无论是氢能引擎车辆、氢能燃料电池系统与产品，或者是再生能源制氢 系统都是需要利用氢气储存的装置。现行商用的主要氢气储存技术，可分为 液态、高压气态与低压金属氢化物三种。在使用安全性的考虑下，目前以固 态金属氢化物的储存方式较为合适。
一般常温低压的固态合金储氢技术，大多使用钛铁合金、镧镍合金或镁 合金等粉末为储氢介质，再填装于储氢容器以便使用。使用前需要进行充氢 程序，使储氢合金充满氢气，使用时则释放出氢气至氢气引擎或燃料电池等 装置。
在实际应用固态合金储氢容器时，必须要随时知道储氢容器内残存氢气 的可用量，方可判断何时需要补充氢气。例如一个使用储氢罐的可携式燃料 电池发电机，或者是一辆电动机车与自行车，使用者必须随时知道储氢容器 内残存氢气的正确存量，用以判断尚可使用的时间，或者是需要装填氢气或 更换储氢罐的时间。
固态合金储氢的性能变化系利用操作压力、氢气容量与操作温度的PCT 曲线表示，图1显示钛铁合金(TiFe)固态合金储氢在不同操作温度下的PCT 曲线，而图2显示镧镍合金(LaNi5)固态合金储氢在不同操作温度条件下的 PCT曲线。图1与图2的PCT曲线中，其横座标表示氢气容量，纵座标表示 氢气解离压(atm)。
根据图1与图2的PCT曲线分析之，固态储氢合金在不同氢气容量的压 力变化并不明显，只有在较高容量与较低容量时有明显的压力变化。在大部 分的容量情况下，氢气压力大致都呈现平坦的曲线，因此无法以传统的简单 压力量测据以判断该固态储氢合金的氢气容量。
此外，固态储氢合金的氢气容量对温度的变化非常敏感，但是变化情形 较有规律可遵循。然而由于氢气的容量同时受到压力的影响，因此也无法以 简单的温度量测据以判断固态储氢合金的氢气容量。
为了要判断固态储氢合金的氢气容量，在实验室常用的方法是采用重量 差量测法，此量测法利用较精密的磅秤量取使用前后储氢容器的重量差，利 用重量差的数据即可大致估算出固态储氢合金的氢气容量。
然而在实际应用时，供氢模组不仅包含储氢容器亦包含热交换器水套、 快速接头、冷却水，重量差异变化大且磅秤安装将增加系统空间重量增加与 装配上困难，因此将此重量差量测法应用在指示器上头并不符产业的需求。
在实际的应用情况时，固态合金储氢容器的氢气容量会随着氢气纯度、 合金中毒等因素而降低，亦即储氢容器的使用循环次数愈多，氢气容量也会 减少。此外，实际需要获知的残氢量应该是储氢容器中可用的氢气量，而非 储氢容器内的全部的氢气量，此与应用状况时储氢容器的温度、以及实际使 用所需氢气的压力与流量要求有关。
然而，针对储氢容器氢气量之量测方面，目前尚无类似的技术或产品可 达到快速、准确、符合实际产业需求的技术。如此将会造成例如燃料电池系 统、燃料电池电动车等氢气应用系统在产品化及实际推广的问题。

因此，鉴于现有技术的缺点及为了因应实际的需求，本发明提出一个创 新的技术，以期能提供一具有实用性的储氢容器储氢量的量测方法。本发明 的方法不论对未更换或新更换的储氢容器中的可用残存储氢量皆能准确进 行量测。
本发明的另一目的是提供一种储氢容器可用残存储氢量的量测方法，以 克服现有的以单纯压力量测或温度量测来判断固态储氢合金的氢气容量的 缺点。
本发明的另一目的是提供一种储氢容器可用残存储氢量的量测方法，其 可克服传统以氢气重量差量测法的量测误差大、无法适用于实际产业需求的 缺点。
本发明解决问题的技术手段：
本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是在读取该储氢容器 的氢气存量之后，读取该储氢容器中被消耗掉的氢气量，再利用氢气残存容 量计算式计算该储氢容器的可用残存储氢量。当该储氢容器为充饱氢气后或 新更换时，该步骤包括有读取该储氢容器的使用循环次数、读取该储氢容器 的氢气存量及读取该储氢容器中被消耗掉的氢气量的步骤，再利用氢气残存 容量计算式计算该储氢容器的可用残存储氢量。
较佳实施例中，本发明更可包括利用氢气容量衰退曲线计算出该储氢容 器的可用储氢量。本发明亦可包括有量取储氢容器当时的操作温度，以计算 出经温度校正的储氢容器中的可用残存储氢量的步骤。
经由本发明储氢容器可用残存储氢量的量测技术，可以有效克服现有的 以单纯压力量测、温度量测法、氢气重量差量测法来判断固态储氢合金的氢 气容量的误差问题，且本发明的技术可以简易地适用于实际产业的应用。本 发明可达到快速、准确、符合实际产业需求的技术，在应用于例如燃料电池 系统、燃料电池电动车等氢气应用系统在研发、产品化及实际推广方面有很 大的助益。
附图说明
图1显示钛铁合金(TiFe)固态合金储氢在不同操作温度下的压力/容积/ 温度的PCT曲线。
图2显示镧镍合金(LaNi5)固态合金储氢在不同操作温度条件下的压力/ 容积/温度的PCT曲线。
图3显示一储氢容器依据应用系统要求的氢气压力与最低氢气流量条件 下进行放氢作业，并利用质量流量计量取储氢容器的放氢量，以得到实际使 用条件的储氢容器的氢气流量、氢气压力与时间关系的动态放氢特性曲线。
图4显示储氢容器在经过500次的充放氢循环后的氢气容量衰退曲线。
图5显示本发明在量测储氢容器中可用残存氢气量时的流程图。
符号说明
101  判断待测储氢容器更换或未更换的状态
102  读取储氢容器的氢气存量
103  量取储氢容器当时的操作温度
104  转换计算出经温度校正的储氢容器中的氢气存量
105  读取储氢容器的使用循环次数
106  利用氢气容量衰退曲线计算出充饱氢气后或新更换时储氢容器的
     可用储氢量
107  量取储氢容器当时的操作温度
108  转换计算出经温度校正的储氢容器中的可用储氢量
109  读取被消耗掉的氢气量
110  利用氢气残存容量计算式计算该储氢容器的可用残存储氢量
111  量取储氢容器当时的操作温度
112  转换计算出经温度校正的储氢容器的氢气存量
113  将得到的可用残存储氢量予以储存

在探讨储氢容器中可用的氢气量的量测方法之前，必须先了解储氢容器 在真实使用情况下的氢气容量变化状况。达到此种要求的实验方法，是将按 照固定充氢条件完成充氢作业的储氢容器，在各种不同操作温度下，依据应 用系统要求的氢气压力与最低氢气流量条件下进行放氢作业，并利用质量流 量计量取储氢容器的放氢量，以得到实际使用条件的储氢容器的氢气流量、 氢气压力与时间关系的动态放氢特性曲线(如图3所示)，其中曲线C1表示 氢气流量值曲线，曲线C2表示氢气压力值曲线。由此可得到在不同操作温度 下的有效放氢容量，据此作为计算经温度校正后储氢容器中的氢气存量。
再者，由于储氢合金会因氢气中不纯物的影响，在多次充放氢循环后逐 渐降低氢气容量，因此需要预先进行实验以得知变化情形。例如在图4中， 其显示储氢容器的氢气容量衰退曲线，其显示储氢容器在经过500次的充放 氢循环后，氢气容量降低约5％。
在实际使用状况，储氢容器的合金种类与数量都已固定，基本放氢特性 与氢气容量衰退情形也已得知，此时可用残存储氢量的计算公式表示如下：
Cac，t＝0，s＝0＝Coc(T，N)＝Cac，t＝0，s＝1         (1)
Cac，t＝0，s＝1＝Cac(T)                          (2)
Cac，t＝t，s＝1＝Cac，t＝t-1，s＝1-Cuc，t＝t           (3)
上式中各项变数的意义解释如下：
Coc＝充饱氢气后或新更换时储氢容器的可用储氢量(oc＝Original Capacity)
Cac＝储氢容器的可用残存储氢量(ac＝Available Residue Capacity)
Cuc＝消耗掉的氢气量(uc＝Used Capacity)
T＝储氢容器的操作温度
N＝储氢容器的使用循环次数
S＝储氢容器更换状态，S＝0为新更换，S＝1为未更换
t＝储氢容器的使用时间(秒)
根据1-3式以及已知的储氢容器的基本放氢特性与氢气容量衰退曲线即 可计算储氢容器中的可用残存氢气量。
图5显示本发明在量测储氢容器中可用残存氢气量时的流程图。兹配合 前列的计算式(1)(2)，对本发明的具体操作流程说明如后。
在本发明的操作流程中，首先判断待测储氢容器更换或未更换的状态 (步骤101)。如果该待测储氢容器未更换，则读取储氢容器的氢气存量(步骤 102)。然后量取储氢容器当时的操作温度T(步骤103)，并转换计算出经温 度校正的储氢容器中的氢气存量(步骤104)。
而在步骤101中，如果判断该待测储氢容器为新更换的储氢容器，则读 取储氢容器的使用循环次数N(步骤105)，再利用氢气容量衰退曲线计算出 充饱氢气后或新更换时储氢容器的可用储氢量Coc(步骤106)。接着，量取储 氢容器当时的操作温度T(步骤107)，并转换计算出经温度校正的储氢容器 中的可用储氢量Coc(步骤108)。
在经过上述的步骤取得储氢容器的氢气存量或可用储氢量之后，即进行 读取被消耗掉的氢气量Cuc(步骤109)。接着，利用上述的氢气残存容量计 算式计算该储氢容器的可用残存储氢量(步骤110)。
然后，量取储氢容器当时的操作温度T(步骤111)，并转换计算出经温 度校正的储氢容器的氢气存量(步骤112)。
在完成上述的量测步骤之后，重复数次相同的量测步骤(即步骤 109-112)。最后结束操作流程，并将得到的可用残存储氢量Cac予以储存(步 骤113)。
在实际使用状况可将图5的操作流程加以简化，例如一般系统中储氢容 器的操作温度变化不大，大致可设定在定温操作，因此就不需进行储氢容量 的温度校正步骤(即步骤103、步骤107、步骤111)。
再者，如果储氢容器中的氢气纯度与品质良好时，储氢容器在数次(例 如500次)循环使用的氢气容量衰退率小于5％，此时也可忽略衰退因素的容 量校正(即步骤106)，或者是将使用寿命期500次的衰退率利用平均值计算， 例如2.5％。
依据上述的流程与计算，本发明可以制成一储氢容器残氢显示模组的型 态。如果同时使用数个储氢容器的应用系统，可在每个储氢容器分别装设本 发明的残氢显示模组，依次轮流使用，但最好加设多罐管理系统。另外，也 可考虑将多个储氢容器共同连接，并且只使用一个残氢显示模组，需要更换 时，全部一齐换新或者同时充氢。
综合上述的实施例说明可知，本发明确已提供一种实用的储氢容器可用 残存储氢量的量测方法。惟以上的实施例说明，仅为本发明的较佳实施例说 明，凡习于此项技术者当可依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改 良及变化。然而，这些依据本发明实施例所作的种种改良及变化，当仍属于 本发明的发明精神及以下所界定的专利范围内。