CN113625601B - 加氢站的车站气联动控制系统及方法 - Google Patents

加氢站的车站气联动控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及加氢站联动控制领域，提供一种加氢站的车站气联动控制系统及方法，包括：云服务端、多个加氢站、多个监控系统、多个氢能汽车和多个气体运输公司；所述云服务端与各所述加氢站、各所述氢能汽车和各所述气体运输公司网络连接；各所述加氢站与对应的所述监控系统电性连接。本发明通过整个加氢站的车站气联动控制系统的应用可以有效的提高加氢站的设备运行效率，提高氢能汽车的加注效率，减少站内的排队与等待，缓解氢能汽车加注量较大的加氢站的站内拥堵情况，提到加注量较小的加氢站站点的设备利用率，可以有效的提高加氢站的设备与系统内部的氢燃料供给车辆的利用效率，保障加氢站的供气安全。

Description

加氢站的车站气联动控制系统及方法
技术领域
本发明涉及领域加氢站联动控制领域，尤其涉及一种加氢站的车站气联动控制系统及方法。
背景技术
随着氢燃料电池汽车行业的快速发展，氢燃料电池车对于加氢的需求也会越来越多，而由于目前国内现有实际运行的加氢站数量较少，分布不均匀，因此在加氢站的实际运行过程中会发生车辆扎堆加注或者加氢站设备闲置的情况，不利于氢能汽车加氢效率的提高，也不利于满足行业的快速发展的需求；并且存在着加氢站缺少氢气库存，而补充氢气不及时的情况。
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，解决现有技术中在加氢站的实际运行过程中会发生车辆扎堆加注或者加氢站设备闲置的情况，并且存在着加氢站缺少氢气库存，而补充氢气不及时的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种加氢站的车站气联动控制系统，包括：云服务端、多个加氢站、多个监控系统、多个氢能汽车和多个气体运输公司；
所述云服务端与各所述加氢站、各所述氢能汽车和各所述气体运输公司网络连接；
各所述加氢站与对应的所述监控系统电性连接。
优选地，所述监控系统包括：后台管理系统和加氢管理系统；
所述后台管理系统用于收集所述加氢站的氢气使用情况；
所述加氢管理系统用于控制所述加氢站的各单元进行工作。
一种加氢站的车站气联动控制方法，基于所述的加氢站的车站气联动控制系统实现，包括步骤：
S1：各加氢站的监控系统实时检测各所述加氢站的氢气使用情况，各所述监控系统将各所述加氢站的氢气使用情况实时上传至云服务端；
S2：所述云服务端根据各所述加氢站的氢气使用情况进行分析，将各所述加氢站标记为急需补氢站点、补氢站点或可加氢站点，根据所述加氢站的标记生成对应的加氢站点加注建议或补氢请求；
S3：所述云服务端将各所述加氢站点加注建议发送至各氢能汽车，将各所述补氢请求发送至各气体运输公司。
优选地，步骤S1中，所述氢气使用情况具体为：加氢站的预设气体总量V、加氢站的气体余量V1、加氢站最大容纳数量U、当前正在加注的氢能汽车数量U1、当前等待加注的氢能汽车数量U2和车辆平均加注时间T。
优选地，步骤S2具体为：
S21：所述云服务端对各所述氢气使用情况进行分析；
若所述加氢站的气体余量V1小于所述加氢站的预设气体总量V的n1％，则判断加氢站需要立即补氢，所述云服务端生成所述补氢请求，并将所述加氢站标记为急需补氢站点；
若所述加氢站的气体余量V1大于所述加氢站的预设气体总量V的n2％，则判断加氢站氢气充足，所述云服务端生成所述加氢站点加注建议，并将所述加氢站标记为可加氢站点；其中，n2＞n1；
否则进入步骤S22；
S22：若所述当前正在加注的氢能汽车数量U1+当前等待加注的氢能汽车数量U2大于所述加氢站最大容纳数量U的n3％，且所述车辆平均加注时间T小于预设值，则所述云服务端生成所述补氢请求，并将所述加氢站标记为补氢站点；
否则所述云服务端生成所述加氢站点加注建议，并将所述加氢站标记为可加氢站点。
优选地，所述加氢站点加注建议包括：预计等待时间T1、所述可加氢站点的地址信息和所述氢气使用情况；
所述预计等待时间T1的计算方式具体为：
所述云服务端实时获得所述氢能汽车行驶到所述加氢站的预计时间T2；
若所述氢能汽车还未到达所述加氢站，即T2大于0，且T2大于或等于(U1+U2)*T，则所述预计等待时间T1＝T2；
若所述氢能汽车还未到达所述加氢站，即所述预计时间T2大于0，且T2小于(U1+U2)*T，则所述预计等待时间T1为：T1＝(U1+U2)*T-T2；
若所述氢能汽车已经到达所述加氢站，即所述预计时间T2为，0，则所述预计等待时间T1为：T1＝(U1+U2)*T；
其中，T1为预计等待时间，T2为氢能汽车行驶到加氢站的预计时间，U1为当前正在加注的氢能汽车数量，U2为当前等待加注的氢能汽车数量，T为车辆平均加注时间。
优选地，所述补氢请求包括：所述急需补氢站点或所述补氢站点的地址信息，以及所述氢气使用情况。
优选地，所述云服务端通过邮件向所述氢能汽车发送所述加氢站点加注建议；
所述云服务端通过邮件向所述气体运输公司发送所述补氢请求。
本发明具有以下有益效果：
通过整个加氢站的车站气联动控制系统的应用可以有效的提高加氢站的设备运行效率，提高氢能汽车的加注效率，减少站内的排队与等待，缓解氢能汽车加注量较大的加氢站的站内拥堵情况，提到加注量较小的加氢站站点的设备利用率，可以有效的提高加氢站的设备与系统内部的氢燃料供给车辆的利用效率，保障加氢站的供气安全。
附图说明
图1为本发明加氢站的车站气联动控制系统的结构图；
图2为本发明加氢站的车站气联动控制方法的流程图；
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。
参照图1，本发明提供一种加氢站的车站气联动控制系统，包括：云服务端、多个加氢站、多个监控系统、多个氢能汽车和多个气体运输公司；
所述云服务端与各所述加氢站、各所述氢能汽车和各所述气体运输公司网络连接；
各所述加氢站与对应的所述监控系统电性连接。
本实施例中，所述监控系统包括：后台管理系统和加氢管理系统；
所述后台管理系统用于收集所述加氢站的氢气使用情况；
所述加氢管理系统用于控制所述加氢站的各单元进行工作。
参考图2，本发明提供一种加氢站的车站气联动控制方法，基于上述的加氢站的车站气联动控制系统实现，包括步骤：
S1：各加氢站的监控系统实时检测各所述加氢站的氢气使用情况，各所述监控系统将各所述加氢站的氢气使用情况实时上传至云服务端；
S2：所述云服务端根据各所述加氢站的氢气使用情况进行分析，将各所述加氢站标记为急需补氢站点、补氢站点或可加氢站点，根据所述加氢站的标记生成对应的加氢站点加注建议或补氢请求；
S3：所述云服务端将各所述加氢站点加注建议发送至各氢能汽车，将各所述补氢请求发送至各气体运输公司；
具体实现中，各氢能汽车均为云服务端的注册用户车辆，云服务端可以实时获得各氢能汽车的行使信息，并可向各氢能汽车发送加氢站点加注建议；各气体运输公司均为云服务端的注册用户气体运输公司，云服务端可以实时获得各气体运输公司的氢气供给情况信息，并可向各气体运输公司发送补氢请求；
当云服务端收到氢能汽车的加氢请求时，云服务端会向该氢能汽车发送距离最近的三个加氢站的加氢站点加注建议；当加氢站缺少氢气库存需要补充氢气时，云服务端会向距离该加氢站最近的一家气体运输公司发送补氢请求。
本实施例中，步骤S1中，所述氢气使用情况具体为：加氢站的预设气体总量V、加氢站的气体余量V1、加氢站最大容纳数量U、当前正在加注的氢能汽车数量U1、当前等待加注的氢能汽车数量U2和车辆平均加注时间T；
具体实现中，加氢站的气体余量V1、当前正在加注的氢能汽车数量U1和当前等待加注的氢能汽车数量U2为实时变化的值；加氢站的预设气体总量V和加氢站最大容纳数量U为事先预设的值；车辆平均加注时间T采用当月统计出来的一辆氢能汽车的平均加注时间。
本实施例中，步骤S2具体为：
S21：所述云服务端对各所述氢气使用情况进行分析；
若所述加氢站的气体余量V1小于所述加氢站的预设气体总量V的n1％，则判断加氢站需要立即补氢，所述云服务端生成所述补氢请求，并将所述加氢站标记为急需补氢站点；
若所述加氢站的气体余量V1大于所述加氢站的预设气体总量V的n2％，则判断加氢站氢气充足，所述云服务端生成所述加氢站点加注建议，并将所述加氢站标记为可加氢站点；其中，n2＞n1；
否则进入步骤S22；
S22：若所述当前正在加注的氢能汽车数量U1+当前等待加注的氢能汽车数量U2大于所述加氢站最大容纳数量U的n3％，且所述车辆平均加注时间T小于预设值T0，则所述云服务端生成所述补氢请求，并将所述加氢站标记为补氢站点；
否则所述云服务端生成所述加氢站点加注建议，并将所述加氢站标记为可加氢站点；
具体实现中，加氢站的预设气体总量V根据加氢站的实际情况具体设置；n1的取值可在30-40之间调整，具体可根据实际情况确定；n2的取值可在70-80之间调整，具体可根据实际情况确定；n3的取值可在110-130之间调整，具体可根据实际情况确定；预设值T0可根据实际情况具体设置，优选地将预设值T0设置为10分钟。
本实施例中，所述加氢站点加注建议包括：预计等待时间T1、所述可加氢站点的地址信息和所述氢气使用情况；
所述预计等待时间T1的计算方式具体为：
所述云服务端实时获得所述氢能汽车行驶到所述加氢站的预计时间T2；
若所述氢能汽车还未到达所述加氢站，即T2大于0，且T2大于或等于(U1+U2)*T，则所述预计等待时间T1＝T2；
若所述氢能汽车还未到达所述加氢站，即所述预计时间T2大于0，且T2小于(U1+U2)*T，则所述预计等待时间T1为：T1＝(U1+U2)*T-T2；
若所述氢能汽车已经到达所述加氢站，即所述预计时间T2为，0，则所述预计等待时间T1为：T1＝(U1+U2)*T；
其中，T1为预计等待时间，T2为氢能汽车行驶到加氢站的预计时间，U1为当前正在加注的氢能汽车数量，U2为当前等待加注的氢能汽车数量，T为车辆平均加注时间；
具体实现中，所述预计等待时间T1表示，氢能汽车到达某一加氢站能加到氢气需要的预计等待时间；氢能汽车可以将导航系统生成的氢能汽车行驶到加氢站的预计时间T2实时上传至云服务端；
云服务端会根据当前正在加注的氢能汽车数量U1、当前等待加注的氢能汽车数量U2、车辆平均加注时间T和氢能汽车行驶到加氢站的预计时间T2实时更新预计等待时间T1的值；
例如：在当前时刻，氢能汽车还未到达加氢站，此时氢能汽车行驶到加氢站的预计时间T2为20分钟，此时(U1+U2)*T的时间为15分钟，则此时预计等待时间T1显示为20分钟；
氢能汽车继续行驶15分钟后，氢能汽车行驶到加氢站的预计时间T2变为5分钟，此时(U1+U2)*T的时间为10分钟，则此时预计等待时间T1显示为5分钟；
当氢能汽车到达加氢站后，此时(U1+U2)*T的时间为7分钟，则此时预计等待时间T1显示为7分钟。
本实施例中，所述补氢请求包括：所述急需补氢站点或所述补氢站点的地址信息，以及所述氢气使用情况。
本实施例中，所述云服务端通过邮件向所述氢能汽车发送所述加氢站点加注建议；
所述云服务端通过邮件向所述气体运输公司发送所述补氢请求；
具体实现中，氢能汽车驾驶员的移动设备可以与云服务端进行绑定，云服务端会将加氢站点加注建议发送至该氢能汽车驾驶员的移动设备上。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
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。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。
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 (4)

1.一种加氢站的车站气联动控制方法，基于一种加氢站的车站气联动控制系统实现，所述加氢站的车站气联动控制系统包括：云服务端、多个加氢站、多个监控系统、多个氢能汽车和多个气体运输公司；
所述云服务端与各所述加氢站、各所述氢能汽车和各所述气体运输公司网络连接；
各所述加氢站与对应的所述监控系统电性连接；
所述监控系统包括：后台管理系统和加氢管理系统；
所述后台管理系统用于收集所述加氢站的氢气使用情况；
所述加氢管理系统用于控制所述加氢站的各单元进行工作；
其特征在于，包括步骤：
S1：各加氢站的监控系统实时检测各所述加氢站的氢气使用情况，各所述监控系统将各所述加氢站的氢气使用情况实时上传至云服务端；
步骤S1中，所述氢气使用情况具体为：加氢站的预设气体总量V、加氢站的气体余量V1、加氢站最大容纳数量U、当前正在加注的氢能汽车数量U1、当前等待加注的氢能汽车数量U2和车辆平均加注时间T；
S2：所述云服务端根据各所述加氢站的氢气使用情况进行分析，将各所述加氢站标记为急需补氢站点、补氢站点或可加氢站点，根据所述加氢站的标记生成对应的加氢站点加注建议或补氢请求；
步骤S2具体为：
S21：所述云服务端对各所述氢气使用情况进行分析；
若所述加氢站的气体余量V1小于所述加氢站的预设气体总量V的n1％，则判断加氢站需要立即补氢，所述云服务端生成所述补氢请求，并将所述加氢站标记为急需补氢站点；
若所述加氢站的气体余量V1大于所述加氢站的预设气体总量V的n2％，则判断加氢站氢气充足，所述云服务端生成所述加氢站点加注建议，并将所述加氢站标记为可加氢站点；其中，n2＞n1；
否则进入步骤S22；
S22：若所述当前正在加注的氢能汽车数量U1+当前等待加注的氢能汽车数量U2大于所述加氢站最大容纳数量U的n3％，且所述车辆平均加注时间T小于预设值T0，则所述云服务端生成所述补氢请求，并将所述加氢站标记为补氢站点；
否则所述云服务端生成所述加氢站点加注建议，并将所述加氢站标记为可加氢站点；
S3：所述云服务端将各所述加氢站点加注建议发送至各氢能汽车，将各所述补氢请求发送至各气体运输公司。
2.根据权利要求1所述的加氢站的车站气联动控制方法，其特征在于，所述加氢站点加注建议包括：预计等待时间T1、所述可加氢站点的地址信息和所述氢气使用情况；
所述预计等待时间T1的计算方式具体为：
所述云服务端实时获得所述氢能汽车行驶到所述加氢站的预计时间T2；
若所述氢能汽车还未到达所述加氢站，即T2大于0，且T2大于或等于(U1+U2)*T，则所述预计等待时间T1＝T2；
若所述氢能汽车还未到达所述加氢站，即所述预计时间T2大于0，且T2小于(U1+U2)*T，则所述预计等待时间T1为：T1＝(U1+U2)*T-T2；
若所述氢能汽车已经到达所述加氢站，即所述预计时间T2为，0，则所述预计等待时间T1为：T1＝(U1+U2)*T；
其中，T1为预计等待时间，T2为氢能汽车行驶到加氢站的预计时间，U1为当前正在加注的氢能汽车数量，U2为当前等待加注的氢能汽车数量，T为车辆平均加注时间。
3.根据权利要求1所述的加氢站的车站气联动控制方法，其特征在于，所述补氢请求包括：所述急需补氢站点或所述补氢站点的地址信息，以及所述氢气使用情况。
4.根据权利要求2或3所述的加氢站的车站气联动控制方法，其特征在于，所述云服务端通过邮件向所述氢能汽车发送所述加氢站点加注建议；
所述云服务端通过邮件向所述气体运输公司发送所述补氢请求。
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