CN113113645B - 环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；然后获取流经散热器入口的冷却液温度；进而根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。采用本方法能够降低系统故障率以及系统成本。

Description

环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及测试技术领域，特别是涉及一种环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着传统汽车的排放对环境污染问题的影响越来越严重，新能源汽车成了解决汽车尾气排放的重要途径，新能源汽车具有能量效率高，充氢时间短、续航里程长、对空气有净化作用等优点。
车载燃料电池系统中的冷却子系统用来控制燃料电池运行温度，而环境温度参数可以提高冷却子系统中的散热器对温度控制的响应速度，降低温度波动的幅度，大幅提高系统运行温度的稳定性。现有技术中，一般采用布置环境温度传感器的方式，将空气入口的温度传感器作为环境温度。
车载燃料电池系统都会被放置在车舱内，当燃料电池运行时，系统周围的温度会被加热到高于外界环境温度的数值，所以在燃料电池系统上无法找到一个检测当前环境温度的温度点，对于布置环境温度传感器不仅会增加系统成本，还会增加系统的故障率。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测试精度、降低系统故障率以及测试成本的环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种环境温度预测方法，所述方法包括：
当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
获取流经散热器入口的冷却液温度；
根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
在其中一个实施例中，所述当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差之前包括：
获取所述散热器的散热系数。
在其中一个实施例中，所述当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差包括：
计算所述燃料电池的发热量；
根据所述发热量，得到所述散热器的散热量；
根据所述散热量和散热系数，确定冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差。
在其中一个实施例中，所述根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度包括：
计算所述冷却液温度和温度差的差值，并将所述差值作为所述环境温度。
在其中一个实施例中，所述获取所述散热器的散热系数包括：
当调节所述冷却子系统中水泵的转速时，获取所述水泵在不同转速下所对应的流经所述散热器的冷却液流量；
在预设温度差下，获取所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的散热量；
根据所述散热量和预设温度差，得到所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的所述散热系数。
一种环境温度预测装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
第二获取模块，用于获取流经散热器入口的冷却液温度；
确定模块，用于根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
在其中一个实施例中，所述第一获取模块之前包括：
散热系数获取模块，用于获取所述散热器的散热系数。
在其中一个实施例中，所述第一获取模块包括：
发热量计算模块，用于计算所述燃料电池的发热量；
散热量获取模块，用于根据所述发热量，得到所述散热器的散热量；
温度差确定模块，用于根据所述散热量和散热系数，确定冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差。
在其中一个实施例中，所述确定模块包括：
环境温度计算模块，用于计算所述冷却液温度和温度差的差值，并将所述差值作为所述环境温度。
在其中一个实施例中，所述散热系数获取模块包括：
第一对应关系获取模块，用于当调节所述冷却子系统中水泵的转速时，获取所述水泵在不同转速下所对应的流经所述散热器的冷却液流量；
第二对应关系获取模块，用于在预设温度差下，获取所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的散热量；
散热系数确定模块，根据所述散热量和预设温度差，得到所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的所述散热系数。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。
上述环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；然后获取流经散热器入口的冷却液温度；进而根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。上述方法能够降低系统故障率以及系统成本。
附图说明
图1为一个实施例中一种环境温度预测方法的应用环境图；
图2为一个实施例中一种环境温度预测方法的流程示意图；
图3为一个实施例中燃料电池系统中的冷却子系统的结构示意图；
图4为一个实施例中一种环境温度预测装置的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的一种环境温度预测方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，燃料电池系统102通过网络与服务器104进行通信。当燃料电池系统102达到平衡状态，服务器104获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；服务器104再获取流经散热器入口的冷却液温度；服务器104根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种环境温度预测方法，以该方法应用于图1中的服务器104为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S101：当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
步骤S201：获取流经散热器入口的冷却液温度；
步骤S301：根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
结合图3所示的冷却子系统，主要由以下几个部分构成：冷却水泵2、散热器本体6、散热风扇7、散热器入口水温传感器4、散热器出口水温传感器5以及相关管路3，此外1为燃料电池系统。当燃料电池系统达到平衡状态，通过散热器入口水温传感器4获取经散热器入口的冷却液温度，并将冷却液温度传输至服务器104进行后续处理用。
进一步地，设冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度T1与环境温度T2，温度差Δt＝T1-T2。本申请在不设置环境温度传感器的情况下，通过获取的温度差Δt和冷却液温度T1计算，以确定环境温度T2。
上述环境温度预测方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；然后获取流经散热器入口的冷却液温度；进而根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。上述方法能够降低系统故障率以及系统成本。
在其中一个实施例中，所述步骤S101之前包括：
步骤S100：获取所述散热器的散热系数。
具体地，散热器的散热系数K跟散热风扇的转速和流经散热器的冷却液流量有关，因此，只要得到风扇转速和冷却液的流量就可以得到散热系数K。
在其中一个实施例中，所述步骤S100包括：
步骤S1001：当调节所述冷却子系统中水泵的转速时，获取所述水泵在不同转速下所对应的流经所述散热器的冷却液流量；
步骤S1002：在预设温度差下，获取所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的散热量；
步骤S1003：根据所述散热量和预设温度差，得到所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的所述散热系数。
在步骤S1001-S1003中，散热系数和散热器的散热面积、散热风扇的转速还有流经散热器的冷却液流量有关，由于一款散热器定型后，散热器的散热面积为定值，所以散热系数K只跟散热风扇的转速和流经散热器的冷却液流量有关，因此只要得到风扇转速和冷却液的流量就可以得到散热系数K。
表1 不同风扇转速下与不同冷却液流量下的散热器的散热量
Figure BDA0002333508780000061
表1为当温度差为37℃时，不同风扇转速下与不同冷却液流量下的散热器的散热量。
表2 不同风扇转速下与不同冷却液流量下的散热器的散热系数
Figure BDA0002333508780000062
通过表2可知，当风扇转速和冷却液流量固定时，可通过查表方式得到散热器的散热系数。例如，当风扇转速为30％，冷却液流量为150L/min，那么散热器的散热系数K为1.6108。
在其中一个实施例中，所述步骤S101包括：
步骤S1011：计算所述燃料电池的发热量；
步骤S1012：根据所述发热量，得到所述散热器的散热量；
步骤S1013：根据所述散热量和散热系数，确定冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差。
在步骤S1011-S1013中，当燃料电池系统达到平衡状态时，燃料电池系统的发热量就等于散热器的散热量Ф，燃料电池系统的发热量可根据燃料电池的电压、电流计算得出。
进一步地，冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差采用Δt表示，通过散热器传热方程Ф＝K*Δt计算获得，其中，K为散热器的散热系数(通过上述步骤S100获得)，Ф为散热器的散热量。
在其中一个实施例中，所述根步骤S301包括：
计算所述冷却液温度和温度差的差值，并将所述差值作为所述环境温度。
具体地，通过步骤S1013得到温度差Δt后，由于温度差Δt＝T1-T2，那么，环境温度T2＝T1-Δt，其中，T1为冷却液温度，通过采集散热器入口的冷却液温度获得。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种环境温度预测装置，包括：第一获取模块1、第二获取模块2和确定模块3，其中：
第一获取模块1，用于当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
第二获取模块2，用于获取流经散热器入口的冷却液温度；
确定模块3，用于根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
在其中一个实施例中，所述第一获取模块1之前包括：
散热系数获取模块09，用于获取所述散热器的散热系数。
在其中一个实施例中，所述第一获取模块1包括：
发热量计算模块11，用于计算所述燃料电池的发热量；
散热量获取模块12，用于根据所述发热量，得到所述散热器的散热量；
温度差确定模块13，用于根据所述散热量和散热系数，确定冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差。
在其中一个实施例中，所述确定模块3包括：
环境温度计算模块31，用于计算所述冷却液温度和温度差的差值，并将所述差值作为所述环境温度。
在其中一个实施例中，所述散热系数获取模块09包括：
第一对应关系获取模块091，用于当调节所述冷却子系统中水泵的转速时，获取所述水泵在不同转速下所对应的流经所述散热器的冷却液流量；
第二对应关系获取模块092，用于在预设温度差下，获取所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的散热量；
散热系数确定模块093，根据所述散热量和预设温度差，得到所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的所述散热系数。
关于一种环境温度预测装置的具体限定可以参见上文中对于一种环境温度预测方法的限定，在此不再赘述。上述一种环境温度预测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储燃料电池系统相关数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种环境温度预测方法。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
获取流经散热器入口的冷却液温度；
根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
获取流经散热器入口的冷却液温度；
根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种环境温度预测方法，其特征在于，所述方法包括：当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；获取流经散热器入口的冷却液温度；根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度，其中，
当燃料电池系统达到平衡状态时，燃料电池系统的发热量等于散热器的散热量Ф，
冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差采用Δt表示，通过散热器传热方程Ф＝K×Δt计算获得，
温度差Δt＝T1-T2，T1为冷却液温度，通过采集散热器入口的冷却液温度获得，T2为环境温度；
其中，散热系数K只跟散热风扇的转速和流经散热器的冷却液流量有关，当风扇转速和冷却液流量固定时，可通过查表方式得到散热器的散热系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差之前包括：获取所述散热器的散热系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差包括：计算所述燃料电池的发热量；根据所述发热量，得到所述散热器的散热量；根据所述散热量和散热系数，确定冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度包括：计算所述冷却液温度和温度差的差值，并将所述差值作为所述环境温度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述散热器的散热系数包括：当调节所述冷却子系统中水泵的转速时，获取所述水泵在不同转速下所对应的流经所述散热器的冷却液流量；在预设温度差下，获取所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的散热量；根据所述散热量和预设温度差，得到所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的所述散热系数。
6.一种环境温度预测装置，其特征在于，所述装置用于运行权利要求1-5任一环境温度预测方法，所述装置包括：
第一获取模块，用于当燃料电池系统达到平衡状态，获取冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差；
第二获取模块，用于获取流经散热器入口的冷却液温度；
确定模块，用于根据所述温度差和冷却液温度，确定所述环境温度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块之前包括：散热系数获取模块，用于获取所述散热器的散热系数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：发热量计算模块，用于计算所述燃料电池的发热量；散热量获取模块，用于根据所述发热量，得到所述散热器的散热量；温度差确定模块，用于根据所述散热量和散热系数，确定冷却子系统中流经散热器入口的冷却液温度与环境温度之间的温度差。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：环境温度计算模块，用于计算所述冷却液温度和温度差的差值，并将所述差值作为所述环境温度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述散热系数获取模块包括：第一对应关系获取模块，用于当调节所述冷却子系统中水泵的转速时，获取所述水泵在不同转速下所对应的流经所述散热器的冷却液流量；第二对应关系获取模块，用于在预设温度差下，获取所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的散热量；散热系数确定模块，根据所述散热量和预设温度差，得到所述散热器在不同转速下所对应的所述冷却液流量下的散热器的所述散热系数。
11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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