CN110190304A - 一种监测方法以及监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种监测方法以及监测装置，获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量；确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。由于第一偏差面积是基于监测的燃料电池进行电化学反应所获得的实际流量，以及，燃料电池进行电化学反应所需的设定流量的流量偏差与时间偏差得到的，而所述流量偏差以及所述时间偏差是影响燃料电池工作状态的两个重要因素，因此本申请可以基于根据第一偏差面积确定的监测结果，实时掌握燃料电池的工作状态。

Description

一种监测方法以及监测装置

技术领域

本申请主要涉及电子信息技术领域，更具体地说是涉及一种监测方法以及监测装置。

背景技术

随着传统的化石燃料的日益枯竭以及使用化石燃料造成的全球环境问题日益严重，干净清洁的新能源汽车越来越受到重视并得到大量推广。燃料电池电动汽车作为新能源汽车的一种，以燃料电池作为动力来源，由于燃料电池具有工作温度低、环境适用好、可靠性高、能量转化效率高、零排放等优点，使得燃料电池电动汽车备受关注。

目前，燃料电池系统通过对空气进行增压的方式，为燃料电池提供空气燃料，从而燃料电池通过电化学反应把空气中的氧气以及氢气的化学能转换成电能。燃料电池进行电化学反应的空气流量可以反映燃料电池的工作状态，而燃料电池工作状态的稳定性会影响燃料电池的使用寿命，因此需要对燃料电池进行电化学反应的空气流量进行监测，以实时掌握燃料电池的工作状态。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种监测方法以及监测装置，用于监测燃料电池进行电化学反应的空气流量。

为了实现上述发明目的，本申请提供了以下技术方案：

一种监测方法，包括：

获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池进行电化学反应所需的空气流量；

确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

优选地，所述第一偏差面积为直角三角形面积，所述直角三角形的第一直角边表征所述实际流量与所述设定流量的最大流量偏差，所述直角三角形的第二直角边表征所述时间偏差；

所述确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，包括：

确定所述最大流量偏差，作为所述第一直角边；

确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率；

基于所述设定流量变化率以及所述设定流量，计算所述时间偏差，作为所述第二直角边；

基于所述第一直角边以及所述第二直角边，确定所述直角三角形面积。

优选地，还包括：

获取第二信号采集时刻的所述设定流量；

所述确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率，包括：

确定所述第一信号采集时刻以及所述第二信号采集时刻分别对应的所述设定流量的第一差值；

确定所述第一信号采集时刻与所述第二信号采集时刻的第二差值；

将所述第一差值与所述第二差值的比值作为所述设定流量变化率。

优选地，还包括：

获取多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，所述多个信号采集时刻至少包括所述第一信号采集时刻；

所述至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果，包括以下至少一种：

将所述第一信号采集时刻对应的所述第一偏差面积作为所述监测结果；

和/或，

将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的总和，作为所述监测结果；

和/或，

将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的平均值，作为所述监测结果。

优选地，所述获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，包括：

通过控制模块计算所述第一信号采集时刻的设定流量；

通过流量传感器获取所述第一信号采集时刻的实际流量。

优选地，还包括：

基于所述监测结果，确定所述燃料电池的工作状态。

优选地，所述基于所述监测结果，确定所述燃料电池的工作状态，包括：

比较所述监测结果与预设阈值的大小；

若所述监测结果大于或等于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于非正常工作状态；

若所述监测结果小于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于正常工作状态。

一种监测装置，包括：

第一获取模块，用于获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池所需的空气流量；

第一确定模块，用于确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

第二确定模块，用于至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

优选地，所述第一偏差面积为直角三角形面积，所述直角三角形的第一直角边表征所述实际流量与所述设定流量的最大流量偏差，所述直角三角形的第二直角边表征所述时间偏差；

所述第一确定模块，包括：

第一直角边确定单元，用于确定所述最大流量偏差，作为所述第一直角边；

流量变化率确定单元，用于确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率；

第二直角边计算单元，用于基于所述设定流量变化率以及所述设定流量，计算所述时间偏差，作为所述第二直角边；

三角形面积确定单元，用于基于所述第一直角边以及所述第二直角边，确定所述直角三角形面积。

优选地，还包括：

第二获取模块，用于获取第二信号采集时刻的所述设定流量；

所述流量变化率确定单元，包括：

第一差值确定单元，用于确定所述第一信号采集时刻以及所述第二信号采集时刻分别对应的所述设定流量的第一差值；

第二差值确定单元，用于确定所述第一信号采集时刻与所述第二信号采集时刻的第二差值；

流量变化率确定子单元，用于将所述第一差值与所述第二差值的比值作为所述设定流量变化率。

优选地，还包括：

第三获取模块，用于获取多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，所述多个信号采集时刻至少包括所述第一信号采集时刻；

所述第二确定模块，包括以下至少一种：

第一确定单元，用于将所述第一信号采集时刻对应的所述第一偏差面积作为所述监测结果；

和/或，

第二确定单元，用于将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的总和，作为所述监测结果；

和/或，

第三确定单元，用于将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的平均值，作为所述监测结果。

优选地，所述第一获取模块，包括：

设定流量计算单元，用于通过控制模块计算所述第一信号采集时刻的设定流量；

实际流量获取单元，用于通过流量传感器获取所述第一信号采集时刻的实际流量。

优选地，还包括：

第三确定模块，用于基于所述监测结果，确定所述燃料电池的工作状态。

优选地，所述第三确定模块，包括：

比较单元，用于比较所述监测结果与预设阈值的大小；

第四确定单元，用于若所述监测结果大于或等于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于非正常工作状态；

第五确定单元，用于若所述监测结果小于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于正常工作状态。

经由上述的技术方案可知，本申请提供了一种监测方法，由于第一偏差面积是基于监测的燃料电池进行电化学反应所获得的实际流量，以及，燃料电池进行电化学反应所需的设定流量的流量偏差与时间偏差得到的，而所述流量偏差以及所述时间偏差是影响燃料电池工作状态的两个重要因素，因此本申请可以基于根据第一偏差面积确定的监测结果，实时掌握燃料电池的工作状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示例了由控制系统、燃料供应系统和燃料电池所构成的硬件环境示意图；

图2为本申请实施例提供的一种监测方法流程图；

图3a-3b示例了两种第一偏差面积示意图；

图4示例了第一偏差面积为直角三角形面积示意图；

图5为本申请实施例提供的一种监测装置结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种监测设备的硬件结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前，燃料电池系统至少可以包括燃料电池、控制系统和燃料供应系统，其中控制系统可以用于控制燃料供应系统为燃料电池提供燃料，例如氢气和空气，燃料电池可以利用氢气以及空气中的氧气在催化剂的作用下进行电化学反应，将氢气和空气中的氧气的化学能转换成电能。当工况发生变化时，燃料电池系统随驱动的负载会发生变化，进而空气流量会发生变化。那么可能由于控制系统控制燃料供应系统为燃料电池提供的实际空气流量，与，燃料电池进行电化学反应所需要的设定空气流量的流量偏差或时间偏差较大，导致燃料电池由正常工作状态切换至非正常工作状态。例如由于控制系统控制燃料供应系统为燃料电池提供的实际空气流量（即燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量）小于燃料电池进行电化学反应所需要的设定空气流量，导致燃料电池出现“氧饥饿”现象；再例如，由于控制系统控制燃料供应系统为燃料电池提供的实际空气流量大于燃料电池进行电化学反应所需要的设定空气流量，导致燃料电池出现“氧饱和”现象。那么可能燃料电池的电堆的电流将不稳定，进而电堆的输出功率不稳定，燃料电池的输出效率降低，从而缩短电堆的使用寿命，而电堆是燃料电池进行电化学反应的核心，因此燃料电池的使用寿命也会缩短。

综上，若不能及时监测燃料电池进行电化学反应的空气流量，即不能及时监测燃料供应系统为燃料电池提供的实际空气流量与燃料电池进行电化学反应所需要的设定空气流量，或者不能及时控制燃料供应系统12为燃料电池13提供的燃料，以使得上述实际空气流量与设定空气流量的流量偏差和时间偏差均处于正常范围内，那么可能燃料电池的工作状态将不稳定，从而影响燃料电池的使用寿命。

基于此，本申请提供了一种监测方法、装置、设备以及可读存储介质，以监测燃料电池进行电化学反应的空气流量，即监测各信号采集时刻燃料供应系统为燃料电池提供的实际流量以及燃料电池进行电化学反应所需要的设定流量，以实时掌握燃料电池的工作状态。

上述监测装置可包括运行于终端中的监测装置和运行于后台服务器/平台中的监测装置。

上述终端可以是诸如台式机、移动终端（例如智能手机）、ipad等电子设备。

运行于后台服务器/平台中的监测装置可为服务器/平台的一个硬件组成部分，也可为功能模块或组件。

上述后台服务器或平台可以是一台服务器，也可以是由若干台服务器组成的服务器集群，或者是一个云计算服务中心。

在一可选实施例中，上述监测方法可以应用于图1所示的由控制系统11、燃料供应系统12以及燃料电池13所构成的硬件环境中；在一可选实施例中，上述监测方法可以应用于图1所示控制系统11。

控制系统11可以控制燃料供应系统12为燃料电池13提供燃料，例如提供空气。

在一可选实施例中，控制系统11可以生成控制指令，并将控制指令发送至燃料供应系统12，该控制指令用于控制燃料供应系统12为燃料电池13提供燃料。

燃料供应系统12可以响应控制系统11发送的控制指令，并基于该控制指令为燃料电池13提供燃料。

控制系统11还可以从燃料供应系统12获取其为燃料电池13提供的燃料的实际流量，以及，燃料电池13进行电化学反应所需燃料的设定流量。为便于描述，下述本申请将“燃料电池13提供的燃料的实际流量”用实际流量（即上文所述实际空气流量）表示，将“燃料电池13进行电化学反应所需燃料的设定流量”用设定流量（即上文所述设定空气流量）表示。

在一可选实施例中，图1所示硬件结构还可以包括控制模块14以及流量传感器15（图1未示出），那么控制系统11可以通过控制模块14计算得到设定流量，并且从流量传感器15获取实际流量。

需要说明的是，上述控制模块14不会计算所有时刻的设定流量，而是计算各信号采集时刻的设定流量；同理，流量传感器15不会采集所有时刻的实际流量，而是采集各信号采集时刻的实际流量。那么控制系统11不会得到所有时刻的设定流量以及实际流量，而是得到各信号采集时刻的设定流量以及实际流量。

本申请中，控制系统11还可以在获得实际流量以及设定流量后，基于实际流量和设定流量的第一偏差面积，得到监测结果，该第一偏差面积是指所述设定流量与实际流量的流量偏差在时间偏差范围所形成的面积，该时间偏差是指实际流量相对于设定流量的延时时间。

在一可选实施例中，可以基于监测结果，确定燃料电池的工作状态。其中，燃料电池的工作状态可以包括正常工作状态和非正常工作状态。

其中，正常工作状态下，实际流量与设定流量的流量偏差以及时间偏差均处于正常范围内，那么燃料电池的流量状态处于正常状态；非正常工作状态下，实际流量与设定流量的流量偏差以及时间偏差中，至少一个不处于正常范围内，那么燃料电池的流量状态处于非正常状态。

在一可选实施例中，若燃料电池处于非正常工作状态，那么燃料电池会出现“氧饥饿”或“氧饱和”现象。

在一可选实施例中，可以将监测结果与设定阈值进行比较，若监测结果大于设定阈值，表征设定流量与实际流量的流量偏差与时间偏差中至少一个不处于正常范围内，例如，流量偏差与时间偏差中至少一个值较大，那么燃料电池处于非正常工作状态；若监测结果小于或等于设定阈值，表征设定流量与实际流量的流量偏差与时间偏差均处于正常范围内，例如流量偏差与时间偏差均较小，那么燃料电池处于正常工作状态。

在另一可选实施例中，为了提高监测结果的可信度，本申请还可以获取多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，并基于各信号采集时刻分别对应的偏差面积得到监测结果。

综上，本申请可以基于实际流量与设定流量的第一偏差面积，得到监测结果。由于第一偏差面积是基于实际流量与设定流量的流量偏差以及时间偏差得到的，而实际流量与设定流量的流量偏差以及时间偏差是影响燃料电池工作状态的两个重要因素，因此监测结果可以表征燃料电池工作状态，那么本申请可以基于监测结果，实时掌握燃料电池的工作状态，该工作状态可以为后续控制提供依据，即若监测到燃料电池处于非正常工作状态，那么控制系统11可以及时控制燃料供应系统12为燃料电池13提供燃料，以使得设定流量与实际流量的流量偏差和时间偏差均处于正常范围内，从而避免了因燃料电池出现“氧饥饿”或“氧饱和”现象，导致燃料电池使用寿命缩短的情况发生。

下面结合图1所示由控制系统11、燃料供应系统12以及燃料电池13所构成的硬件环境，对本申请实施例提供的监测方法进行说明。

如图2所示，为本申请实施例提供的监测方法的一种实现方式的流程图，该方法可以包括：

步骤S100、获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量。

其中，所述实际流量表征燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池进行电化学反应所需的空气流量。

燃料电池13进行电化学反应需要良好的空气流量。当工况发生变化时，设定流量会随着工况变化很快调整至与变化后的工况对应的设定流量，但是燃料供应系统12供应空气燃料时具有相对缓慢的动态特性，导致燃料电池13电堆内部空气中的氧气难于随着负载需求快速响应，即控制系统11控制燃料供应系统12为燃料电池13提供空气燃料需要一定的反应时间，也即实际流量随工况变化进行调整需要一定的延时时间，因此实际流量不会随着工况变化很快调整至与变化后的工况对应的实际流量，而是实际流量随工况变化调整较慢，那么若实际流量与设定流量的流量偏差或实际流量相对设定流量的时间偏差较大，那么燃料电池13的工作状态可能不稳定，例如燃料电池13可能由正常工作状态切换至非正常工作状态，例如燃料电池13会出现“氧饥饿”或“氧饱和”现象，从而燃料电池13的电堆的电流将不稳定，进而电堆的输出功率不稳定，燃料电池13的输出效率降低，最终导致燃料电池13使用寿命缩短。

基于此，本申请可以通过获取第一信号采集时刻采集的实际流量和设定流量，以基于该实际流量和设定流量，对燃料电池进行电化学反应的空气流量进行监测。

步骤S110、确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积。

其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间。

可以理解的是，设定流量随着工况变化很快调整至与变化后的工况对应的设定流量，而实际流量随工况变化调整较慢，那么设定流量达到第一值时，实际流量还未达到该第一值，而是需要一定延时时间才可以达到该第一值，那么该实际流量相对于设定流量的延时时间即为上述时间偏差。

在一可选实施例中，上述第一值与第一信号采集时刻的实际流量相同，那么上述设定流量达到第一值的时刻必然在第一信号采集时刻之前。

可以理解的是，设定流量与实际流量的流量偏差越大，那么表征燃料电池13越可能处于非正常工作状态；实际流量相对于设定流量的时间偏差越大，那么表征燃料电池13越可能处于非正常工作状态。

在一可选实施例中，若以时间为横坐标，以流量为纵坐标，建立坐标系，那么可以将流量偏差与时间偏差在上述坐标系上所构成的面积作为第一偏差面积，即将设定流量与实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和作为第一偏差面积，那么基于该第一偏差面积可以得到监测的燃料电池进行电化学反应的空气流量，进而基于该空气流量确定燃料的工作状态。

以工况变化前的设定流量小于工况变化后的设定流量为例，由于设定流量可以很快调整至与变化后的工况对应的设定流量，而实际流量随工况变化进行调整需要一定的延迟时间，那么可以参见图3a。图3a中，设定流量用标号1表示，实际流量用标号2表示。应当理解，在调整过程中设定流量1应当大于实际流量2。

那么上一步骤S100获取的第一信号采集时刻k的实际流量为A点所示的y1，设定流量为B点所示的y2，由于设定流量可以很快调整至与变化后的工况对应的设定流量，而实际流量随工况变化进行调整需要一定的延迟时间，那么可能设定流量由第一值y1调整至第二值y2时，实际流量仍为第一值y1，那么可以得到如图3a所示的白色面积S。该白色面积S即为设定流量与实际流量的流量偏差（例如时间偏差范围内各信号采集时刻的流量偏差为图3a白色区域S中的各个竖线）在时间偏差范围（图3a中时间偏差用b表示）所形成的面积。

在一可选实施例中，可以将图3a所示白色面积S作为与第一信号采集时刻k对应的第一偏差面积。由积分定义可知，第一偏差面积是时间偏差范围b内，各信号采集时刻分别对应的设定流量与实际流量的流量偏差的总和。

需要说明的是，设定流量与实际流量的流量偏差变大，或者，实际流量相对于设定流量的时间偏差变大，都会使得第一偏差面积变大，而第一偏差面积可以反映燃料电池13的工作状态，那么可能第一偏差面积变大会导致燃料电池13由正常工作状态切换至非正常工作状态。

还需要说明的是，若上述流量偏差极大，那么即使时间偏差较小，也会使得第一偏差面积很大；同理，若上述时间偏差极大，那么即使流量偏差较小，也会使得第一偏差面积很大。那么，燃料电池13处于非正常工作状态。

同理，参见图3b所示，工况变化前的设定流量大于工况变化后的设定流量的情况，与上述工况变化前的设定流量小于工况变化后的设定流量的情况原理相同，详细可参照上述过程介绍，这里不再详细赘述。

步骤S120、至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

由于第一偏差面积可以是基于设定流量与实际流量的流量偏差与时间偏差得到的，那么本申请至少可以基于该第一偏差面积，确定监测结果。例如，可以将图3a或图3b所示第一信号采集时刻对应的第一偏差面积S作为监测结果。

可以理解的是，该监测结果是基于第一偏差面积得到的，那么监测结果可以表征燃料电池的工作状态。

在一可选实施例中，本申请可以基于该监测结果，判断流量状态是否合理，那么该监测结果还可以作为后续控制系统11的控制依据，例如控制系统11可以基于监测结果来控制燃料供应系统12为燃料电池13提供的燃料。

本申请提供了一种监测方法，由于第一偏差面积是基于监测的燃料电池进行电化学反应所获得的实际流量，以及，燃料电池进行电化学反应所需的设定流量的流量偏差与时间偏差得到的，而所述流量偏差以及所述时间偏差是影响燃料电池工作状态的两个重要因素，因此本申请可以基于根据第一偏差面积确定的监测结果，实时掌握燃料电池的工作状态。

本申请的一个实施例，对上述步骤S100，获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量的过程进行说明。

在一可选实施例中，上述步骤S100，获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量的过程具体可以包括：

通过控制模块计算所述第一信号采集时刻的设定流量；通过流量传感器获取所述第一信号采集时刻的实际流量。

在一可选实施例中，控制模块14可以计算第一信号采集时刻的设定流量，那么本申请可以获得控制模块14计算得到的第一信号采集时刻的设定流量。当然，本申请可以获得控制模块14计算得到的其他信号采集时刻的设定流量。

在另一可选实施例中，流量传感器15可以采集第一信号采集时刻的实际流量，那么本申请可以从流量传感器15获得第一信号采集时刻的实际流量。当然，本申请可以获得流量传感器15采集的其他信号采集时刻的实际流量。

在一可选实施例中，为了便于描述第一偏差面积，可以将图3a或图3b所示第一偏差面积近似为三角形面积，例如图3a所示白色面积S可以近似为图4所示直角三角形面积S1，其中，该直角三角形的第一直角边是设定流量与实际流量的最大流量偏差，即图4所示直角边a；直角三角形的第二直角边是时间偏差，即图4所示直角边b。下述本申请实施例以图4所示直角三角形面积为例进行说明，当然图4所示直角三角形面积仅为示例，除此之外第一偏差面积还可以是其他面积。

根据直角三角形的面积计算公式可知，若得到第一直角边以及第二直角边，那么可以基于该第一直角边和第二直角边，计算得到图4所示直角三角形面积S1。那么上述步骤S110，确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积的过程具体可以包括：

A1、确定所述最大流量偏差，作为所述第一直角边。

可以理解的是，不同信号采集时刻下设定流量与实际流量的流量偏差不同，那么本步骤可以计算各信号采集时刻下设定流量与实际流量的流量偏差，以得到最大流量偏差，即得到直角三角形的第一直角边。

在一可选实施例中，参见图4所示，设定流量与实际流量的流量偏差随时间变化不 断增大，那么可以直接将第一信号采集时刻下设定流量与实际流量的流量偏差作为最大流 量偏差。例如，图4中，假设第一信号采集时刻k采集的设定流量为，第一 信号采集时刻k采集的实际流量为，那么确定的最大流量偏差为。

A2、确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率。

本申请可以根据变化率的计算公式，得到设定流量变化率，那么本申请还需要获取第二信号采集时刻的设定流量，以基于第二信号采集时刻的设定流量以及第一信号采集时刻的设定流量，得到设定流量变化率。可选的，本申请可以通过控制模块14计算得到第二信号采集时刻的设定流量。

在一可选实施例中，上述确定设定流量变化率的过程可以包括：

A21、确定所述第一信号采集时刻以及所述第二信号采集时刻分别对应的所述设定流量的第一差值。

例如，假设第一信号采集时刻为k，第二信号采集时刻为k-1，若第一信号采集时刻采 集的设定流量为，第二信号采集时刻采集的设定流量为， 那么第一差值为：。

A22、确定所述第一信号采集时刻与所述第二信号采集时刻的第二差值。

仍以上述A21中例子为例，那么本步骤可以将k时刻与k-1时刻之间的时间差作为 第二差值，这里将该第二差值用表示。

A23、将所述第一差值与所述第二差值的比值作为所述设定流量变化率。

根据变化率的定义可知，在xoy坐标系中，变化率是指y的增量与x的增量的比值，那么本申请实施例中，设定流量变化率可以是第一差值与第二差值的比值，即设定流量变化率的计算公式可以如下：

A3、基于所述设定流量变化率以及所述设定流量，计算所述时间偏差，作为所述第二直角边。

这里，时间偏差是指实际流量相对于设定流量的延时时间，例如图4所示，设定流量由第一值y1调整至第二值y2，但实际流量调整缓慢，例如始终维持在第一值y1，那么时间偏差可以是实际流量相对于设定流量的延迟时间，即实际流量为y1对应的第一信号采集时刻k与设定流量为y1对应的时刻k-b的差值b。

在一可选实施例中，若设定流量为y1对应的时刻k-b是一个信号采集时刻，那么可以直接将该信号采集时刻与第一信号采集时刻的差值b作为时间偏差。

由于k-b时刻刚好是信号采集时刻的可能性较小，那么本申请可能不能直接得到时间偏差b。在一可选实施例中，本申请可以基于设定流量变化率以及设定流量，计算时间偏差b，该过程可以包括：

可以理解的是，由于设定流量可以很快调整至与变化后的工况对应的设定流量，那么k-b时刻与第一信号采集时刻k可能很接近，那么可能三角形斜边所在的流量变化率与设定流量在第一信号采集时刻的设定流量变化率比较接近，本申请实施例中，可以看作设定流量变化率与三角形斜边所在的流量变化率近似相等，即：

将上述计算公式进行等价变换，得到如下计算公式：

由于本申请已经预先得到以及，而由时间偏差的含义可知，那么将上述计算公式进行等价变换，可以得到如下所示的时 间偏差，即：

A4、基于所述第一直角边以及所述第二直角边，确定所述直角三角形面积。

根据直角三角形计算公式可知，直角三角形面积（即第一偏差面积）的计算公式为：

由上述第一偏差面积的计算公式可知，本申请只需要计算设定流量与实际流量的最大流量偏差，以及，设定流量在第一信号采集时刻的设定流量变化率，即可得到第一偏差面积。

本申请除可以基于最大流量偏差以及时间偏差，确定第一偏差面积外，还可以得到最大流量偏差与时间偏差的对应关系。

在一可选实施例中，最大流量偏差与时间偏差的对应关系可以通过多种方式得到，本申请提供但不限于以下两种。

第一种，基于最大流量偏差以及时间偏差的计算公式，得到对应关系。

参见上述最大流量偏差以及时间偏差的计算公式，那么对应关系为：

第二种，可以基于变化率计算公式，推导得到最大流量偏差与时间偏差的对应关系。例如，图4中，设定流量变化率还可以是由最大流量偏差以及时间偏差计算得到的，即：

那么上述计算公式经等价变换可以得到对应关系为：

在一可选实施例中，本申请还可以至少基于所述最大流量偏差以及所述对应关系，确定所述第一偏差面积。

例如基于上述最大流量偏差a以及对应关系，得到的第一偏差面积为：

在一可选实施例中，若确定燃料电池13处于非正常工作状态，那么可以基于第一偏差面积的正负情况，确定燃料电池13当前为“氧饥饿”状态还是“氧饱和”状态，其中，若第一偏差面积为正值，那么确定燃料电池13当前为“氧饥饿”状态；若第一偏差面积为负值，那么确定燃料电池13当前为“氧饱和”状态。

在一可选实施例中，上述步骤S120，至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果的过程可以有多种实现方式。本申请实施例提供但不限于以下几种：

第一种，可以直接将上述第一信号采集时刻对应的第一偏差面积，作为监测结果。由于第一偏差面积是基于实际流量与设定流量的流量偏差以及时间偏差得到的，而实际流量与设定流量的流量偏差以及时间偏差是影响燃料电池工作状态的两个重要因素，因此本申请实施例可以直接将第一偏差面积作为监测结果。

第二种，可以理解的是，得到的偏差面积越多，那么基于多个偏差面积确定的监测结果的更准确，可信度也更高。基于此，本申请还可以基于上述实施例提供的监测方法，得到多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，其中，多个信号采集时刻可以包括第一信号采集时刻；进而基于该多个偏差面积，确定监测结果，提高了监测结果的可信度。

在一可选实施例中，可以将多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的总和，作为所述监测结果。从而只要多数信号采集时刻分别对应的偏差面积是正确的，那么基于该多个偏差面积的总和得到的监测结果的可信度高。

在另一可选实施例中，可以基于多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，确定该多个偏差面积的平均偏差面积，进而可以将平均偏差面积作为监测结果。从而即使少量信号采集时刻分别对应的偏差面积计算出错，通过计算平均偏差面积作为监测结果，也会减小监测结果的出错率，避免了因个别偏差面积计算出错导致的监测结果不准确的情况，从而进一步提高了监测结果的可信度。

例如，若第一信号采集时刻为k，该时刻对应的第一偏差面积为，即上述S1，那 么可以计算多个信号采集时刻的偏差面积，例如多个信号采集时刻的偏差面积分别用、、…、表示，那么可以确定该n个偏差面积的平均偏差面积，若该平 均偏差面积用S表示，那么：

那么可以将上述计算得到的平均偏差面积S作为监测结果。

当然，上述本申请提供的几种确定监测结果的实现方式仅为示例，除此之外还可以有其他确定监测结果的实现方式，例如将多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的加权平均值作为监测结果。

在一可选实施例中，本申请还可以基于监测结果，确定燃料电池13的工作状态。例如，若监测结果表征燃料电池13出现“氧饥饿”或“氧饱和”现象，那么确定燃料电池13处于非正常工作状态。

本申请实施例还可以设置至少一个预设阈值，进而基于该预设阈值与监测结果的大小关系，确定燃料电池13的工作状态。其中，若监测结果大于或等于预设阈值，表征设定流量与实际流量的流量偏差较大，或者，实际流量相对于设定流量的延时时间（即时间偏差）较大，那么确定燃料电池13处于非正常工作状态；若监测结果小于预设阈值，表征设定流量与实际流量的流量偏差较小，并且，实际流量相对于设定流量的延时时间（即时间偏差）较小，那么确定燃料电池13处于正常工作状态。

在一可选实施例中，可以基于燃料电池13的电堆的输出功率，确定预设阈值。

需要说明的是，预设阈值可以根据实际需要进行确定，本申请对此不作具体限定。

在一可选实施例中，若监测结果表征燃料电池13处于非正常工作状态，那么可以进一步查找原因并进行改进，以使得燃料电池13可以由非正常工作状态切换至正常工作状态。

在一可选实施例中，若监测结果表征燃料电池13处于非正常工作状态，那么可以及时控制燃料供应系统12为燃料电池13提供的燃料，以使得上述实际空气流量与设定空气流量的流量偏差和时间偏差均处于正常范围内，即燃料电池13可以由非正常工作状态切换至正常工作状态。

上述本申请实施例中详细描述了方法，对于本申请实施例的方法可采用多种形式的装置实现，因此本申请实施例还提供了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

参见图5，图5为本申请实施例提供的一种监测装置结构示意图。

如图5所示，该装置可以包括：

第一获取模块51，用于获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池进行电化学反应所需的空气流量；

第一确定模块52，用于确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

第二确定模块53，用于至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

可选的，上述第一偏差面积为直角三角形面积，所述直角三角形的第一直角边表征所述实际流量与所述设定流量的最大流量偏差，所述直角三角形的第二直角边表征所述时间偏差；

上述第一确定模块，可以包括：

第一直角边确定单元，用于确定所述最大流量偏差，作为所述第一直角边；

流量变化率确定单元，用于确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率；

第二直角边计算单元，用于基于所述设定流量变化率以及所述设定流量，计算所述时间偏差，作为所述第二直角边；

三角形面积确定单元，用于基于所述第一直角边以及所述第二直角边，确定所述直角三角形面积。

可选的，本申请实施例提供的监测装置还可以包括：

第二获取模块，用于获取第二信号采集时刻的所述设定流量；

上述流量变化率确定单元，可以包括：

第一差值确定单元，用于确定所述第一信号采集时刻以及所述第二信号采集时刻分别采集的所述设定流量的第一差值；

第二差值确定单元，用于确定所述第一信号采集时刻与所述第二信号采集时刻的第二差值；

流量变化率确定子单元，用于将所述第一差值与所述第二差值的比值作为所述设定流量变化率。

可选的，本申请实施例提供的监测装置还可以包括：

第三获取模块，用于获取多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，所述多个信号采集时刻至少包括所述第一信号采集时刻；

上述第二确定模块可以包括以下至少一种：

第一确定单元，用于将所述第一信号采集时刻对应的所述第一偏差面积作为所述监测结果；

和/或，

第二确定单元，用于将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的总和，作为所述监测结果；

和/或，

第三确定单元，用于将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的平均值，作为所述监测结果。

可选的，上述第一获取模块可以包括：

设定流量计算单元，用于通过控制模块计算所述第一信号采集时刻的设定流量；

实际流量获取单元，用于通过流量传感器获取所述第一信号采集时刻的实际流量。

可选的，本申请实施例提供的监测装置还可以包括：

第三确定模块，用于基于所述监测结果，确定所述燃料电池的工作状态。

可选的，上述第三确定模块可以包括：

比较单元，用于比较所述监测结果与预设阈值的大小；

第四确定单元，用于若所述监测结果大于或等于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于非正常工作状态；

第五确定单元，用于若所述监测结果小于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于正常工作状态。

本申请实施例提供的监测装置可应用于监测设备，如移动终端、PC终端、云平台、服务器及服务器集群等。可选的，图6示出了监测设备的硬件结构框图，参照图6，监测设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4；

在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信；

处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路，或者是EC，或者是处理组件等；

存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatilememory）等，例如至少一个磁盘存储器；

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：

获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池进行电化学反应所需的空气流量；

确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池进行电化学反应所需的空气流量；

确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置或系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种监测方法，其特征在于，包括：

获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池进行电化学反应所实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池进行电化学反应所需的空气流量；

确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一偏差面积为直角三角形面积，所述直角三角形的第一直角边表征所述实际流量与所述设定流量的最大流量偏差，所述直角三角形的第二直角边表征所述时间偏差；

所述确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，包括：

确定所述最大流量偏差，作为所述第一直角边；

确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率；

基于所述设定流量变化率以及所述设定流量，计算所述时间偏差，作为所述第二直角边；

基于所述第一直角边以及所述第二直角边，确定所述直角三角形面积。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

获取第二信号采集时刻的所述设定流量；

所述确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率，包括：

确定所述第一信号采集时刻以及所述第二信号采集时刻分别对应的所述设定流量的第一差值；

确定所述第一信号采集时刻与所述第二信号采集时刻的第二差值；

将所述第一差值与所述第二差值的比值作为所述设定流量变化率。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，还包括：

获取多个信号采集时刻分别对应的偏差面积，所述多个信号采集时刻至少包括所述第一信号采集时刻；

所述至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果，包括以下至少一种：

将所述第一信号采集时刻对应的所述第一偏差面积作为所述监测结果；

和/或，

将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的总和，作为所述监测结果；

和/或，

将所述多个信号采集时刻分别对应的偏差面积的平均值，作为所述监测结果。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，包括：

通过控制模块计算所述第一信号采集时刻的设定流量；

通过流量传感器获取所述第一信号采集时刻的实际流量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述监测结果，确定所述燃料电池的工作状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述监测结果，确定所述燃料电池的工作状态，包括：

比较所述监测结果与预设阈值的大小；

若所述监测结果大于或等于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于非正常工作状态；

若所述监测结果小于所述预设阈值，确定所述燃料电池处于正常工作状态。

8.一种监测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取第一信号采集时刻的实际流量和设定流量，其中，所述实际流量表征燃料电池实际获得的空气流量，所述设定流量表征所述燃料电池所需的空气流量；

第一确定模块，用于确定所述实际流量与所述设定流量的第一偏差面积，其中，所述第一偏差面积是指所述设定流量与所述实际流量的流量偏差在时间偏差范围的总和，所述时间偏差是指所述实际流量相对于所述设定流量的延时时间；

第二确定模块，用于至少基于所述第一偏差面积，确定监测结果。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一偏差面积为直角三角形面积，所述直角三角形的第一直角边表征所述实际流量与所述设定流量的最大流量偏差，所述直角三角形的第二直角边表征所述时间偏差；

所述第一确定模块，包括：

第一直角边确定单元，用于确定所述最大流量偏差，作为所述第一直角边；

流量变化率确定单元，用于确定所述设定流量在所述第一信号采集时刻的设定流量变化率；

第二直角边计算单元，用于基于所述设定流量变化率以及所述设定流量，计算所述时间偏差，作为所述第二直角边；

三角形面积确定单元，用于基于所述第一直角边以及所述第二直角边，确定所述直角三角形面积。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

第二获取模块，用于获取第二信号采集时刻的所述设定流量；

所述流量变化率确定单元，包括：

第一差值确定单元，用于确定所述第一信号采集时刻以及所述第二信号采集时刻分别对应的所述设定流量的第一差值；

第二差值确定单元，用于确定所述第一信号采集时刻与所述第二信号采集时刻的第二差值；

流量变化率确定子单元，用于将所述第一差值与所述第二差值的比值作为所述设定流量变化率。