连接，向激活指令添加时钟信息，其中，时钟信息包括加热时间t；加热时间t基于以下公式计算所得：t＝(温度阈值-当前温度)*时间阈值/温度阈值差，温度阈值差与时间阈值基于一测试温度和测试时间预存所得。除上述加热时间t外，也可对加热时间t设置为一固定值，在该所设定的加热时间t内，将维持对加热设备的激活，加热时间t完毕后，将结束激活。加热时间t的计算公式内，还可添加权重值，权重值根据使用的场景(地区信息、季节信息等)调节加热时间t，从而根据不同的使用情况随时调节加热时间t。

优选地，在一实施例中，即便是在加热设备激活的状态下，加热状态也将实时调整，例如，当加热时间t后，温度监测设备对储氢装置的监测结果为，更新后的当前温度仍低于温度阈值时，温度控制模块将再次生成激活指令，并将激活指令发送至加热设备，控制加热设备继续工作。可以理解的是，若再次加热下，当前温度仍低于温度阈值时，反复执行上述步骤，直至当前温度高于或等于温度阈值；若在加热时间t内，即加热过程中当前温度已高于温度阈值时，表示加热过程提供的热量足够，则温度控制模块将当前温度与温度阈值计算一两者的差值，并将该差值与温度控制模块内预存的一预设差值比较，当当前温度与温度阈值的差值大于预设差值，提前于加热时间t内发送断开指令至加热设备，也就是说，在加热时间t内，加热效果已满足，且不仅是恰好满足，而是具有一部分冗余量时，将提前结束加热过程。

一优选实施例中，温度监测设备为温度传感器，固定于瓶体内，并与阀体连接，同时可与对储氢装置内压力监测的压力传感器同位设置。加热设备呈带状并围设于瓶体的外部。或其他优选实施例中加热设备伸入瓶体，用于给储氢装置加热，同时温度监测设备固定在加热设备上，与加热设备一体成型(加热设备本身为具有温度监测设备的加热组件)或温度监测设备安装在加热设备上。加热设备的端部设有插接口，温度控制模块具有电连接件，电连接件插入插接口以与加热设备连接，通过向加热设备提供电能，由加热设备将电能转化为热能。另一种实施方式中，电连接件还包括有热传导元件，温度监测设备具有的余热将通过热传导元件传输至加热装置内，通过该热量补偿的机制，可进一步节省能源。

参阅图5，一实施例中，还示出了一种用于储氢装置的温度控制方法，包括以下步骤：

S100：设于储氢装置内的温度监测设备监测储氢装置内的温度，并形成一包括当前温度的温度信号；

S200：一温度控制模块，与温度监测设备电连接，接收温度信号并将当前温度与一预设的温度阈值比较，当当前温度低于温度阈值时，温度控制模块生成激活指令；

S300：一加热设备接收激活指令，并对储氢装置内的固态储氢材料加热。

参阅图6，另一实施例中，还示出了一种氢能源助力车，包括如上所述的温度控制系统，储氢装置与氢能源助力车的电池电堆控制模块连接，以向电池电堆控制单元提供氢气，电池电推控制单元与锂电池组连接，向锂电池输送电能，由锂电池向助力车功能；电池电堆控制单元还与助力车控制单元连接，助力车控制单元控制助力车内车锁及电机的工作状态，工作状态的控制逻辑由电池电堆控制单元生成。优选地，电池电堆控制单元还可向温度控制系统提供热能，也就是说，燃料电池电堆运行时产生的废热将热补偿至温度监测设备，节省能量。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。