CN114551940A - 一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法及装置 - Google Patents

一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法及装置，该方法应用于具有计数器的氢气瓶监控装置中，该氢气瓶包括加氢开关，包括：记录氢气瓶内在加氢开关开启时的第一瓶内压力和加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；获取第二瓶内压力与第一瓶内压力的压力差，并判断该压力差是否大于预设值；若是，控制计数器计数，该计数器用于统计氢气瓶的加氢次数，通过对氢气瓶的加氢次数进行统计，能够保障氢气瓶的使用安全性。

Description

一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法及装置。
背景技术
新能源汽车能够缓解目前的能源短缺问题，其中，新能源汽车所采用的燃料电池有明显的优势，而且，燃料电池汽车在未来新能源汽车的发展中有着更加重要的地位和广阔的前景。
燃料电池中所采用的氢气是易燃易爆的可燃气体，这些气体是存储在氢气瓶内的，燃料电池的氢气瓶的使用寿命是有限的，该使用寿命由氢气瓶的充气次数所决定。
因此，氢气瓶的使用安全是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的氢燃料电池氢气瓶的监控方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法，应用于具有计数器的氢气瓶监控系统中，所述氢气瓶包括加氢开关，包括：
记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启时的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；
获取所述第二瓶内压力与所述第一瓶内压力的压力差，并判断所述压力差是否大于预设值；
若是，控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数。
进一步地，所述氢气瓶监控装置还连接显示装置，在所述控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数之后，还包括：
获取计数器的统计结果和所述氢气瓶的使用时长；
判断所述统计结果是否大于预设次数以及使用时长是否达到预设年限，获得判断结果；
基于所述判断结果，对所述显示装置进行控制。
进一步地，所述基于所述判断结果，对所述显示装置进行控制，包括：
在所述判断结果表明所述统计结果大于预设次数，或者所述使用时长达到预设年限时，通过所述显示装置提醒司乘人员。
进一步地，在所述控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数之后，还包括：
基于所述预设次数，获取所述氢气瓶加氢气的剩余次数，并通过所述显示装置显示所述剩余次数。
进一步地，所述记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启之前的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力之前，还包括：
按照温度与压力的经验公式，在氢气质量不变的情况下，获得氢气瓶的瓶内压力与温度之间的关系式；
基于所述关系式，获得所述第一瓶内压力和所述第二瓶内压力。
进一步地，所述基于所述关系式，获得所述第一瓶内压力和所述第二瓶内压力，包括：
基于所述关系式，监测所述加氢开关是否处于激活状态；
若是，获取所述加氢开关开启时的第一瓶内压力；
监测所述加氢开关是否处于关闭状态；
若是，获取所述加氢开关关闭后的第二瓶内压力。
进一步地，所述预设次数为7500次，所述预设年限为10年。
第二方面，本发明还提供了一种氢燃料电池氢气瓶的监控装置，应用于具有计数器的氢气瓶监控系统中，所述氢气瓶包括加氢开关，包括：
记录模块，用于记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启时的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；
获取模块，用于获取所述第二瓶内压力与所述第一瓶内压力的压力差，并判断所述压力差是否大于预设值；
控制模块，用于若是，控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数。
第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述述的方法步骤。
第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上法步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法，应用于具有计数器的氢气瓶监控装置中，该氢气瓶包括加氢开关，包括：记录氢气瓶内在加氢开关开启时的第一瓶内压力和加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；获取第二瓶内压力与第一瓶内压力的压力差，并判断该压力差是否大于预设值；若是，控制计数器计数，该计数器用于统计氢气瓶的加氢次数，通过对氢气瓶的加氢次数进行统计，能够保障氢气瓶的使用安全性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中氢燃料电池氢气瓶的监控方法的步骤流程示意图；
图2示出了本发明实施例中氢燃料电池氢气瓶的监控装置的结构示意图；
图3示出了本发明实施例中实现氢燃料电池氢气瓶的监控方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明的实施例提供了一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法，该方法应用于具有计数器的氢气瓶监控系统中，该氢气瓶包括加氢开关，如图1所示，包括：
S101，记录氢气瓶内在加氢开关开启时的第一瓶内压力和加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；
S102，获取第二瓶内压力与第一瓶内压力的压力差，并判断压力差是否大于预设值；
S103，若是，控制计数器计数，计数器用于统计氢气瓶的加氢次数。
在具体的实施方式中，在S101之前，还包括：按照温度与压力的经验公式，在氢气质量不变的情况下，获得氢气瓶的瓶内压力和温度之间的关系式；基于该关系式，获得第一瓶内压力和第二瓶内压力。
具体地，由于氢气为高压气体，不适用于普通气体的关系式PV＝nRT。而是适用于温度与压力的经验公式，即m＝24.5736*V*P/(101.325*(T+273.15+1.9155*P))，在氢气质量不变的情况下，获得氢气瓶的瓶内压力和温度之间的关系式。
然后，根据该关系式，获得第一瓶内压力和第二瓶内压力。
具体地，基于该关系式，监测加氢开关是否处于激活状态；若是，获取加氢开关开启时的第一瓶内压力；监测加氢开关是否处于关闭状态；若是，获取加氢开关关闭后的第二瓶内压力。
其中，在加氢开关处于激活状态时，根据当前的温度，以及氢气的质量，按照上述的经验公式，获得加氢开关开启时的第一瓶内压力；在加氢开关处于关闭状态时，根据温度，以及此时氢气的质量，按照上述的经验公式，获得加氢开关关闭后的第二瓶内压力。
然后，执行S101，记录氢气瓶内的加氢开关开启时的第一瓶内压力和加氢开关关闭之后的第二瓶内压力。
接着，执行S102，获取第二瓶内压力与第一瓶内压力的压力差，并判断该压力差是否大于预设值。该预设值具体为明显的气压变化值。
通过将该压力差与预设值进行比较，将超过预设值的氢气瓶确定为执行了一次加氢操作，按照S103的步骤执行，控制计数器计数，该计数器用于统计氢气瓶的加氢次数。
在具体的实施方式中，在压力差大于预设值时，确定为该氢气瓶的一次加氢过程，通过计数器对加氢次数进行记录。
在S103之后，还包括：
获取计数器的统计结果和氢气瓶的使用时长；
判断统计结果是否大于预设次数以及使用时长是否达到预设年限，获得判断结果；
基于该判断结果，对显示装置进行控制。
该氢气瓶监控系统一方面可以通过计数器对加氢次数进行统计，另一方面对氢气瓶的使用时长进行统计。
因此，在加氢次数的统计结果大于预设次数或者氢气瓶的使用时长达到预设年限时，则通过显示装置提醒司乘人员。
每个氢气瓶都有预设的加氢预设次数，在超过该加氢的预设次数之后，再继续使用该氢气瓶，则会有安全隐患，因此，在加氢次数大于预设次数之后，通过显示装置显示提示信息，比如，可以提示，该氢气瓶的加氢次数已达上限，从而提醒司乘人员或者相关技术人员再次使用的风险等。
另一方面，在氢气瓶的加氢次数的统计结果未超过预设次数，而氢气瓶的使用时间达到预设年限，此时也存在安全隐患，因此，在氢气瓶的使用时间达到预设年限之后，通过显示装置显示提示信息，该预设年限为10年。
在具体的实施方式中，无论是监测到加氢次数的统计结果先到达预设次数，还是氢气瓶的使用时长先达到预设年限，均需要通过显示装置显示提示信息，以避免对氢气瓶的使用风险。
在S103之后，还可以基于该预设次数，获取氢气瓶加氢气的剩余次数，基于该剩余次数，通过显示装置提醒司乘人员。
由于氢气瓶还可以继续加氢气，在每加一次氢气，都记录有加氢气的次数，将每次记录的数据与预设次数进行比较，得到氢气瓶加氢气的剩余次数，通过提前告知加气次数，使得司乘人员能够尽早为氢气瓶在寿命结束之前做好准备，提高了燃料电池的安全性。
该预设次数具体为7500次，即超过该预设次数则通过该显示装置提醒司乘人员，该氢气瓶已达使用上限。当然，该预设次数可以根据情况进行设定。
在未超过该预设次数时，通过显示装置显示剩余次数，从而提醒驾乘人员。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法，应用于具有计数器的氢气瓶监控装置中，该氢气瓶包括加氢开关，包括：记录氢气瓶内在加氢开关开启时的第一瓶内压力和加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；获取第二瓶内压力与第一瓶内压力的压力差，并判断该压力差是否大于预设值；若是，控制计数器计数，该计数器用于统计氢气瓶的加氢次数，通过对氢气瓶的加氢次数进行统计，能够保障氢气瓶的使用安全性。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种氢燃料电池氢气瓶的监控装置，如图2所示，包括：
记录模块201，用于记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启时的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；
第一获取模块202，用于获取所述第二瓶内压力与所述第一瓶内压力的压力差，并判断所述压力差是否大于预设值；
控制模块203，用于若是，控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数。
在一种可选的实施方式中，还包括：
第二获取模块，用于获取计数器的统计结果和所述氢气瓶的使用时长；
判断模块，用于判断所述统计结果是否大于预设次数以及使用时长是否达到预设年限，获得判断结果；
控制模块，用于基于所述判断结果，对所述显示装置进行控制。
在一种可选的实施方式中，所述控制模块，用于：
在所述判断结果表明所述统计结果大于预设次数，或者所述使用时长达到预设年限时，通过所述显示装置提醒司乘人员。
在一种可选的实施方式中，还包括：
第三获取模块，用于基于所述预设次数，获取所述氢气瓶加氢气的剩余次数；
提醒模块，用于基于所述剩余次数，通过所述显示装置提醒司乘人员。
在一种可选的实施方式中，还包括：
第一获得模块，用于按照温度与压力的经验公式，在氢气质量不变的情况下，获得氢气瓶的瓶内压力与温度之间的关系式；
第二获得模块，用于基于所述关系式，获得所述第一瓶内压力和所述第二瓶内压力。
在一种可选的实施方式中，所述第二获得模块，用于：
基于所述关系式，监测所述加氢开关是否处于激活状态；
若是，获取所述加氢开关开启时的第一瓶内压力；
监测所述加氢开关是否处于关闭状态；
若是，获取所述加氢开关关闭后的第二瓶内压力。
在一种可选的实施方式中，所述预设次数为7500次，预设年限为10年。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机设备，如图3所示，包括存储器304、处理器302及存储在存储器304上并可在处理器302上运行的计算机程序，所述处理器302执行所述程序时实现上述氢燃料电池氢气瓶的监控方法的步骤。
其中，在图3中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述氢燃料电池氢气瓶的监控方法的步骤。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的氢燃料电池氢气瓶的监控装置、计算机设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。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。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种氢燃料电池氢气瓶的监控方法，应用于具有计数器的氢气瓶监控系统中，所述氢气瓶包括加氢开关，其特征在于，包括：
记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启时的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；
获取所述第二瓶内压力与所述第一瓶内压力的压力差，并判断所述压力差是否大于预设值；
若是，控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢气瓶监控装置还连接显示装置，在所述控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数之后，还包括：
获取计数器的统计结果和所述氢气瓶的使用时长；
判断所述统计结果是否大于预设次数以及使用时长是否达到预设年限，获得判断结果；
基于所述判断结果，对所述显示装置进行控制。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述判断结果，对所述显示装置进行控制，包括：
在所述判断结果表明所述统计结果大于预设次数，或者所述使用时长达到预设年限时，通过所述显示装置提醒司乘人员。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数之后，还包括：
基于所述预设次数，获取所述氢气瓶加氢气的剩余次数，并通过所述显示装置显示所述剩余次数。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启之前的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力之前，还包括：
按照温度与压力的经验公式，在氢气质量不变的情况下，获得氢气瓶的瓶内压力与温度之间的关系式；
基于所述关系式，获得所述第一瓶内压力和所述第二瓶内压力。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述关系式，获得所述第一瓶内压力和所述第二瓶内压力，包括：
基于所述关系式，监测所述加氢开关是否处于激活状态；
若是，获取所述加氢开关开启时的第一瓶内压力；
监测所述加氢开关是否处于关闭状态；
若是，获取所述加氢开关关闭后的第二瓶内压力。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设次数为7500次，所述预设年限为10年。
8.一种氢燃料电池氢气瓶的监控装置，应用于具有计数器的氢气瓶监控系统中，所述氢气瓶包括加氢开关，其特征在于，包括：
记录模块，用于记录所述氢气瓶内在所述加氢开关开启时的第一瓶内压力和所述加氢开关关闭之后的第二瓶内压力；
获取模块，用于获取所述第二瓶内压力与所述第一瓶内压力的压力差，并判断所述压力差是否大于预设值；
控制模块，用于若是，控制所述计数器计数，所述计数器用于统计所述氢气瓶的加氢次数。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
10.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
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