CN110853466A - 氢燃料电池管理系统、运行方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢燃料电池管理系统的运行方法,包括以下步骤:在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个;在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆;获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度、电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个;在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。本发明还公开了一种氢燃料电池管理系统以及计算机可读存储介质。本发明实现方便氢燃料电池的教学。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及一种氢燃料电池管理系统的运行方法、氢燃料电池管理系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
随着新能源技术的发展,目前部分教育机构已经开设以氢燃料电池的相关课程,但是普遍缺少实验设备,如果购买真实的氢燃料电池,价格十分昂贵,且氢气具有易燃易爆的特性,导致现场教学时存在一定的危险性,这些都给氢燃料电池的教学造成不便。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种氢燃料电池管理系统的运行方法、氢燃料电池管理系统以及计算机可读存储介质,以方便氢燃料电池的教学。
为实现上述目的,本发明提供一种氢燃料电池管理系统的运行方法,所述氢燃料电池管理系统的运行方法包括以下步骤:
在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个;
在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆;
获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度、电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个;
在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。
可选地,所述预设条件包括以下至少一个:
所述电池堆温度小于或者等于预设温度;
所述氢气压力处于预设压力区间内;
所述氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度;
所述外接电源电压处于预设电压区间内;
所述风扇状态处于正常运行状态;
所述电池堆通气状态中的排气阀状态处于排气正常状态;
所述电池堆通气状态中的进气阀状态处于进气正常状态。
可选地,所述氢燃料电池管理系统的运行方法还包括:
在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,以及在接收到电池堆启动指令时,执行所述启动所述电池堆的步骤。
可选地,所述氢燃料电池管理系统的运行方法还包括:
在所述氢燃料电池管理系统启动时,显示所述显示界面,所述显示界面包括系统设置子界面、操作控制子界面、运行数据子界面和电池信息子界面中的至少一个;
所述在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息的步骤包括:
在接收到所述电池信息子界面对应的显示指令时,显示所述电池信息子界面,并在所述电池信息子界面上显示所述电池信息。
可选地,所述在所述氢燃料电池管理系统启动时,显示所述显示界面的步骤之后,还包括:
在接收到所述操作控制子界面对应的显示指令时,显示所述操作控制子界面,所述操作控制子界面包括电池堆启动按键、电池堆关闭按键和系统维护按键中的至少一个;
在检测到所述电池堆启动按键的选中操作时,判定接收到所述电池堆启动指令。
可选地,所述在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据的步骤之后,还包括:
在所述运行数据不满足所述运行数据对应的预设条件时,输出所述运行数据对应的故障提示信息。
为实现上述目的,本发明还提供一种氢燃料电池管理系统,所述氢燃料电池管理系统包括:
所述氢燃料电池管理系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的氢燃料电池管理系统的运行程序,所述氢燃料电池管理系统的运行程序被所述处理器执行时实现如上述氢燃料电池管理系统的运行方法的步骤。
为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有氢燃料电池管理系统的运行程序,所述氢燃料电池管理系统的运行程序被处理器执行时实现如上述氢燃料电池管理系统的运行方法的步骤。
本发明提供的氢燃料电池管理系统的运行方法、氢燃料电池管理系统以及计算机可读存储介质,在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个;在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆;获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度、电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个;在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。这样,通过实现仿真氢燃料电池的运行环境,以在保证安全及降低教学成本的情况下,方便氢燃料电池的教学。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的实施例终端的硬件运行环境示意图;
图2为本发明氢燃料电池管理系统的运行方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明氢燃料电池管理系统的运行方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明氢燃料电池管理系统的运行方法第三实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种氢燃料电池管理系统的运行方法,通过实现仿真氢燃料电池的运行环境,以在保证安全及降低教学成本的情况下,方便氢燃料电池的教学。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的实施例终端的硬件运行环境示意图;
本发明实施例终端可以是氢燃料电池管理系统。
如图1所示,该终端可以包括:处理器1001,例如CPU中央处理器(centralprocessing unit),存储器1002,通信总线1003。其中,通信总线1003用于实现该终端中各组成部件之间的连接通信。存储器1002可以是高速RAM随机存储器(random-accessmemory),也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1002可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端的结构并不构成对本发明实施例终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1002中可以包括氢燃料电池管理系统的运行程序。
在图1所示的终端中,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的氢燃料电池管理系统的运行程序,并执行以下操作:
在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个;
在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆;
获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度、电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个;
在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池管理系统的运行程序,还执行以下操作:
所述预设条件包括以下至少一个:
所述电池堆温度小于或者等于预设温度;
所述氢气压力处于预设压力区间内;
所述氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度;
所述外接电源电压处于预设电压区间内;
所述风扇状态处于正常运行状态;
所述电池堆通气状态中的排气阀状态处于排气正常状态;
所述电池堆通气状态中的进气阀状态处于进气正常状态。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池管理系统的运行程序,还执行以下操作:
在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,以及在接收到电池堆启动指令时,执行所述启动所述电池堆的步骤。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池管理系统的运行程序,还执行以下操作:
在所述氢燃料电池管理系统启动时,显示所述显示界面,所述显示界面包括系统设置子界面、操作控制子界面、运行数据子界面和电池信息子界面中的至少一个;
所述在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息的步骤包括:
在接收到所述电池信息子界面对应的显示指令时,显示所述电池信息子界面,并在所述电池信息子界面上显示所述电池信息。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池管理系统的运行程序,还执行以下操作:
在接收到所述操作控制子界面对应的显示指令时,显示所述操作控制子界面,所述操作控制子界面包括电池堆启动按键、电池堆关闭按键和系统维护按键中的至少一个;
在检测到所述电池堆启动按键的选中操作时,判定接收到所述电池堆启动指令。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池管理系统的运行程序,还执行以下操作:
在所述运行数据不满足所述运行数据对应的预设条件时,输出所述运行数据对应的故障提示信息。
参照图2,在一实施例中,所述氢燃料电池管理系统的运行方法包括:
步骤S10、在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个。
本实施例中,实施例终端为氢燃料电池管理系统,氢燃料电池管理系统连接有氢燃料电池。
需要说明的是,氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
氢燃料电池可包括多个单体电池,单体电池主要由正极、负极、电解质、氢燃料通道、空气通道等组成,正、负极板采用活性炭制成,置于电解质溶液中。而多个单体电池串联后即可组成电池堆。
氢燃料电池工作时,外界不断供给负极氢气,供给正极空气,在催化剂(铂、多孔石墨等)作用下,产生如下反应:
负极:2H2→4H++4e-
正极:O2+4H++4e-→2H2O
负极经催化剂作用,氢原子中的电子被分离出来,在正极吸引下,在外电路形成电流,失去电子的氢离子,在正极与氧及电子结合为水,氧可从空气中获得,只要不断地供给氢气和带走水,氢燃料电池就可不断供给电能。
可选地,氢燃料电池管理系统具有显示设备或连接有显示设备,在所述氢燃料电池管理系统启动时,所述显示设备可以显示氢燃料电池管理系统的显示界面。
可选地,所述显示界面包括系统设置子界面、操作控制子界面、运行数据子界面和电池信息子界面中的至少一个。
可选地,在氢燃料电池管理系统启动后,用户可在显示界面上通过发出系统设置子界面对应的显示指令,进入系统设置子界面;或者氢燃料电池管理系统启动时,默认进入显示界面的系统设置子界面。所述系统设置子界面包括设备号管理选项、串口号设置选项、波特率设置选项、维护数设置选项和巡检板设置选项,通过这些选项,用户可以管理氢燃料电池与氢燃料电池管理系统之间的通信。
可选地,在氢燃料电池管理系统启动时,终端可检测电池堆的运行数据,运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个。其中,所述氢气压力为氢气入口处的压力;所述风扇状态包括风扇正常运行状态和风扇故障状态,在风扇能正常运行时则为正常运行状态,否则为故障状态;所述电池堆通气状态包括有排气阀状态为排气正常状态、排气阀状态为排气故障状态、进气阀状态为进气正常状态和进气阀状态为进气故障状态。
步骤S20、在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆。
可选地,预设条件包括以下至少一个:所述电池堆温度小于或者等于预设温度;所述氢气压力处于预设压力区间内;所述氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度;所述外接电源电压处于预设电压区间内;所述风扇状态处于正常运行状态;所述电池堆通气状态中的排气阀状态处于排气正常状态;所述电池堆通气状态中的进气阀状态处于进气正常状态。
应当理解的是,所述预设温度、预设压力区间、预设浓度和预设电压区间可由工程师根据氢燃料电池的实际工况预先设置。如预设温度可设置为58℃。在电池堆温度小于或者等于预设温度、氢气压力处于预设压力区间内、氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度、外接电源电压处于预设电压区间内时,表明氢燃料电池处于正常的工作环境中。
可选地,在获取到的所有运行数据均满足运行数据对应的预设条件时,判定氢燃料电池处于正常的工作环境中,这时,可以控制电池堆启动。
步骤S30、获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池对应的单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度,电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个。
可选地,在电池堆启动后,氢燃料电池可以将电池堆的电池信息实时传输至氢燃料电池管理系统,氢燃料电池管理系统通过协议设别解析BMS数据包,以解析得到电池堆的电池信息。
需要说明的是,所述电池信息包括每一个单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度,以及电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个。其中,所述电池堆总电压为所有单体电池电压之和,所述平均单体电池温度为所有单体电池温度之和的均值。
步骤S40、在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。
可选地,终端可获取到电池堆的电池信息后,可在氢燃料电池管理系统的显示界面上显示电池信息。
可选地,所述电池信息显示在显示界面的电池信息子界面中,用户可在显示界面的主界面中发出电池信息子界面对应的显示指令,以进入电池信息子界面。
可选地,终端在接收到电池信息子界面对应的显示指令时,则显示所述电池信息子界面,并在所述电池信息子界面上显示所述电池信息。
可选地,电池信息子界面还可以进一步显示最高单体电池电压、最低单体电池电压和平均单体电池电压,所述最高单体电池电压由终端从电池信息中获取数值最高的单体电池电压得到,所述最低单体电池电压由终端从电池信息中获取数值最低的单体电池电压得到,所述平均单体电池电压由终端计算电池信息中所有单体电池电压的均值得到。
这样,用户即可基于氢燃料电池管理系统的显示界面显示的电池堆的电池信息,了解到氢燃料电池的运行环境。
在一实施例中,在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个;在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆;获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度、电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个;在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。这样,通过实现仿真氢燃料电池的运行环境,以在保证安全及降低教学成本的情况下,方便氢燃料电池的教学。
在第二实施例中,如图3所示,在上述图2所示的实施例基础上,所述氢燃料电池管理系统的运行方法还包括:
步骤S50、在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,以及在接收到电池堆启动指令时,执行所述启动所述电池堆的步骤。
本实施例中,所述显示界面包括系统设置子界面、操作控制子界面、运行数据子界面和电池信息子界面中的至少一个。
可选地,在氢燃料电池管理系统启动后,用户可在显示界面上通过发出操作控制子界面对应的显示指令,进入操作控制子界面。所述操作控制子界面包括电池堆启动按键、电池堆关闭按键和系统维护按键中的至少一个。
可选地,用户可以通过在操作控制子界面中点击电池堆启动按键,生成电池堆启动按键的选中操作,这时,终端可判定接收到电池堆启动指令;用户可以通过在操作控制子界面中点击电池堆关闭按键,生成电池堆关闭按键的选中操作,这时,终端可判定接收到电池堆关闭指令;用户可以通过在操作控制子界面中点击系统维护按键,生成系统维护按键的选中操作,这时,终端可判定接收到系统维护指令。
可选地,在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,用户可通过电池堆启动按键发出电池堆启动指令,终端在接收到电池堆启动指令时,执行所述启动所述电池堆的步骤。
可选地,在电池堆启动后,用户可通过电池堆关闭按键发出电池堆关闭指令,终端在接收到电池堆关闭指令时,则关闭电池堆。
可选地,用户可通过系统维护按键发出系统维护指令,终端在接收到系统维护指令时,则进行系统维护。可选地,如若此时电池堆在运行,则可先关闭电池堆在进行系统维护。
这样,实现用户在运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,可通过电池堆启动按键控制电池堆启动。
在第三实施例中,如图4所示,在上述图2至图3的实施例基础上,所述在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据的步骤之后,还包括:
步骤S60、在所述运行数据不满足所述运行数据对应的预设条件时,输出所述运行数据对应的故障提示信息。
本实施例中,在存在至少一个运行数据不满足运行数据对应的预设条件时,判定氢燃料电池处于非正常的工作环境中,这时,终端判定不运行电池堆启动。
在存在至少一个运行数据不满足运行数据对应的预设条件时,获取不满足预设条件的运行数据,并根据获取到的运行数据输出其对应的故障提示信息。如,在氢气压力高于预设压力区间时,可输出氢气压力过高故障提示信息,在氢气压力低于预设压力区间时,可输出氢气压力过低故障提示信息;在外接电源电压处于预设电压区间外时,可输出外接电源异常故障提示信息;在电池堆通气状态中的排气阀状态处于排气故障状态,可输出排气阀故障提示信息。
可选地,故障提示信息可以是显示在运行数据子界面中,用户可发出运行数据子界面对应的显示指令,以进入运行数据子界面。
这样,根据不满足预设条件的运行数据输出故障提示信息,方便用户快速定位故障原因,以实现快速排障。
此外,本发明还提出一种氢燃料电池管理系统,所述氢燃料电池管理系统包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的氢燃料电池管理系统的运行程序,所述处理器执行所述氢燃料电池管理系统的运行程序时实现如以上实施例所述的氢燃料电池管理系统的运行方法的步骤。
此外,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括氢燃料电池管理系统的运行程序,所述氢燃料电池管理系统的运行程序被处理器执行时实现如以上实施例所述的氢燃料电池管理系统的运行方法的步骤。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是电视机,手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种氢燃料电池管理系统的运行方法,其特征在于,所述氢燃料电池管理系统的运行方法包括以下步骤:
在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据,所述运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个;
在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,启动所述电池堆;
获取启动后的所述电池堆的电池信息,所述电池信息包括单体电池电压、单体电池电流、单体电池温度、电池堆总电压和平均单体电池温度中的至少一个;
在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息。
2.如权利要求1所述的氢燃料电池管理系统的运行方法,其特征在于,所述预设条件包括以下至少一个:
所述电池堆温度小于或者等于预设温度;
所述氢气压力处于预设压力区间内;
所述氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度;
所述外接电源电压处于预设电压区间内;
所述风扇状态处于正常运行状态;
所述电池堆通气状态中的排气阀状态处于排气正常状态;
所述电池堆通气状态中的进气阀状态处于进气正常状态。
3.如权利要求1所述的氢燃料电池管理系统的运行方法,其特征在于,所述氢燃料电池管理系统的运行方法还包括:
在所述运行数据满足所述运行数据对应的预设条件时,以及在接收到电池堆启动指令时,执行所述启动所述电池堆的步骤。
4.如权利要求1-3中任一项所述的氢燃料电池管理系统的运行方法,其特征在于,所述氢燃料电池管理系统的运行方法还包括:
在所述氢燃料电池管理系统启动时,显示所述显示界面,所述显示界面包括系统设置子界面、操作控制子界面、运行数据子界面和电池信息子界面中的至少一个;
所述在所述氢燃料电池管理系统的显示界面上显示所述电池信息的步骤包括:
在接收到所述电池信息子界面对应的显示指令时,显示所述电池信息子界面,并在所述电池信息子界面上显示所述电池信息。
5.如权利要求4所述的氢燃料电池管理系统的运行方法,其特征在于,所述在所述氢燃料电池管理系统启动时,显示所述显示界面的步骤之后,还包括:
在接收到所述操作控制子界面对应的显示指令时,显示所述操作控制子界面,所述操作控制子界面包括电池堆启动按键、电池堆关闭按键和系统维护按键中的至少一个;
在检测到所述电池堆启动按键的选中操作时,判定接收到所述电池堆启动指令。
6.如权利要求1或2所述的氢燃料电池管理系统的运行方法,其特征在于,所述在氢燃料电池管理系统启动时,检测电池堆的运行数据的步骤之后,还包括:
在所述运行数据不满足所述运行数据对应的预设条件时,输出所述运行数据对应的故障提示信息。
7.一种氢燃料电池管理系统,其特征在于,所述氢燃料电池管理系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的氢燃料电池管理系统的运行程序,所述氢燃料电池管理系统的运行程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的氢燃料电池管理系统的运行方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有氢燃料电池管理系统的运行程序,所述氢燃料电池管理系统的运行程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的氢燃料电池管理系统的运行方法的步骤。
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