CN112838240A - 燃料电池车辆空气供应方法及装置、设备和车辆 - Google Patents

燃料电池车辆空气供应方法及装置、设备和车辆 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种燃料电池车辆空气供应方法及装置、设备和车辆，属于燃料电池领域。一种燃料电池车辆空气供应方法，包括：获取车辆路线；确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；基于需求对空气保存装置进行加注。所述空气供应方法及装置能够按需存储并向燃料电池组供应无污染空气，减低空气供应系统的整体重量并获得相关的优势。

Description

燃料电池车辆空气供应方法及装置、设备和车辆
技术领域
本申请涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池车辆空气供应方法及装置、设备和车辆。
背景技术
燃料电池通过氢气和氧气反应发电。质子交换膜燃料电池包括一个位于两个电极之间的质子导流电解质膜。气态或液态的燃料在阳极被氧化，并产生氢离子。这些氢离子通过电解质膜运动到阴极，在阴极与空气中的氧气、以及来自外部电路的电子相结合，产生电和水。
通常氢气从一个氢气气罐供应至阳极，外部的空气作为氧气/氧化剂来源供应至阴极。在这样一个燃料电池系统中，空气环境作为氧化剂来源，空气中的杂质可能会进入到燃料电池组中并导致电池毁坏。
发明内容
本申请旨在提供一种燃料电池车辆空气供应方法及装置、设备和车辆，不仅能避免污染空气中的污染杂质对燃料电池的损坏，还可减低空气供应系统的整体重量并获得相关的优势。
根据本申请的第一方面，提出一种基于燃料电池车辆空气供应方法，包括：获取车辆路线；确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；基于需求对空气保存装置进行加注。
通过就需求的预测对空气保存装置进行加注，避免了空气保存装置一直处于非空置状态，可以降低供应系统的整体重量。
在上述方法中，所述获取车辆路线，包括接收外界输入的固定车辆路线。
根据一些实施例，所述获取车辆路线，还包括通过车辆导航系统接收目的地信息规划车辆路线。
根据一些实施例，所述获取车辆路线，还包括根据车辆历史数据确定车辆路线。
根据一些实施例，所述获取车辆路线，还包括交互式获取的实时更新车辆路线。
在上述方法中，所述确定沿着所述车辆路线的空气污染信息，包括通过车对车通讯和与基础设施通讯中的至少一种方式获取空气污染信息。
根据一些实施例，所述确定沿着所述车辆路线上的空气污染信息，还包括从云端获取空气污染信息。
根据本申请的第二方面，提供一种燃料电池车辆空气供应装置，包括：
路线获取模块，用于获取车辆路线；
污染信息模块，用于确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；
需求分析模块，用于确定沿着车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；
控制模块，用于基于需求对空气保存装置进行加注。
根据本申请的第三方面，提供一种燃料电池控制装置，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现前述方法。
根据本申请的第四方面，提供一种车辆，包括如前所述的燃料电池车辆空气供应装置或者燃料电池控制设备。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例。
图1示出现有技术方案的工作原理示意图。
图2示出根据一示例实施例的一种燃料电池车辆空气供应方法流程图。
图3示出根据一示例实施例的通过导航系统接收目的地信息规划车辆路线的流程图。
图4示出根据一示例实施例的交互式获取实时更新车辆路线的流程图。
图5示出根据一示例实施例的确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求流程图。
图6示出根据一示例实施例的基于燃料电池车辆空气供应方法的装置框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为使得本申请更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，可能不是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。
图1示出现有技术方案的工作原理示意图。
在料电池系统中，空气环境作为氧化剂来源，空气中的杂质可能会进入到燃料电池组中并导致电池毁坏。因此，研究人员提出在燃料电池系统的空气供应系统中设置一个空气保存装置，用于保存无污染的空气。当环境空气含有对燃料电池有影响的污染杂质时，将空气保存装置中的无污染空气供应至燃料电池组。
如图1所示，燃料电池系统的空气供应管路110中设置一个空气保存装置120，来存储无污染的空气；设置空气传感器130来监测环境空气中的污染杂质。当空气传感器130探测到的环境空气污染物指标达到预定值时，所述空气保存装置120中的无污染空气代替环境空气供应至燃料电池组。
参见图1，所述空气保存装置120可以是增大了直径的空气供应管路110的一部分，还可以是与所述空气管路110相连通的一单独气罐。
本发明人发现，现有技术方案没有对无污染空气的需求进行合理评估而是空气保存装置120加注/再加注，以保证空气保存装置中一直存储着最少的空气量。这种方式增加了车辆的整体重量，从而影响燃料的效率。
因此，本发明人提出一种基于需求预测的燃料电池车辆空气供应方法及装置和燃料电池系统，不仅能避免污染空气中的污染杂质对燃料电池的损坏，还可减低空气供应系统的整体重量并获得相关的优势。
以下将结合附图，对本申请的技术方案进行详细说明。
图2示出根据一示例实施例的一种燃料电池车辆空气供应方法流程图。
如图2所示，根据本申请示例实施例的空气供应方法包括：S210,获取车辆路线；S220,确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；S230,确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；S240,基于需求对空气保存装置进行加注或再加注。
参见图2，在S210，获取车辆路线。根据实际情况，可以采用多种方式获取车辆路线。
例如，根据用户输入的路径信息，获取固定车辆路线。
根据一些实施例，还可通过导航系统接收目的地信息规划车辆路线。所述的导航系统可以上车辆自带的导航系统，也可以是具有网络通信接口的移动终端的导航系统。如后面所详细描述的。
根据一些实施例，可根据车辆存储的历史数据获取车辆路线。例如车辆存储的驾驶员的通勤路线信息。
根据另一些实施例，车辆可提供交互接口，通过向用户提供目的地的交互式询问获取目的地信息。根据目的地信息，进行自动导航，获取多条路线。通过交互式接口，供客户根据需求，选择实时路线信息。例如，路线上的拥堵状况、路线上的交通信号灯设置情况以及路线上的收费情况。如后面所详细描述的。
参见图2，在S220，确定沿着所述车辆路线的空气污染信息。根据实际情况，可以采用多种方式确定沿着所述车辆路线的空气污染信息。
例如，通过车对车通讯方式获取空气污染信息。通过与车辆线路上的其他车辆进行通讯，获取该车辆所在位置的空气污染信息。
根据一些实施例，可与基础设施通讯获取空气污染信息。通过访问车辆路线上不同位置所在地空气质量监督部门发布的空气质量数据来获取该位置的空气污染物信息。
根据另一些实施例，可从云端获取空气污染信息。例如，各种气象数据平台中，获取空气污染信息。
参见图2，在S230，确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求。
可通过设定的空气污染物阈值与获取的空去污染物信息进行对比来确定燃料电池对无污染空气的需求。当获取的车辆路线上的空气污染物含量超过了设定阈值，即可判定车辆在该路段上需要无污染的空气。如后面详细描述的。
参见图2，在S240，基于需求对空气保存装置进行加注。通过无污染空气的需求的预测，在车辆进入污染路段之前对空气保存装置进行加注或再加注，而无需使空气保存装置中一直存储无污染空气。
图3示出根据一示例实施例的通过导航系统接收目的地信息规划车辆路线的流程图。
如图3所示，通过导航系统接收目的地信息规划车辆路线，包括：
S310：选择车载导航系统或者移动终端导航系统。例如，可以选择车辆的高德地图或者驾驶员移动通讯设备上的百度地图，但不限于此。
S320：输入目的地信息。目的地的信息输入的方式可以语音输入，也可以是文字输入，但不限于此。
S330：导航系统规划路线。
S340：输出车辆路线。将导航系统规划的路线结果进行输出。
图4示出根据一示例实施例的交互式获取实时更新车辆路线的流程图。
如图4所示，交互式获取实时更新车辆路线，包括：
S410：选择交互模式并输入目的地信息。例如，可以采用语音交互方式，也可以采用文字交互方式，但不限于此。在车辆行驶过程中，可实时的进行交互、更新路线信息。
S420：导航系统规划多条路线。例如导航系统根据路线上的所需时间、收费情况、信号灯数量等规划出多条路线以供选择。
S430：显示各条路线的拥堵状况、交通信号灯设置情况、收费情况。
S440：交互式选择车辆路线。根据实际需求，例如时间最短、信号灯数量最少、或者收费最少等，选择最终的车辆路线。并可以在选择后，可根据实时的路线信息进行更新。
S450：输出车辆路线。将获取的车辆路线进行输出。
图5示出根据一示例实施例的确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求流程图。
如图5所示，确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求，包括：
S510：设定污染物含量阈值。该阈值可以是经验值，也可以是经试验验证的一个数值。
S520：将获取的空气污染物信息与设定的阈值进行比较。当空气污染物信息中的污染物指标超过设定的阈值，即认为需求产生。
S530：确定污染路线长度。例如，可以通过一段路径上污染物指标超过阈值的起点和终点来判断路线长度。
S540：根据车辆单位距离的空气消耗量确定无污染空气的需求量。单位距离的空气消耗量可以是经验值，也可以是经过试验测定的值，但不限于此。
S550：输出无污染空气的需求量。
图6示出根据一示例实施例的基于燃料电池车辆空气供应方法的装置框图。
图6所示装置可以执行前述根据本申请实施例的燃料电池空气供应方法。
如图6所示，燃料电池车辆空气供应装置60可包括：路线获取模块610、污染信息模块620、需求分析模块630、及控制模块640。
参见图6并参照前面的描述，路线获取模块610用于获取车辆路线；
污染信息模块620用于确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；
需求分析模块630用于确定沿着车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；
控制模块640用于基于需求对空气保存装置进行加注。
根据本申请一些实施例，还提供一种燃料电池控制设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现前述任一所述的方法。
根据本申请的第四方面，提供一种车辆，包括前述的燃料电池车辆空气供应装置或者燃料电池控制设备。
上述燃料电池车辆空气供应方法，在对车辆的需求分析之下进行无污染空气加注。不仅能避免污染空气中的污染杂质对燃料电池的损坏，还可减低空气供应系统的整体重量并获得相关的优势。
需要说明的是，以上参照附图所描述的每个实施例仅用以说明本申请而非限制本申请的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本申请的精神和范围的前提下对本申请进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本申请的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (10)

1.一种燃料电池车辆空气供应方法，其特征在于，包括：
获取车辆路线；
确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；
确定沿着所述车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；
基于需求对空气保存装置进行加注。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆路线，包括：
接收外界输入固定车辆路线。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆路线，包括：
通过导航系统接收目的地信息规划车辆路线。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆路线，包括：
根据车辆历史数据确定车辆路线。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆路线，包括：
交互式获取的实时更新车辆路线。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定沿着所述车辆路线的空气污染信息，包括：
通过车对车通讯和与基础设施通讯中的至少一种方式获取空气污染信息。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定沿着所述车辆路线的空气污染信息，包括：
从云端获取空气污染信息。
8.一种燃料电池车辆空气供应装置，其特征在于，包括：
路线获取模块，用于获取车辆路线；
污染信息模块，用于确定沿着所述车辆路线的空气污染信息；
需求分析模块，用于确定沿着车辆路线燃料电池对无污染空气的需求；
控制模块，用于基于需求对空气保存装置进行加注。
9.一种燃料电池控制设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的燃料电池车辆空气供应装置或者如权利要求9所述的燃料电池控制设备。
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