CN113252462A - 一种检测气瓶的方法、系统以及一种可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测气瓶的方法、系统以及一种可读存储介质，属于燃料电池车辆技术领域，其中，检测气瓶的方法包括以下步骤：在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；获取所述充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差量；根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态；其中，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：在气瓶重复的完全充放过程中获取气瓶的多个完全充放尺寸变化量，并根据多个所述完全充放尺寸变化量计算所述预设尺寸变化量。本发明在不拆卸气瓶的情况下实现了对气瓶尺寸变化的实时监控，并通过对比气瓶尺寸变化量的方式判断气瓶是否为异常状态，极大地方便了气瓶的安全检测。

Description

一种检测气瓶的方法、系统以及一种可读存储介质
技术领域
本发明涉及燃料电池车辆技术领域，尤其涉及一种检测气瓶的方法、系统以及一种可读存储介质。
背景技术
在氢燃料电池车辆中，车载储氢系统是燃料电池发动机的氢气供应装置。从氢气加注口至燃料电池进口，车载储氢系统用于控制氢气加注、储存、输送和供给等过程。高压储氢瓶是氢气的储存装置，主要包括A类气瓶和B类气瓶这两种气瓶，A类气瓶是公称工作压力小于或等于35MPa的气瓶，B类气瓶是公称工作压力大于35MPa的气瓶。
目前，高压储氢瓶（简称气瓶）需要定期进行安全寿命检测，由于车载储氢系统中的气瓶均由底座固定，而现有的检测方法需要将气瓶从车载储氢系统拆卸后才能进行水压试验，存在检测不便、费时费工的弊端。
因此，如何更加简便、及时地对气瓶进行安全检测，减少气瓶的拆装次数，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测气瓶的方法，该方法无需对气瓶进行拆卸，即可方便地实现气瓶的安全检测。本发明的另一个目的在于提供一种检测气瓶的系统以及一种可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种检测气瓶的方法，包括以下步骤：
在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；
获取所述充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差量；
根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态；
其中，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：在气瓶重复的完全充放过程中获取气瓶的多个完全充放尺寸变化量，并根据多个所述完全充放尺寸变化量计算所述预设尺寸变化量。
优选地，所述在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量的步骤包括：
在气瓶的充放过程中获取气瓶在放气状态下的放气尺寸和充装状态下的充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的充放尺寸变化量：
充放尺寸变化量＝充装尺寸－放气尺寸。
优选地，所述根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态的步骤为：
判断所述偏差量是否大于预设安全偏差值，如果是，则判定气瓶为异常状态；
或者，判断所述偏差量是否大于预设安全偏差范围的极大值，如果是，则判定气瓶为异常状态。
优选地，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：
在气瓶重复的完全充放过程中，每次完全充放过程中分别获取气瓶的完全放气状态下的完全放气尺寸和完全充装状态下的完全充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的完全充放尺寸变化量：
完全充放尺寸变化量＝完全充装尺寸－完全放气尺寸；
将多个所述完全充放尺寸变化量的平均值作为所述预设尺寸变化量。
优选地，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：
当气瓶首次安装固定后获取气瓶的初始尺寸；
当气瓶首次完成完全充装后获取气瓶的初始完全充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的初始完全充放尺寸变化量：
初始完全充放尺寸变化量＝初始完全充装尺寸－初始尺寸；
在气瓶重复的完全充放过程中，每次完全充放过程中分别获取气瓶的完全放气状态下的完全放气尺寸和完全充装状态下的完全充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的完全充放尺寸变化量：
完全充放尺寸变化量＝完全充装尺寸－完全放气尺寸；
将所述初始完全充放尺寸变化量与多个所述完全充放尺寸变化量的平均值作为所述预设尺寸变化量。
优选地，所述根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态的步骤还包括：
当判定气瓶为异常状态时，输出提示异常指令。
优选地，所述充放尺寸变化量和所述预设尺寸变化量均包括气瓶的轴向长度变化量和/或气瓶的径向长度变化量和/或气瓶的体积变化量。
优选地，所述在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量的步骤中还包括：
在气瓶的充放过程中记录气瓶的完全充装次数。
优选地，所述在气瓶的充放过程中记录气瓶的完全充装次数的步骤之后还包括：
判断所述完全充装次数是否大于等于临界充装次数，如果是，则判定气瓶寿命达到临界寿命，并输出提示寿命指令。
优选地，所述方法用于检测储氢气瓶。
本发明还提供了一种检测气瓶的系统，包括尺寸检测装置、存储器和处理器，其中，所述尺寸检测装置用于检测气瓶的尺寸，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序并实现如上所述的检测气瓶的方法。
优选地，所述尺寸检测装置包括用于检测所述气瓶的轴向长度的轴向位置传感器以及用于检测所述气瓶的径向长度的径向位置传感器。
优选地，所述轴向位置传感器固定于用于安装所述气瓶的框架上并且与所述气瓶的轴向端部位置对应，所述径向位置传感器固定于所述气瓶的周向外壁。
优选地，所述气瓶为储氢气瓶。
本发明还提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的检测气瓶的方法的各个步骤。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的检测气瓶的方法可以在不拆卸气瓶的情况下对气瓶的实际充放过程进行尺寸变化检测，并且，将气瓶正常使用过程中进行多次完全充放之后获得的预设尺寸变化量作为气瓶正常使用过程中参考的尺寸变化量，再将实际检测到的充放尺寸变化量与预设尺寸变化量做差以获得偏差量，根据偏差量与预设的安全偏差量来判断气瓶是否为异常状态。
由此可见，本发明在不拆卸气瓶的情况下实现了对气瓶尺寸变化的实时监控，并通过对比气瓶尺寸变化量的方式判断气瓶是否为异常状态，极大地方便了气瓶的安全检测。
本发明提供的检测气瓶的系统以及一种可读存储介质，能够带来与上述检测气瓶的方法同样的有益效果，故本文不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明检测气瓶的方法实施例一的流程图；
图2为本发明检测气瓶的方法实施例二的流程图；
图3为本发明检测气瓶的方法实施例三的流程图；
图4为本发明检测气瓶的方法实施例四的流程图；
图5为本发明预设尺寸变化量的第一种获取方式的流程图；
图6为本发明预设尺寸变化量的第二种获取方式的流程图；
图7为本发明具体实施例中的气瓶与位置传感器的位置关系图；
图8为本发明具体实施例中的气瓶的安装结构示意图。
图7和图8中的各项附图标记的含义如下：
1-气瓶瓶身、2-瓶口阀、3-瓶尾阀、4-卡箍带、5-第一位置传感器、6-第二位置传感器、7-支架、8-底座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参照图1至图6，图1至图4分别为本发明检测气瓶的方法实施例一至实施例四的流程图；图5和图6分别为本发明预设尺寸变化量的第一种获取方式和第二种获取方式的流程图。
本发明提供了一种检测气瓶的方法，包括以下步骤：
在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；该步骤用于在气瓶实际使用过程中实时检测气瓶每次充装前后的尺寸变化量，即，该步骤实际检测的充放尺寸变化量是指气瓶实际放气状态下的尺寸到实际充装状态下的尺寸的变化量，如果气瓶出现安全问题，那么，该步骤检测到的充放尺寸变化量应该超出安全值或安全范围，本方法会对该步骤检测到的充放尺寸变化量进行进一步的判断，请参照以下步骤；
获取所述充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差量；在该步骤中，用上一步骤获取的充放尺寸变化量减去预设尺寸变化量，得到一个偏差量，该偏差量表示出实际检测到的充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差大小；其中，所述预设尺寸变化量用于反映气瓶在正常使用状态下完成一次完全充放过程时的尺寸变化量，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：在气瓶重复的完全充放过程中获取气瓶的多个完全充放尺寸变化量，并根据多个所述完全充放尺寸变化量计算所述预设尺寸变化量；下文会详细介绍预设尺寸变化量的获取方式；
根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态；在该步骤中，将预设的安全偏差量作为判断基准，通过上一步骤获取的偏差量与该步骤的安全偏差量进行对比，根据对比结果判断气瓶是否为异常状态，下文会详细介绍判断过程。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的检测气瓶的方法可以在不拆卸气瓶的情况下对气瓶的实际充放过程进行尺寸变化检测，并且，将气瓶正常使用过程中进行多次完全充放之后获得的预设尺寸变化量作为气瓶正常使用过程中参考的尺寸变化量，再将实际检测到的充放尺寸变化量与预设尺寸变化量做差以获得偏差量，最后，根据偏差量与预设的安全偏差量的对比结果即可判断气瓶是否为异常状态。
需要说明的是，在本方法的第一个步骤中，需要实时检测获取气瓶实际充放过程中的充放尺寸变化量，其具体可以有多种获取方式，在一种优选方案中，所述在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量的步骤包括：
在气瓶的充放过程中获取气瓶在放气状态下的放气尺寸和充装状态下的充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的充放尺寸变化量：
充放尺寸变化量＝充装尺寸－放气尺寸。
当然，上述充放尺寸变化量还可以通过其他方式获取，例如，当气瓶完成一次放气过程之后达到放气状态，之后又停用一段时间，气瓶则处于停用状态，气瓶在停用状态下的尺寸相对于放气状态下的尺寸可能发生一定变化，如果气瓶由停用状态进行充装，那么，气瓶在充装过程结束后，实际的充放尺寸变化量就是充装状态下的尺寸减去停用状态下的尺寸。
为了能够在判断气瓶出现异常情况时及时向使用者发出相关提示，优选地，本方法在所述根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态的步骤还包括：当判定气瓶为异常状态时，输出提示异常指令。其中，输出的提示异常指令可以包括但不限于声音提示指令、灯光提示指令、图像提示指令等。
下面，通过四个具体实施例方案来介绍检测气瓶的方法的工作流程。
实施例一
请参照图1，实施例一的检测气瓶的方法包括以下步骤：
S100：在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；
S200：获取偏差量，偏差量＝充放尺寸变化量－预设尺寸变化量；
S300：判断偏差量是否大于预设安全偏差值，如果是，进入步骤S301；如果否，进入步骤S302；
S301：判定气瓶为异常状态，并提示异常；
S302：判定气瓶为正常状态。
在实施例一中，可允许的安全偏差量为预设的定值，即，预设安全偏差值，步骤S300中，如果偏差量大于预设安全偏差值，说明实际的偏差量已经超出可允许的预设的定值，因此，判定气瓶为异常状态，此时就需要提醒用户检查气瓶的异常情况。
实施例二
请参照图2，实施例二的检测气瓶的方法包括以下步骤：
S100：在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；
S200：获取偏差量，偏差量＝充放尺寸变化量－预设尺寸变化量；
S3001：判断偏差量是否大于预设安全偏差范围的极大值，如果是，进入步骤S301；如果否，进入步骤S302；
S301：判定气瓶为异常状态，并提示异常；
S302：判定气瓶为正常状态。
在实施例二中，可允许的安全偏差量为预设的取值范围，即，预设安全偏差范围，实施例二的步骤S3001中，如果偏差量大于预设安全偏差范围的极大值，则说明实际的偏差量已经超出可允许的取值范围，因此，判定气瓶为异常状态，此时就需要提醒用户检查气瓶的异常情况。
实施例三
请参照图3，实施例三的检测气瓶的方法包括以下步骤：
S101：在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量，并记录气瓶的完全充装次数；在该步骤中，气瓶在完成充装过程后，可能会达到完全充装状态，也有可能会达到未完全充装状态，其中，气瓶的完全充装状态是指气瓶在充装结束后气瓶内的压力达到设定压力范围内时的状态，气瓶的未完全充装状态是指气瓶在充装结束后气瓶内的压力未达到设定压力范围时的状态；而气瓶累计达到的完全充装状态的次数（即完全充装次数）达到临界次数时，说明气瓶达到临界寿命，则需要进行安全寿命检查，因此，步骤S101中在气瓶的充放过程中还记录气瓶的完全充装次数；
S102：判断所述完全充装次数是否大于等于临界充装次数，如果是，进入步骤S103；如果否，进入步骤S200；
S103：判定气瓶寿命达到临界寿命，并提示寿命；
S200：获取偏差量，偏差量＝充放尺寸变化量－预设尺寸变化量；
S300：判断偏差量是否大于预设安全偏差值，如果是，进入步骤S301；如果否，进入步骤S302；
S301：判定气瓶为异常状态，并提示异常；
S302：判定气瓶为正常状态。
本实施例三与实施例一的区别在于，增加了气瓶完全充装次数的记录和判断气瓶是否达到临界寿命的步骤，其他步骤与实施例一相同，本文不再赘述。本实施例三不仅能够对气瓶的实际充装过程进行尺寸监控，而且还能够累计气瓶的完全充装次数，当气瓶的充放尺寸变化量出现异常或完全充装次数达到临界充装次数时，均能够及时进行提示，从而便于用户及时了解气瓶的使用状况和使用寿命。
实施例四
请参照图4，实施例四的检测气瓶的方法包括以下步骤：
S101：在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量，并记录气瓶的完全充装次数；
S102：判断所述完全充装次数是否大于等于临界充装次数，如果是，进入步骤S103；如果否，进入步骤S200；
S103：判定气瓶寿命达到临界寿命，并提示寿命；
S200：获取偏差量，偏差量＝充放尺寸变化量－预设尺寸变化量；
S3001：判断偏差量是否大于预设安全偏差范围的极大值，如果是，进入步骤S301；如果否，进入步骤S302；
S301：判定气瓶为异常状态，并提示异常；
S302：判定气瓶为正常状态。
本实施例四与实施例三的区别在于，本实施例步骤S3001中判断偏差量是否大于预设安全偏差范围的极大值，而实施例三中的步骤S300判断偏差量是否大于预设安全偏差值，其余步骤相同。实施例四也能够便于用户及时了解气瓶的使用状况和使用寿命。
请参照图5，本发明中的预设尺寸变化量的第一种获取方式的步骤如下：
S400：在气瓶的完全充放过程中分别获取气瓶的完全放气状态下的完全放气尺寸X和完全充装状态下的完全充装尺寸Y，并且计算气瓶的完全充放尺寸变化量Z，并累计一次完全充装次数，其中，Z＝Y－X ；其中，气瓶的完全放气状态是指气瓶进行放气直至气瓶内的压力小于等于预设压力值时的状态，气瓶的完全充装状态是指气瓶在进行充装直至气瓶内的压力达到设定压力范围时的状态；
S500：判断完全充装次数是否大于等于n，如果是，进入步骤S600；如果否，则返回上一步骤S400；
S600：按以下算式计算气瓶的预设尺寸变化量Z0 ：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，Z1~Zn分别为每执行一次步骤S400获得的完全充放尺寸变化量，n为大于1的正整数。
由于每个用户的使用习惯不同，对气瓶的不同充放过程会影响气瓶在正常使用状态下的完全充放尺寸变化量，因此，本方案在气瓶正常使用状态下，先统计每一次完全充放过程中的完全充放尺寸变化量Z，再将n个完全充放尺寸变化量Z的平均值作为预设尺寸变化量Z0，通过此方式获取的预设尺寸变化量Z0就可以反映具体的气瓶在正常使用状态下完成一次完全充放过程时的尺寸变化量，所以，该气瓶在以后的实际使用过程中，就可以将每次检测到的充放尺寸变化量与该预设尺寸变化量Z0进行对比，并通过对比结果来判定气瓶是否出现异常情况。该方案也适用于对已使用一段时间的气瓶进行实时安全检测。
当然，本方案还可以将气瓶重复多次的完全充放过程重新划分为若干段完全充放时间段，每个完全充放时间段内包括一个或多个完全充放过程，在执行步骤S400的时候，从每一个完全充放时间段内选择任一完全充装尺寸Y和任一完全放气尺寸X，并以此计算完全充放尺寸变化量Z。举例说明，将气瓶重复30次的完全充放过程重新划分为10个先后进行的完全充放时间段，每个完全充放时间段内包括3个完全充放过程，再将每一个完全充放时间段内的第三个完全充装尺寸Y减去第一个完全放气尺寸X，就会得到10个完全充放尺寸变化量Z，最终，将10个完全充放尺寸变化量Z的平均值作为预设尺寸变化量Z0 。
请参照图6，本发明中的预设尺寸变化量的第二种获取方式的步骤如下：
S401：当气瓶首次安装固定后获取气瓶的初始尺寸X’ ；
S402：当气瓶首次完成完全充装后获取气瓶的初始完全充装尺寸Y’ ，并计算气瓶的初始完全充放尺寸变化量Z’ ，并累计一次完全充装次数；其中，
Figure 802267DEST_PATH_IMAGE002
；
S400：在气瓶的完全充放过程中分别获取气瓶的完全放气状态下的完全放气尺寸X和完全充装状态下的完全充装尺寸Y，并且计算气瓶的完全充放尺寸变化量Z，并累计一次完全充装次数，其中，Z＝Y－X ；
S501：判断完全充装次数是否大于等于n＋1，如果是，进入步骤S601；如果否，则返回上一步骤S400；
S601：按以下算式计算气瓶的预设尺寸变化量Z0 ：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，Z1~Zn分别为每执行一次步骤S400获得的完全充放尺寸变化量，n为大于1的正整数。
本方案适用于对新安装的气瓶进行实时安全检测，气瓶在首次安装固定之后还没有充装的状态下，气瓶内部的压力往往很小，气瓶在开始正常使用时进行充装至完全充装状态后，实际上完成了一次完全充装过程，因此，本方案在计算预设尺寸变化量Z0的时候也将初始完全充放尺寸变化量Z’考虑在内。
需要说明的是，本发明在工作过程中需要不断地在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量，该步骤用于在气瓶实际使用过程中实时检测气瓶每次充装前后的尺寸变化量，而根据气瓶的不同形状和结构，可以从不同维度检测气瓶的尺寸，例如对于柱状的气瓶来说，可以检测气瓶的轴向和径向尺寸以及体积；对于球形的气瓶来说，可以检测气瓶的直径尺寸或体积；等等。优选地，本方案中的充放尺寸变化量包括气瓶的轴向长度变化量和/或气瓶的径向长度变化量和/或气瓶的体积变化量。本方法中的所述预设尺寸变化量是根据多个完全充放尺寸变化量计算获得的，因此，预设尺寸变化量也可以包括气瓶的轴向长度变化量和/或气瓶的径向长度变化量和/或气瓶的体积变化量。
需要说明的是，本发明提供的检测气瓶的方法可以用于储氢气瓶、天然气瓶、液化气瓶等的检测，在一种具体检测实例中，该方法用于检测储氢气瓶，充放尺寸变化量采用气瓶的轴向长度变化量、径向长度变化量以及体积变化量时，下面介绍该检测实例的实施过程。
首先，气瓶在首次安装固定后，气瓶内的压力一般为0.1个大气压力，此时，获取气瓶的初始径向长度D’ 和初始轴向长度H’ ；
然后，对气瓶首次充装氢气，随着气瓶内压力不断增大，气瓶轴向长度和径向长度不断增大，当气瓶内的压力达到设定压力范围时，停止充装，气瓶处于完全充装状态，获取气瓶此时的径向长度d’ 和轴向长度h’ ；
当气瓶内的压力随着放气过程逐渐下降至小于等于预设压力值（系统所需压力值）时，气瓶处于完全放气状态，此时，气瓶需要再次充装氢气，获取此时气瓶的径向长度D1和轴向长度H1；系统控制气瓶的瓶口阀开启，再次充装氢气，直至气瓶内的压力达到设定压力范围，瓶口阀关闭，此时，气瓶处于完全充装状态，获取此时气瓶的径向长度d1和轴向长度h1；以此类推，在n次重复的充放过程中，获取完全放气状态下的径向长度D2、D3……Dn，以及轴向长度H2、H3、……Hn；还获取完全充装状态下的径向长度d2、d3……dn，以及轴向长度h2、h3、……hn；
由上述步骤获取的数据按以下算式计算平均径向长度变化量D0和平均轴向长度变化量H0 ：
Figure 380885DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure DEST_PATH_IMAGE005
；
由平均径向长度变化量D0和平均轴向长度变化量H0可以推导出平均体积变化量V0，至此，获取到的D0、H0和V0作为预设尺寸变化量。
在气瓶实际的每次充放过程中，实时检测获得气瓶实际的充放尺寸变化量，充放尺寸变化量包括实际径向长度变化量d0和实际轴向长度变化量h0以及实际体积变化量v0 ；
获取偏差量，偏差量包括径向长度偏差量ΔD和轴向长度偏差量ΔH以及体积偏差量ΔV，其中，ΔD＝d0－D0 ；ΔH＝h0－H0 ；ΔV＝v0－V0 ；
根据偏差量与预设安全偏差范围的对比结果判断气瓶是否为异常状态：当ΔV小于预设体积范围的极小值且气瓶实际充装后未达到完全充装状态时，视为未完全充装，不计入充装次数，此时，表明气瓶为正常状态；当ΔV大于等于预设体积范围的极小值且小于等于预设体积范围的极大值时，视为气瓶达到了正常的完全充装状态，计入充装次数，此时也表明气瓶为正常使用状态；当ΔV大于预设体积范围的极大值时，视为气瓶处于异常状态，系统则发出提示异常的预警信号，从而提示用户需要对气瓶进行安全检查。同时，还需要对ΔD和ΔH的变化进行判断，当ΔV在预设体积范围内时，如果ΔD和ΔH中的任一项突然增大，而另一项没有变化或变化很小，此时，表明气瓶的轴向长度或径向长度出现了异常变化，也应该判定为气瓶为异常状态，相应地，系统也会发出提示异常的预警信号，从而提示用户需要对气瓶进行安全检查。
上述方案还对气瓶的正常完全充装次数进行了记录，并能够根据记录的充装次数与临界充装次数的对比结果判断气瓶是否到达临界寿命，气瓶的临界充装次数可以设定为气瓶的最大充装次数，例如，A类储氢气瓶的临界充装次数不高于11000次，B类储氢气瓶的临界充装次数不高于7500次。当气瓶的实际完全充装次数到达临界充装次数时，判定气瓶到达了临界寿命，此时，系统可以发出提示寿命的预警信号，从而提示用户需要对气瓶的使用寿命进行安全检查。
由此可见，本发明提供的方法在不拆卸气瓶的情况下实现了对气瓶尺寸变化的实时监控，并通过对比气瓶尺寸变化量的方式判断气瓶是否为异常状态，极大地方便了气瓶的安全检测。
本发明还提供了一种检测气瓶的系统，包括尺寸检测装置、存储器和处理器，其中，所述尺寸检测装置用于检测气瓶的尺寸，处理器可以是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（Application Specific Integrated Circuit），例如ECU，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。存储器可以包含高速RAM存储器，也可以包括非易失性存储器（non-volatile memory）等，例如至少一个磁盘存储器。其中，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序并实现如上所述的检测气瓶的方法：
在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；
获取所述充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差量；
根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态；
其中，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：在气瓶重复的完全充放过程中获取气瓶的多个完全充放尺寸变化量，并根据多个所述完全充放尺寸变化量计算所述预设尺寸变化量。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文检测气瓶的方法的描述。
如图7和图8所示，在使用过程中，气瓶瓶身1的轴线方向呈水平方向布置，气瓶下方由底座8和支架7支撑气瓶瓶身1，并通过卡箍带4紧固与支架7上，气瓶瓶身1的外周还有固定框架（图中未示出），气瓶瓶身1的两端还分别设有瓶口阀2和瓶尾阀3，如图7所示。需要说明的是，本发明中的尺寸检测装置包括用于检测气瓶的轴向长度的轴向位置传感器以及用于检测气瓶的径向长度的径向位置传感器。其中，轴向位置传感器可以采用红外位置传感器、激光位置传感器、光栅位置传感器或磁感应位置传感器等，径向位置传感器可以采用激光位置传感器、电阻应变传感器、红外位置传感器、光栅位置传感器或磁感应位置传感器等。
优选地，所述轴向位置传感器固定于用于安装气瓶的框架上并且与气瓶的轴向端部位置对应，如图7所示，轴向位置传感器包括与气瓶瓶身1的瓶口阀2相对布置的第一位置传感器5以及与瓶尾阀3相对布置的第二位置传感器6，所述径向位置传感器固定于气瓶的周向外壁，位于卡箍带4的内圈，径向位置传感器具体可以采用电阻应变传感器，在气瓶瓶身1随着充装或放气过程中的形变，电阻应变传感器也相应发生伸缩，从而可检测到气瓶瓶身1的周长变化，进而变换得到气瓶的径向长度变化。
需要说明的是，本发明提供的检测气瓶的系统可以用于储氢气瓶、天然气瓶、液化气瓶等的检测，优选地，所述气瓶为储氢气瓶，相应地，所述系统可以为车载储氢系统（HMS），车载储氢系统可以接收位置传感器信号，计算需要的数据并反馈整车。
本发明还提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的检测气瓶的方法的各个步骤：
在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；
获取所述充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差量；
根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态；
其中，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：在气瓶重复的完全充放过程中获取气瓶的多个完全充放尺寸变化量，并根据多个所述完全充放尺寸变化量计算所述预设尺寸变化量。
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文检测气瓶的方法的描述。
由上述各个实施例的介绍可以看出，本发明具有以下有益效果：
1）本发明在不拆装气瓶的条件下，仅需要增加位置传感器，即可对气瓶的安全寿命进行实时监控，记录气瓶充装次数，避免拆装，极大地方便了气瓶的安全寿命检测过程；
2）本发明可以对气瓶实时监控，当气瓶充装过程中出现尺寸变化较大的情况时，可以及时预警处理，比定期检测更安全。
本发明提供的检测气瓶的系统以及一种可读存储介质，能够带来与上述检测气瓶的方法同样的有益效果，故本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种检测气瓶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量；
获取所述充放尺寸变化量与预设尺寸变化量的偏差量；
根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态；
其中，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：在气瓶重复的完全充放过程中获取气瓶的多个完全充放尺寸变化量，并根据多个所述完全充放尺寸变化量计算所述预设尺寸变化量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量的步骤包括：
在气瓶的充放过程中获取气瓶在放气状态下的放气尺寸和充装状态下的充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的充放尺寸变化量：
充放尺寸变化量＝充装尺寸－放气尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态的步骤为：
判断所述偏差量是否大于预设安全偏差值，如果是，则判定气瓶为异常状态；
或者，判断所述偏差量是否大于预设安全偏差范围的极大值，如果是，则判定气瓶为异常状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：
在气瓶重复的完全充放过程中，每次完全充放过程中分别获取气瓶的完全放气状态下的完全放气尺寸和完全充装状态下的完全充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的完全充放尺寸变化量：
完全充放尺寸变化量＝完全充装尺寸－完全放气尺寸；
将多个所述完全充放尺寸变化量的平均值作为所述预设尺寸变化量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设尺寸变化量通过以下方式获得：
当气瓶首次安装固定后获取气瓶的初始尺寸；
当气瓶首次完成完全充装后获取气瓶的初始完全充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的初始完全充放尺寸变化量：
初始完全充放尺寸变化量＝初始完全充装尺寸－初始尺寸；
在气瓶重复的完全充放过程中，每次完全充放过程中分别获取气瓶的完全放气状态下的完全放气尺寸和完全充装状态下的完全充装尺寸，并按以下算式计算气瓶的完全充放尺寸变化量：
完全充放尺寸变化量＝完全充装尺寸－完全放气尺寸；
将所述初始完全充放尺寸变化量与多个所述完全充放尺寸变化量的平均值作为所述预设尺寸变化量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差量与安全偏差量判断气瓶是否为异常状态的步骤还包括：
当判定气瓶为异常状态时，输出提示异常指令。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充放尺寸变化量和所述预设尺寸变化量均包括气瓶的轴向长度变化量和/或气瓶的径向长度变化量和/或气瓶的体积变化量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述在气瓶的充放过程中获取气瓶的充放尺寸变化量的步骤中还包括：
在气瓶的充放过程中记录气瓶的完全充装次数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在气瓶的充放过程中记录气瓶的完全充装次数的步骤之后还包括：
判断所述完全充装次数是否大于等于临界充装次数，如果是，则判定气瓶寿命达到临界寿命，并输出提示寿命指令。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于检测储氢气瓶。
11.一种检测气瓶的系统，其特征在于，包括尺寸检测装置、存储器和处理器，其中，所述尺寸检测装置用于检测气瓶的尺寸，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序并实现如权利要求1至10中任一项所述的检测气瓶的方法。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述尺寸检测装置包括用于检测所述气瓶的轴向长度的轴向位置传感器以及用于检测所述气瓶的径向长度的径向位置传感器。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述轴向位置传感器固定于用于安装所述气瓶的框架上并且与所述气瓶的轴向端部位置对应，所述径向位置传感器固定于所述气瓶的周向外壁。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的系统，其特征在于，所述气瓶为储氢气瓶。
15.一种可读存储介质，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，实现如权利要求1至10中任一项所述的检测气瓶的方法的各个步骤。
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