CN113910909A - 氢燃料电池系统性能的检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氢燃料电池系统性能的检测方法、装置、设备及介质,通过在车辆进入性能检测模式后,监测额定功率密度、起动时间、电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间、电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间、最大功率密度以及氢气利用率,并根据上述指标计算获取电池系统的性能百分比,再通过车辆的仪表盘或者车载终端推送性能百分比。避免了用户需要在实验室进行检测的操作,有效减少了操作步骤,提高了检测结果的准确性,降低了时间成本和人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域,尤其涉及一种氢燃料电池系统性能的检测方法、装置、设备及介质。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,排放出的有害气体极少,使用寿命长,随着燃料电池技术的发展,越来越多的车辆用上了氢燃料电池,及时发现电池系统性能衰减,对于用户来讲至关重要,可以有效减少用户的损失,也可以降低使用车辆的危险性。
现有技术中,目前车载氢燃料电池系统性能的检测是在车辆装配之前,将氢燃料电池放在实验室,由实验室工作人员手动测试电池的稳态性能、起动性能和动态性能,根据这些性能指标来判断电池系统性能。
然而,现有的车载氢燃料电池系统性能的检测方法只能脱机使用,实验复杂,检测时的工况时和真实工况会有差异,导致操作复杂、检测结果不准确、时间成本和人工成本高。
发明内容
本发明实施例提供一种氢燃料电池系统性能的检测方法、装置、设备及介质,用以解决现有技术中操作复杂、检测结果不准确、时间成本和人工成本高的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种氢燃料电池系统性能的检测方法,应用于整车控制器,所述方法包括:
在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,通过FCU控制电池系统采用额定功率值输出,并监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间;
通过FCU控制电池系统采用最大功率值进行输出,并监测所述电池系统的最大功率密度;
根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率;
根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,所述性能百分比用于指示所述电池的系统性能情况;
通过所述车辆的仪表盘或者车载终端推送所述性能百分比。
在一种具体实施方式中,所述方法还包括:
在所述性能百分比低于预设的报警阈值时,通过所述车辆的仪表盘或者车载终端推送报警提示信息,所述报警提示信息用于指示所述电池系统性能低于所述报警阈值。
在一种具体实施方式中,所述方法还包括:
将所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率以及所述性能百分比上传至云端进行存储。
在一种具体实施方式中,所述方法还包括:
根据性能检测过程中的氢气流量计算获取所述氢耗量;
根据所述电池系统在性能检测过程中输出的电压,电流,计算获取所述电池系统输出的所述发电量。
在一种具体实施方式中,所述根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率,包括:
根据所述氢耗量,所述发电量以及所述氢气热值,采用公式:发电量/(氢耗量*氢气热值)*100%计算得到所述氢气利用率。
在一种具体实施方式中,所述根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,包括:
将所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率中的每个指标与对应的标准值的百分比乘以所述指标的占比权重并求和,得到所述电池系统的所述性能百分比;
其中,每个指标对应的标准值是所述电池系统首次运行时的指标值。
第二方面,本发明实施例提供一种氢燃料电池系统性能的检测装置,包括:
第一处理模块,用于在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,通过FCU控制电池系统采用额定功率值输出,并监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间;
所述第一处理模块还用于通过FCU控制电池系统采用最大功率值进行输出,并监测所述电池系统的最大功率密度;
所述第一处理模块还用于根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率;
第二处理模块,用于根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,所述性能百分比用于指示所述电池的系统性能情况;
推送模块,用于通过所述车辆的仪表盘或者车载终端输出所述性能百分比。
第三方面,本发明实施例提供一种整车控制器,包括:
处理器,存储器以及通信接口;
所述存储器用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第一方面任一项提供的氢燃料电池系统性能的检测方法。
第四方面,本发明实施例提供一种车辆,包括:所述的整车控制器,电池系统,FCU,以及通信模块。
第五方面,本发明实施例提供一种可读存储介质,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第一方面任一项提供的氢燃料电池系统性能的检测方法。
本发明实施例提供的氢燃料电池系统性能的检测方法、装置、设备及介质,通过在车辆进入性能检测模式后,监测额定功率密度、起动时间、电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间、电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间、最大功率密度以及氢气利用率,并根据上述指标计算获取电池系统的性能百分比,再通过车辆的仪表盘或者车载终端推送性能百分比。避免了用户需要在实验室进行检测的操作,有效减少了操作步骤,提高了检测结果的准确性,降低了时间成本和人工成本。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法的应用场景示意图;
图2为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法实施例一的流程示意图;
图3为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法实施例二的流程示意图;
图4为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法具体示例的流程示意图;
图5为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测装置实施例一的结构示意图;
图6为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测装置实施例二的结构示意图;
图7为本发明提供的一种整车控制器的结构示意图;
图8为本发明提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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根据本实施例的启示下作出的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
氢燃料电池系统性能反映了电池的安全性和使用期限,通过氢燃料电池系统性能的检测,发现电池系统是否衰减,可以有效减少用户的损失,也可以降低使用车辆的危险性。由于现有技术是通过在车辆装配之前,将氢燃料电池放在实验室,由实验室工作人员手动测试电池的稳态性能、起动性能和动态性能,根据这些性能指标来判断电池系统性能,只能脱机进行检测,实验复杂,检测时的工况时和真实工况会有差异,导致操作复杂、检测结果不准确、时间成本和人工成本高。
针对现有技术中存在的问题,发明人在对氢燃料电池系统性能的检测进行研究的过程中发现,可以通过车辆中的整车控制器对电池系统的额定功率密度、起动时间、第一响应时间、第二响应时间、最大功率密度和氢气利用率进行监测,进而得到性能百分比,将百分比信号通过仪表盘或车载终端推送给用户,使得用户能够及时发现问题,有效减少了操作步骤,提高了检测结果的准确性,降低了时间成本和人工成本。基于上述发明构思,设计了本发明中的氢燃料电池系统性能的检测方案。
示例性的,图1为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法的应用场景示意图。如图1所示,该应用场景可以包括整车控制器11、燃料控制器12、电池系统13、终端设备14、云端15和性能检测开关16。
示例性的,在图1所示的应用场景中,整车控制器11可以将额定功率值、最大功率值发送至燃料电池控制器12,整车控制器11可以将性能百分比和报警提示信息推送给终端设备14,整车控制器11可以将性能百分比和额定功率密度、起动时间、电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间、电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间、最大功率密度和氢气利用率发送至云端15。
燃料电池控制器12可以接收来自整车控制器的额定功率值、最大功率值,燃料电池控制器12可以控制电池系统13采用额定功率值、最大功率值输出。
性能检测开关16可以控制整车控制器11是否进行性能检测。
终端设备14可以接收来自整车控制器11的性能百分比和报警提示信息。
云端15可以接收存储来自整车控制器11的性能百分比和性能指标。
需要说明的是,终端设备可以是仪表盘,也可以是车载终端,终端设备是具有显示屏、接收功能和发送功能的设备,可以进行数据和信息的显示,本发明实施例不对终端设备的具体形态进行限定,可以根据实际需求进行确定。
需要说明的是,性能检测开关是开启和关闭性能检测模式的按钮,性能检测开关可以是车辆上的实体按钮,通过硬线与整车控制器连接,也可以是车载终端的图形用户界面上的按钮,车载终端通过软线与整车控制器进行连接,本发明实施例不对性能检测开关的具体形态和连接方式进行限定,可根据实际需求进行配置。
需要说明的是,电池系统也可称为燃料电池系统、燃料电池等,也就是本发明中的氢燃料电池系统。
可以理解的是,云端可以是服务器,也可以是机房,云端具有接收和存储数据的功能,本发明实施例不对云端的具体形态进行限定,可以根据实际需求确定。
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要说明的是,下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图2为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法实施例一的流程示意图,如图2所示,该氢燃料电池系统性能的检测方法具体包括以下步骤:
S201:在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,通过燃料电池控制器(Fuelcell Control Unit,简称:FCU)控制电池系统采用额定功率值输出,并监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间。
在本步骤中,当需要对电池系统性能进行检测时,用户将车辆电源接通,整车控制器将氢燃料电池与动力电池连接起来,打开性能检测开关,进入性能检测模式,整车控制器在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,进而发送额定功率值给FCU,FCU控制电池系统采用额定功率值输出,整车控制器监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间。
可以理解的是,性能检测开关是开启和关闭性能检测模式的按钮,性能检测开关可以是车辆上的实体按钮,通过硬线与整车控制器连接,也可以是车载终端的图形用户界面上的按钮,车载终端通过软线与整车控制器进行连接,本发明实施例不对性能检测开关的具体形态和连接方式进行限定,可根据实际需求进行配置。
需要说明的是,电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间不包括起动时间。
S202:通过FCU控制电池系统采用最大功率值进行输出,并监测电池系统的最大功率密度。
在整车控制器监测到额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间后,发送最大功率值给FCU,FCU控制电池系统采用最大功率值输出,整车控制器监测电池系统的最大功率密度。
S203:据性能检测过程中的氢耗量,电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率。
在本步骤中,整车控制器在获取到最大功率密度后,对检测过程中的氢耗量和电池系统输出的发电量进行计算获取,并根据氢耗量、电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率。
示例性的,整车控制器可以通过性能检测过程中的氢气流量计算获取所述氢耗量,可以通过性能检测过程中电池系统输出的电压,电流,计算获取所述电池系统输出的所述发电量,再根据所述氢耗量,所述发电量以及所述氢气热值,采用公式:发电量/(氢耗量*氢气热值)*100%计算得到所述氢气利用率。
S204:根据额定功率密度,起动时间,第一响应时间,第二响应时间,最大功率密度以及氢气利用率,计算获取电池系统的性能百分比,性能百分比用于指示电池的系统性能情况。
在本步骤中,整车控制器在获取到额定功率密度,起动时间,第一响应时间,第二响应时间,最大功率密度以及氢气利用率这些指标值后,可根据这些指标值进行计算得到电池系统的性能百分比。
在具体实现中,整车控制器将所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率中的每个指标与对应的标准值的百分比乘以所述指标的占比权重并求和,得到所述电池系统的所述性能百分比,其中,每个指标对应的标准值是所述电池系统首次运行时的指标值。
可以理解的是,不同的性能百分比对应不同的电池系统性能,示例性的,性能百分比在90%及以上时电池系统性能为优,性能百分比在40%-89%时电池系统性能为良,性能百分比在40%以下时电池系统性能为差,本发明实施例不对性能百分比与电池系统性能之间的关系进行限定,可根据实际需求进行设置。
需要说明的是,每个指标对应的标准值是车辆出厂前或者电堆活化后经过台架测试电池系统获得的,存储在整车控制器中,整车控制器可以利用标准值计算获得相应指标与标准值的百分比。
S205:通过车辆的仪表盘或者车载终端推送性能百分比。
在本步骤中,整车控制器具有推送功能,在计算出性能百分比后,可通过车辆的仪表盘或者车载终端向用户推送性能百分比。
可以理解的是,仪表盘或车载终端具有显示功能,可以将性能百分比显示在仪表盘或车载终端上,用户可以通过仪表盘或车载终端查看性能百分比。
本实施例提供的氢燃料电池系统性能的检测方法,通过车辆上的整车控制器对电池系统的额定功率密度、起动时间、第一响应时间、第二响应时间、最大功率密度和氢气利用率进行监测,进而得到性能百分比,将百分比信号通过仪表盘或车载终端推送给用户,使得用户能够及时发现问题,有效减少了操作步骤,提高了检测结果的准确性,降低了时间成本和人工成本。
可选的,在上述实施例的基础上,图3为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法实施例二的流程示意图。如图3所示,在本实施例中,上述步骤S203可以通过如下步骤实现:
S301:根据性能检测过程中的氢气流量计算获取氢耗量。
在本步骤中,整车控制器通过氢气流量计来计算获取检测过程中氢气的消耗量。
可以理解的是,氢气流量计是用来测量氢气用量的装置,整车控制器可以通过氢气流量计获取氢耗量。
S302:根据电池系统在性能检测过程中输出的电压,电流,计算获取电池系统输出的发电量。
可以理解的是,在性能检测过程中,电池系统会输出电压和电流,整车控制器利用电压和电流通过积分计算获取发电量。
S303:根据性能检测过程中的氢耗量,电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率。
具体的,根据氢耗量,发电量以及氢气热值,采用公式:发电量/(氢耗量*氢气热值)*100%计算得到氢气利用率。
如图3所示,在本实施例中,上述步骤S204可以通过如下步骤实现:
S304:计算获取额定功率密度,起动时间,第一响应时间,第二响应时间,最大功率密度,氢气利用率与对应的标准值的百分比。
在本步骤中,在获取到额定功率密度,起动时间,第一响应时间,第二响应时间,最大功率密度,氢气利用率这些指标后,将额定功率密度、最大功率密度和氢气利用率除以对应的标准值再乘以100%,将起动时间,第一响应时间,第二响应时间对应的标准值除以其本身的值再乘以100%,得到相应的百分比。
需要说明的是,每个指标对应的标准值可以是所述电池系统首次运行时的指标值,如果电池系统进行过电堆活化,每个指标对应的标准值也可以是电堆活化后电池系统首次运行的指标值。
可以理解的是,标准值的获取是在车辆出厂前或者电堆活化后经过台架测试电池系统获得的,存储在整车控制器中,整车控制器可以利用标准值计算获得相应指标与标准值的百分比。
S305:将每个指标与对应的标准值的百分比乘以指标的占比权重并求和,得到电池系统的性能百分比。
需要说明的是,上述指标的占比权重大小关系为:最大功率密度的占比权重大于额定功率密度的占比权重大于第一响应时间的占比权重大于第二响应时间的占比权重大于起动时间的占比权重大于氢气利用率的占比权重。本发明实施例不对上述指标的具体占比权重进行限定,可根据实际需求进行设置。
如图3所示,在本实施例中,上述步骤S205可以通过如下步骤实现:
S306:通过车辆的仪表盘或者车载终端推送性能百分比。
在本步骤中,整车控制器具有推送功能,在计算出性能百分比后,可通过车辆的仪表盘或者车载终端向用户推送性能百分比。
可以理解的是,仪表盘或车载终端具有显示功能,可以将性能百分比显示在仪表盘或车载终端上,用户可以通过仪表盘或车载终端查看性能百分比。
可选的,S307:在性能百分比低于预设的报警阈值时,通过车辆的仪表盘或者车载终端推送报警提示信息,报警提示信息用于指示电池系统性能低于报警阈值。
在本步骤中,整车控制器在获取到性能百分比后,对性能百分比与预设报警阈值做大小判断,如果性能百分低于预设的报警阈值,通过车辆的仪表盘或者车载终端向用户推送报警提示信息,用户可以通过仪表盘或车载终端查看报警提示信息。
需要说明的是,本实施例在车辆出厂前,将报警阈值设置存储在整车控制器中,用于判断性能百分比是否低于报警阈值,进而向仪表盘或者车载终端推送报警提示信息。
可以理解的是,报警阈值可以设置多个,也可以设置一个,示例性的,报警阈值设置多个时,可以设置为20%、30%和40%,不同的阈值对应不同的报警提示信息,本发明实施例不对报警阈值的具体数量和报警阈值的具体数值进行限定,可根据实际需求进行设置。
S308:将额定功率密度,启动起动时间,第一响应时间,第二响应时间,最大功率密度,氢气利用率以及性能百分比上传至云端进行存储。
可以理解的是,整合控制器在向云端发送指标值和性能百分比时也需要发送电池标识,方便后续需要对电池进行操作时能够迅速查找到对应的电池。
可以理解的是,电池标识可以是电池编号,也可以是车辆识别号码,电池标识是用来区别不同的电池,本发明实施例不对电池标记进行具体限定,可根据实际需求进行确定。
前述实施例提供的氢燃料电池系统性能的检测方法,通过车辆上的整车控制器得到性能百分比后,将性能百分比与预设报警阈值进行大小判断,低于报警阈值就会向仪表盘或车载终端进行推送报警提示信息,使得用户能够及时发现问题,减少用户损失,减少了开车隐患,降低了时间成本和人工成本。
结合上述各个实施例中的氢燃料电池系统性能的检测方案,下面通过一种具体的实例对该方案进行举例说明。
图4为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测方法具体示例的流程示意图,如图4所示,该氢燃料电池系统性能的检测方法具体包括以下步骤:
S401:打开开关,进入性能检测模式。
在本步骤中,当需要对电池系统性能进行检测时,用户将车辆电源接通,整车控制器将氢燃料电池与动力电池连接起来,打开性能检测开关,进入性能检测模式。
S402:在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,整车控制器发送额定功率值给FCU,监测额定功率密度(功率/质量)、起动时间、电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间。
在本步骤中,整车控制器在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,进而发送额定功率值给FCU,FCU控制电池系统采用额定功率值输出,整车控制器监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间。
S403:整车控制器发送最大功率值给FCU,监测电池系统的最大功率密度。
在本步骤中,在整车控制器监测到额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间后,发送最大功率值给FCU,FCU控制电池系统采用最大功率值输出,整车控制器监测电池系统的最大功率密度。
S404:根据性能检测过程中氢耗量,电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率。
在本步骤中,整车控制器在获取到最大功率密度后,通过性能检测过程中的氢气流量计算获取氢耗量,通过性能检测过程中电池系统输出的电压,电流,计算获取所述电池系统输出的发电量,再根据氢耗量、发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率。
S405:获取标准值。
需要说明的是,每个指标对应的标准值是车辆出厂前或者电堆活化后经过台架测试电池系统获得的,存储在整车控制器中,整车控制器可以直接获取。
S406:根据各评价指标与其标准值的百分比分别乘以其所占权重比并求和,得出性能百分比。
在本步骤中,整车控制器获取到标准值后,将额定功率密度、最大功率密度和氢气利用率除以对应的标准值再乘以100%,将起动时间,第一响应时间,第二响应时间对应的标准值除以其本身的值再乘以100%,得到相应的百分比。
将上述百分比分别乘以相应的权重并求和,得到性能百分比。
S407:判断性能百分比是否低于设定阈值。
整车控制器在得到性能百分比后,将其与预设的报警阈值相比较,判断是否低于设定阈值。
可选的,S408:推送性能百分比。
在本步骤中,当性能百分比高于或等于设定阈值时,整车控制器具有推送功能,在计算出性能百分比后,可通过车辆的仪表盘或者车载终端向用户推送性能百分比。
可选的,S409:推送性能百分比和报警提示信息。
在本步骤中,当性能百分比预设的报警阈值时,通过车辆的仪表盘或者车载终端向用户推送性能百分比和报警提示信息,用户可以通过仪表盘或车载终端查看报警提示信息。
S410:将额定功率密度,启动起动时间,第一响应时间,第二响应时间,最大功率密度,氢气利用率以及性能百分比上传至云端进行存储。
在本步骤中,整车控制器与云端建立通信连接,将上述指标值、性能百分比和电池标识发送给云端,云端接收到相应的数据后进行存储。
本发明提供的方案,用户可以随时打开性能检测开关,整车控制器对额定功率密度、起动时间、电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间、电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间、最大功率密度和氢气利用率进行监测,在进行计算得到性能百分比,判断是否大于报警阈值,将性能百分比和报警阈值推送到仪表盘或车载终端上,使得用户可以在电池系统的全生命周期进行检测,及时发现电池系统是否衰减,有效提高检测的效率,降低了时间成本和人工成本。
下述为本发明装置实施例,可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节,请参照本发明方法实施例。
图5为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测装置实施例一的结构示意图;如图5所示,该氢燃料电池系统性能的检测装置50包括:
第一处理模块51,用于在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,通过FCU控制电池系统采用额定功率值输出,并监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间;
所述第一处理模块51还用于通过FCU控制电池系统采用最大功率值进行输出,并监测所述电池系统的最大功率密度;
所述第一处理模块51还用于根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率;
第二处理模块52,用于根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,所述性能百分比用于指示所述电池的系统性能情况;
推送模块53,用于通过所述车辆的仪表盘或者车载终端输出所述性能百分比。
在本发明实施例的一种可能设计中,推送模块还用于在所述性能百分比低于预设的报警阈值时,通过所述车辆的仪表盘或者车载终端推送报警提示信息,所述报警提示信息用于指示所述电池系统性能低于所述报警阈值。
本实施例提供的氢燃料电池系统性能的检测装置,用于执行前述任一方法实施例中的技术方案,其实现原理和技术效果类似,通过整车控制器对性能指标进行检测,将检测结果进行计算得到性能百分比,将性能百分比和报警提示信息推送至仪表盘或车载终端,使得用户可以查看,有效提高了检测效率,降低了人工成本和时间成本。
图6为本发明提供的氢燃料电池系统性能的检测装置实施例二的结构示意图;如图6所示,在本发明实施例的另一种可能设计中,所述氢燃料电池系统性能的检测装置50还包括:
通信模块54,用于将所述额定功率密度,所述启动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率以及所述性能百分比上传至云端进行存储。
在本发明实施例的上述可能设计中,第一处理模块,还用于根据性能检测过程中的氢气流量计算获取所述氢耗量;
所述第一处理模块还用于根据所述电池系统在性能检测过程中输出的电压,电流,计算获取所述电池系统输出的所述发电量。
在本发明实施例的上述可能设计中,第一处理模块具体用于根据所述氢耗量,所述发电量以及所述氢气热值,采用公式:发电量/(氢耗量*氢气热值)*100%计算得到所述氢气利用率。
在本发明实施例的上述可能设计中,第二处理模块具体用于将所述额定功率密度,所述启动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率中的每个指标与对应的标准值的百分比乘以所述指标的占比权重并求和,得到所述电池系统的所述性能百分比;
其中,每个指标对应的标准值是所述电池系统首次运行时的指标值。
前述任一实施例提供的观测量的监控装置,用于执行前述任一方法实施例提供的技术方案,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
图7为本发明提供的一种整车控制器的结构示意图。如图所示,该整车控制器70包括:
处理器71,存储器72以及通信接口73;
所述存储器用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行前述任一方法实施例所述的氢燃料电池系统性能的检测方法。
可选的,存储器72既可以是独立的,也可以跟处理器71集成在一起。
可选的,当所述存储器72是独立于处理器71之外的器件时,所述服务器70还可以包括:
总线,用于将上述器件连接起来。
图8为本发明提供的一种车辆的结构示意图。如图8所示,该车辆80包括:所述的整车控制器81,电池系统82,FCU83,以及通信模块84。
本发明实施例还提供一种可读存储介质,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前述任一实施例提供的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种氢燃料电池系统性能的检测方法,其特征在于,应用于整车控制器,所述方法包括:
在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,通过燃料电池控制器FCU控制电池系统采用额定功率值输出,并监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间;
通过FCU控制电池系统采用最大功率值进行输出,并监测所述电池系统的最大功率密度;
根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率;
根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,所述性能百分比用于指示所述电池的系统性能情况;
通过所述车辆的仪表盘或者车载终端推送所述性能百分比。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述性能百分比低于预设的报警阈值时,通过所述车辆的仪表盘或者车载终端推送报警提示信息,所述报警提示信息用于指示所述电池系统性能低于所述报警阈值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率以及所述性能百分比上传至云端进行存储。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据性能检测过程中的氢气流量计算获取所述氢耗量;
根据所述电池系统在性能检测过程中输出的电压,电流,计算获取所述电池系统输出的所述发电量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率,包括:
根据所述氢耗量,所述发电量以及所述氢气热值,采用公式:发电量/(氢耗量*氢气热值)*100%计算得到所述氢气利用率。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,包括:
将所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度,所述氢气利用率中的每个指标与对应的标准值的百分比乘以所述指标的占比权重并求和,得到所述电池系统的所述性能百分比;
其中,每个指标对应的标准值是所述电池系统首次运行时的指标值。
7.一种氢燃料电池系统性能的检测装置,其特征在于,包括:
第一处理模块,用于在检测到车辆进入电池系统的性能检测模式后,通过燃料电池控制器FCU控制电池系统采用额定功率值输出,并监测额定功率密度,起动时间,电池系统额定功率从10%到90%的第一响应时间,以及电池系统额定功率从0%到50%的第二响应时间;
所述第一处理模块还用于通过FCU控制电池系统采用最大功率值进行输出,并监测所述电池系统的最大功率密度;
所述第一处理模块还用于根据性能检测过程中的氢耗量,所述电池系统输出的发电量以及氢气热值计算得到氢气利用率;
第二处理模块,用于根据所述额定功率密度,所述起动时间,所述第一响应时间,所述第二响应时间,所述最大功率密度以及所述氢气利用率,计算获取所述电池系统的性能百分比,所述性能百分比用于指示所述电池的系统性能情况;
推送模块,用于通过所述车辆的仪表盘或者车载终端输出所述性能百分比。
8.一种整车控制器,其特征在于,包括:
处理器,存储器以及通信接口;
所述存储器用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至6任一项所述的氢燃料电池系统性能的检测方法。
9.一种车辆,其特征在于,包括:权利要求8所述的整车控制器,电池系统,电池控制器FCU,以及通信模块。
10.一种可读存储介质,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权利要求1至6任一项所述的氢燃料电池系统性能的检测方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114784341A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-22 | 东风汽车集团股份有限公司 | 确定氢燃电池空气流量闭环响应时长的方法、装置及设备 |
CN116125295A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 车辆的燃料电池的性能测试方法、其装置以及其系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090069975A1 (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel Cell Vehicle Performance Mode |
US20130316257A1 (en) * | 2010-12-28 | 2013-11-28 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Fuel cell system |
CN111731155A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 氢燃料电池车氢耗的测量方法及装置 |
CN112356689A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 北理新源(佛山)信息科技有限公司 | 氢燃料电池汽车安全预警的检测方法、系统及车载终端 |
-
2021
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090069975A1 (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel Cell Vehicle Performance Mode |
US20130316257A1 (en) * | 2010-12-28 | 2013-11-28 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Fuel cell system |
CN111731155A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 氢燃料电池车氢耗的测量方法及装置 |
CN112356689A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 北理新源(佛山)信息科技有限公司 | 氢燃料电池汽车安全预警的检测方法、系统及车载终端 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114784341A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-22 | 东风汽车集团股份有限公司 | 确定氢燃电池空气流量闭环响应时长的方法、装置及设备 |
CN114784341B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-08-22 | 东风汽车集团股份有限公司 | 确定氢燃电池空气流量闭环响应时长的方法、装置及设备 |
CN116125295A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 车辆的燃料电池的性能测试方法、其装置以及其系统 |
CN116125295B (zh) * | 2023-04-13 | 2023-08-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 车辆的燃料电池的性能测试方法、其装置以及其系统 |
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