CN109373176B - 一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法及系统，用于解决加氢站人工加氢效率低、耗时长的问题。该方法包括步骤S10、获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中，S20、通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌对应的氢气历史充装数据；S30、根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢汽车的氢气平均消耗量；S40、根据所述氢气平均消耗量，对所述待加氢车辆进行氢气充装。采用本发明，通过计算车辆前几次加氢的氢气平均消耗量，自动对车辆进行加氢，在保证车辆氢气储备足够的情况下，尽可能降低氢燃料车辆的目标充装压力，因为车辆的目标充装压力越高，加氢站的加氢效率则越低，而总体能耗则更高。

Description

一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法及系统

技术领域

本发明涉及氢能源加氢站领域，尤其涉及一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法及系统。

背景技术

随着汽车使用越来越普及，汽车尾气给环境带来的危害越来越大，氢气作为一种清洁能源，采用氢气作为燃料提供给氢能源汽车是未来汽车发展的方向，加氢站是给燃料电池汽车提供氢气的燃气站，最早的氢气加注站可以追溯到1980年代位于美国洛杉矶的加氢站，国内的燃料汽车开始慢慢推广，例如氢燃料大巴车等，但是相应的加氢配套措施以及基建仍然缺乏保障，氢燃料大巴车在客运低峰期或晚上需要集中补充燃料，但是现有的加氢站加氢效率不高，需要长时间的排队，而且人工加注成本高，给大巴车运营带来了很大的不便，且大巴车由于运营繁忙，每天都要进行一次加氢，即使是一次性加满，第二天仍然需要补充氢气，这不方便统一管理，而所有大巴车集中加满所耗时间较长，明显不适用于大巴运营车队。

公开号为CN108194829A的专利公开了一种系统控制方法、制氢加氢站、计算机装置及可读存储介质，其中，所述系统控制方法包括：在接收到氢加注请求信息时，判断制氢加氢站的储氢系统的储氢量是否在预设范围内；氢加注请求信息包括气态氢加注请求信息和/或液态氢加注请求信息；若储氢系统的储氢量在预设范围内，则控制储氢系统向制氢加氢站中相应的氢加注系统提供液态氢；若储氢系统的储氢量不在预设范围内，则控制制氢加氢站的制氢系统制氢并将制得的液态氢输送至储氢系统中。该方案能够实现气态氢与液态氢的加氢转换，但不能对待加氢车辆进行智能加氢，不能缩短减轻时长，也无法提高加氢效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题目的在于提供一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法及系统，用以解决加氢站加氢时无法智能调节氢气充装量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，包括步骤：

S00、通过移动平台运载待加氢车辆从加氢入口进入加氢区域；

S01、判断是否接收到手动加氢信号，若是，则对所述待加氢设备进行氢气充装，并实时采集所述待加氢设备的氢气储量，发送至所述待加氢设备；

S10、获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中；

S20、通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌信息对应的氢气历史充装数据；

S30、根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢汽车的氢气平均消耗量；

S31、根据不同季节、气候等数据信息确定氢燃料车辆所需的氢气充装量的补充修正数据；

S40、根据所述氢气平均消耗量和补正修正数据，对所述待加氢车辆进行氢气充装，并在保持加氢站整体充装效率下充装至高压临界值。

进一步的，所述步骤S20还包括步骤：

S21、判断是否检索到所述氢气历史充装数据，若是，则进入步骤S30，若否，则根据预设充装量对所述待加氢车辆进行氢气充装。

进一步的，所述步骤S40之后还包括步骤：

S50、获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，根据所述氢气充装数据，生成相应的加氢费用以对所述车辆进行收费。

进一步的，所述步骤S40还包括步骤：

S41、获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，存储至所述车辆数据库中作为所述历史充装数据。

一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统，包括：

车牌信息采集模块：用于获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中，

数据检索模块：用于通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌对应的氢气历史充装数据；

数据处理模块：用于根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢汽车的氢气平均消耗量；

氢气充装模块：用于根据所述氢气平均消耗量和补充修正数据，对所述待加氢车辆进行氢气充装，并在保持加氢站整体充装效率下充装至高压临界值。

进一步的，所述系统还包括：

判定单元：用于判断是否检索到所述氢气历史充装数据，若是，则转至数据处理模块，若否，则根据预设充装量对所述待加氢车辆进行氢气充装。

进一步的，所述系统还包括：

收费模块：用于获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，根据所述氢气充装数据，生成相应的加氢费用以对所述车辆进行收费。

进一步的，所述系统还包括：

数据更新模块：用于获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，存储至所述车辆数据库中作为所述历史充装数据。

进一步的，所述系统还包括：

加氢提示模块：用于判断是否接收到手动加氢信号，若是，则对所述待加氢设备进行氢气充装，并实时采集所述待加氢设备的氢气储量，发送至所述待加氢设备。

采用本发明，通过计算车辆前几次加氢的氢气平均消耗量，即“前次加氢后”和“随后一次”加氢前的压差，智能的确定氢气的充装量，以对车辆进行加氢，使得在保证车辆氢气储备足够的情况下，尽可能降低氢燃料电池车的目标充装压力，从而提高整个加氢站的加氢效率，因为电池车的目标充装压力越高，整个加氢站的加氢效率则越低，而总体能耗则更高。

附图说明

图1是本发明一个实施方式提供的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法流程图；

图2是本发明一个实时方式提供的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统结构图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

参考图1，本实施例提供了一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，包括步骤：

S10、获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中；

S20、通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌对应的氢气历史充装数据；

S30、根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢汽车的氢气平均消耗量；

S40、根据所述氢气平均消耗量，对所述待加氢车辆进行氢气充装。

本实施例中，加氢站中设置有缓冲瓶等氢气存储装置，首先，加氢站通过管束车来提供氢源，加氢站再通过压缩机将管束车内的氢源压缩到一定的压力存储到缓冲瓶内，以对待加氢设备进行加氢，其中，还能够根据加氢站每日加氢负载来设置一组或多组缓冲瓶，这样设计能够提高加氢效率，直接利用缓冲瓶进行加注，而不需要再通过压缩机来压缩。

本实施例中，加氢站设置有车辆加氢入口以及车辆出口，当车辆需要进行加氢时，从加氢入口进入，入口处设置有移动平台，车辆停放在移动平台后，移动平台再将车辆运送至加氢区域，进行加氢，而加氢完毕之后，移动平台将车辆运载到出口，这样能够保证加氢站的有序加氢，针对不同类型的车辆，充装压力以及充装量都各不相同。在对车辆加氢时，加氢站还能够根据不同季节、气候等数据信息来智能的确定氢燃料车辆所需的用气量，作为氢气充装量的补充修正数据，例如，在炎热的夏天，空调使用频率高，燃料消耗较大，氢燃料车辆所需的用气量也明显会增加。

步骤S10中，在加氢站的加氢入口设置有摄像头等摄像设备，当待加氢设备进入入口时，摄像头将自动识别车辆的车牌信息，发送到车辆数据库中，其中，摄像头可进行无线或有线通信，来传递车牌信息，无线通信的方式包括有WIFI、蓝牙等。

步骤S20中，每一台车辆都有对应唯一的车牌信息，车辆数据库中存储有每一台加氢车辆的氢气历史充装数据，其中，氢气历史充装数据包括车辆历史的氢气充装实际量、加氢前储氢瓶内的氢气余量、加氢完毕之后储氢瓶的总容量等数据。

步骤S20还包括步骤：

S21、判断是否检索到所述氢气历史充装数据，若是，则进入步骤S30，若否，则根据预设充装量对所述待加氢车辆进行氢气充装。

具体的，在车辆数据库中检索到待加氢车辆的车牌信息时，就能够查找到该车辆的历史充装量，例如上一次的充装量，再转至步骤S30，对于没有在车辆数据库中的检索的车牌信息的待加氢车辆，说明该车辆是第一次进行氢气充装或第一次在该加氢站进行氢气充装，此时则需要根据车辆储氢瓶的储氢压力阈值以及储氢容量等来对该车辆进行氢气充装。

一般的，不同型号的汽车储氢压力阈值以及容量是不同的，例如大巴车明显不同于小轿车，但加氢站具有各项不同型号汽车的储氢瓶数据，从而能够根据实际车型来选择相适应的氢气充装量。

步骤S30中，待加氢车辆在加氢时，车辆储氢瓶内依然会留有一定的氢气储存余量，通过历史充装数据，以及当前车辆储氢瓶内的氢气存储余量，能够得到在上一次加氢结束到这一次加氢之间这个阶段车辆的氢气消耗量，结合多次历史充装数据，例如，结合前四次的历史充装数据，就能够得到前四次的氢气平均消耗量。

步骤S40中，将根据氢气平均消耗量来对车辆进行氢气充装，通过这样的计算，不需要直接将车辆储氢瓶加满，也能够保障车辆正常的行驶，尤其是对于线路固定的大巴车等，在不加满的情况下，也缩短了每一台车辆的加氢时长，提高整个加氢站的加氢效率。

需要了解的是，在本实施例中，根据前几次的氢气平均消耗量来决定对当前车辆进行氢气充装的充装量，需要保证当前的充装量完全足够，例如，尽管历史平均消耗量为20，那么也需要将当前充装量提高到20以上，这个高出20的数值在1-5之间，当然，在其它实施例中也可以设置其它的范围，以此减少计算误差，防止在行驶时出现燃料殆尽的情况，也能够保障驾驶员的信心。

本实施例中，还包括步骤：

S50、获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，根据所述氢气充装数据，生成相应的加氢费用以对所述车辆进行收费。

在待加氢车辆加氢完毕后，车辆通过移动平台运载到出口，而加氢的费用信息将发送至车主，并提醒车主进行付费，例如，在车主使用通过车牌号登录的APP软件时，加氢站将收费信息直接发送到APP，当然，也可以在出口处设置费用支付设备，车主通过刷卡等方式来支付费用。

本实施例中，步骤S40之后还包括步骤：

S41：获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，存储至所述车辆数据库中作为所述历史充装数据。

具体的，在车辆每一次充装完毕后，都会将当次充装的数据发送到车辆数据库，以对车辆数据库进行更新，充装数据包括有车辆当次充装前储氢瓶内的氢气余量、车辆充装过程中的氢气充装量以及车辆充装后储氢瓶内的氢气总量。

通过每一次数据的更新，能够保证充装量的准确，防止充装太少车辆无法正常行驶，也能够避免充装到不必要的高压力而造成整个加氢站的加氢效率低，而总体能耗高的问题。

本实施例中，还包括步骤：

S00、判断是否接收到手动加氢信号，若是，则对所述待加氢设备进行氢气充装，并实时采集所述待加氢设备的氢气储量，发送至所述待加氢设备。

具体的，若车辆需要手动进行加氢，能够选择手动加氢模式，通过在加氢站入口设置相应的按钮，当驾驶员按下按钮后，发送手动加氢信号，加氢站对车辆进行充装，驾驶员根据车辆充装过程中储氢瓶的实时氢气储量，来决定充装量，例如驾驶员可以直接设置为将储氢瓶加满。

通过设置手动加氢，能够满足不同车主的选择，除了能够满足大巴车等车辆，还能满足其它长途车辆加氢，使得加氢站适用性更加广泛，而通过计算待加氢车辆前几次加氢的氢气平均消耗量，即“前次加氢后”和“随后一次”加氢前的压差，智能的确定氢气的充装量，以对车辆进行加氢，使得在保证车辆氢气储备足够的情况下，尽可能降低氢燃料车辆的目标充装压力，从而提高整个加氢站的加氢效率，这是因为氢燃料车辆的目标充装压力越高，整个加氢站的加氢效率则越低，而总体能耗则更高。

实施例二

参考图2，本实施例提供了一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统，包括：

车牌信息采集模块21：用于获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中，

数据检索模块22：用于通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌对应的氢气历史充装数据；

数据处理模块23：用于根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢汽车的氢气平均消耗量；

氢气充装模块24：用于根据所述氢气平均消耗量，对所述待加氢车辆进行氢气充装。

本实施例中，车牌信息采集模块21集成在加氢站入口的摄像头内或者与集成在计算机内，并与摄像头连接，获取摄像头采集的信息。

数据检索模块22则集成在计算机内，例如可以是计算机上的检索软件，车辆数据库则在计算机上。

数据处理模块23同样也可以为计算机上的数据处理软件，本实施例不做详细说明。

氢气充装模块24则需要控制加氢站中的加氢接口，采集充装流量来确定氢气充装的总量，从而能够根达到氢气充装量的精确控制。

本实施例中，还包括：

判定单元221：用于判断是否检索到所述氢气历史充装数据，若是，则转至数据处理模块，若否，则根据预设充装量对所述待加氢车辆进行氢气充装。

本实施例中，还包括：

收费模块25：用于获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，根据所述氢气充装数据，生成相应的加氢费用以对所述车辆进行收费。

本实施例中，还包括：

数据更新模块231：用于获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，存储至所述车辆数据库中作为所述历史充装数据。

本实施例中，还包括：

加氢提示模块20：用于判断是否接收到手动加氢信号，若是，则对所述待加氢设备进行氢气充装，并实时采集所述待加氢设备的氢气存量，发送至所述待加氢设备。

通过计算车辆前四次加氢的氢气平均消耗量，即“前次加氢后”和“随后一次”加氢前的压差，智能的确定氢气的充装量，以对车辆进行加氢，使得在保证车辆氢气储备足够的情况下，尽可能降低氢燃料电池车的目标充装压力，从而提高整个加氢站的加氢效率，因为电池车的目标充装压力越高，整个加氢站的加氢效率则越低，而总体能耗则更高。而且不需要人工操作，减少人工操作成本以及避免人工操作带来的误差；不同的车辆可以选择不同的充装模式，例如手动充装模式，来自主选择氢气充装量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，其特征在于，包括步骤：

S00、通过移动平台运载待加氢车辆从加氢入口进入加氢区域；

S01、判断是否接收到手动加氢信号，若是，则对所述待加氢车辆进行氢气充装，并实时采集所述待加氢车辆的氢气储量，发送至所述待加氢车辆；

S10、获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中；

S20、通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌信息对应的氢气历史充装数据；

S30、根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢车辆的氢气平均消耗量；

S31、根据不同季节、气候数据信息确定氢燃料车辆所需的氢气充装量的补充修正数据；

S40、根据所述氢气平均消耗量和补正修正数据，对所述待加氢车辆进行氢气充装，并在保持加氢站整体充装效率下充装至高压临界值。

2.根据权利要求1所述的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，其特征在于，所述步骤S20还包括步骤：

S21、判断是否检索到所述氢气历史充装数据，若是，则进入步骤S30，若否，则根据预设充装量对所述待加氢车辆进行氢气充装。

3.根据权利要求1所述的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，其特征在于，所述步骤S40之后还包括步骤：

S50、获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，根据所述氢气充装数据，生成相应的加氢费用以对所述车辆进行收费。

4.根据权利要求1所述的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，其特征在于，所述步骤S40还包括步骤：

S41、获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，存储至所述车辆数据库中作为所述历史充装数据。

5.一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统，应用于如权利要求1-4任意一项所述的用于加氢站氢气充装量自动计算的方法，其特征在于，包括：

移动平台：用于运载车辆从加氢入口运载至加氢区域；

加氢提示模块：用于判断是否接收到手动加氢信号，若是，则对所述待加氢车辆进行氢气充装，并实时采集所述待加氢车辆的氢气储量，发送至所述待加氢车辆；

车牌信息采集模块：用于获取待加氢车辆的车牌信息，反馈到车辆数据库中；

数据检索模块：用于通过所述车辆数据库对所述车牌信息进行检索，获取所述车牌对应的氢气历史充装数据；

数据处理模块：用于根据所述氢气历史充装数据，获取所述待加氢车辆的氢气平均消耗量，并根据不同季节、气候数据信息确定氢燃料车辆所需的氢气充装量的补充修正数据；

氢气充装模块：用于根据所述氢气平均消耗量和补充修正数据，对所述待加氢车辆进行氢气充装，并在保持加氢站整体充装效率下充装至高压临界值。

6.根据权利要求5所述的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统，其特征在于，所述系统还包括：

判定单元：用于判断是否检索到所述氢气历史充装数据，若是，则转至数据处理模块，若否，则根据预设充装量对所述待加氢车辆进行氢气充装。

7.根据权利要求5所述的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统，其特征在于，所述系统还包括：

收费模块：用于获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，根据所述氢气充装数据，生成相应的加氢费用以对所述车辆进行收费。

8.根据权利要求5所述的一种用于加氢站氢气充装量自动计算的系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据更新模块：用于获取所述待加氢车辆的氢气充装数据，存储至所述车辆数据库中作为所述历史充装数据。

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