CN114576553B - 一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法及装置，该方法包括确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当剩余氢气总量低于预设氢气总量时，逐级向各氢气储罐充装；当检测到目标车辆时，控制氢气压缩机停止向各氢气储罐充装，并控制第一氢气储罐向目标车辆加注氢气；每经过预设时间周期，基于各氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度和加氢机当前加注压力分别计算各氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各氢气储罐对应的各最大压力上升率。本发明利用算法自动选择最合适的气源实现最高的系统整体加注速率，从根本上提高了多线进气加氢系统氢气加注效率。

Description

一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法及装置
技术领域
本申请涉及加氢站技术领域，具体而言，涉及一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法及装置。
背景技术
目前加氢站都是通过氢气压缩机进行氢气加注。加氢站常用的氢气压缩机主要为隔膜式氢气压缩机及液驱式氢气压缩机，其中隔膜式氢气压缩机启停必须间隔30分钟以上，为确保连续充装，一般需要配置2台氢气压缩机；液驱式氢气压缩机在快速启停时，能耗最高的油站必须持续运行，且维护费用较高。可见，现有加氢站为了保证氢气的连续充装，需要投入的成本较高，且只能进行单线进气，使得氢气加注对象的氢气储罐随着加注过程而逐渐升压后，氢气的加注效率会越来越低，导致整体的氢气加注的效率低下。
虽然存在有部分加氢站使用多条储气支路进行氢气加注，但由于没有合适的控制方法进行相应的控制，氢气充装过程存在断点，且氢气加注效率仍然不高。
发明内容
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法及装置。
第一方面，本申请实施例提供了一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法，所述方法包括：
确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装；
当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气；
每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率；
当存在第二氢气储罐对应的所述第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐；
当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
优选的，所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装，包括：
当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐，并控制氢气压缩机向所述待充装氢气储罐充装；
所述待充装氢气储罐充装完毕后，重复所述基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐的步骤。
优选的，所述每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，包括：
每经过预设时间周期，获取所述第一氢气储罐对应的质量加注速率和加氢机当前加注温度，并基于当前储罐压力、气瓶当前温度与气瓶当前压力从预设的历史数据库中查询其余各所述氢气储罐对应的各所述质量加注速率和加氢机当前加注温度；
基于所述质量加注速率和加氢机当前加注温度计算各所述氢气储罐对应的各质量平均值；
获取所述目标车辆对应的气瓶生产参数对照表，基于当前环境温度在所述气瓶生产参数对照表中选取计算参数，并基于所述计算参数与质量平均值计算加注最终时长；
基于加注最终压力、所述气瓶当前压力、所述加氢机当前加注压力、所述加注最终时长、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，所述最大压力上升率为加注结束时能够使车载气瓶温度刚好达到预设温度的压力上升率。
优选的，所述控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装之后，还包括：
控制所述氢气压缩机向缓冲罐充装，直至所述缓冲罐的罐内压力等于预设的缓冲罐最大压力。
优选的，所述方法还包括：
当所述剩余氢气总量小于所述目标车辆的目标氢气加注量时，计算所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率；
在所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率均大于各所述氢气储罐的各所述最大压力上升率时，控制所述缓冲罐向所述目标车辆加注。
优选的，所述控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，包括：
关闭所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐和第一氢气储罐对应的气动阀门，计算所述目标氢气储罐与目标车辆对应气瓶的气压差，并基于所述气压差控制加氢机调压阀调整氢气输送管道气压后，开启所述目标氢气储罐对应的气动阀门。
第二方面，本申请实施例提供了一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制装置，所述装置包括：
确定模块，用于确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装；
第一检测模块，用于当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气；
计算模块，用于每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率；
判断模块，用于当存在第二氢气储罐对应的所述第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐；
第二检测模块，用于当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，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计算机程序时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。
第四方面，本申请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，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
本发明的有益效果为：1.提出多线进气情况下的氢气加注智能控制算法，充分利用多个气源，利用算法自动选择最合适的气源实现最高的系统整体加注速率，从根本上提高了多线进气加氢系统氢气加注效率。
2.能够在对加氢站中的多级储氢罐进行充装过程中，出现有车辆需要加氢时，优先对车辆加注，且加注过程中氢气压缩机同时工作不中断，对缓冲罐进行充装来提高后续整体充装效率，保证对氢气储罐充装无断点，还解决了车辆加注过程和储罐充装过程耦合度高、互相影响的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种加氢站系统的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
其中，1-氢气压缩机、2-缓冲罐、3-加氢机、4-氢气储罐、5-汽化器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本申请的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
参见图1，图1是本申请实施例提供的一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述方法包括：
S101、确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装。
本申请的执行主体可以为加氢站系统对应的云端服务器。
本申请所适用的加氢站系统的结构可以如图2所示，氢气压缩机1用来将氢气气源注入至系统内，进而对氢气储罐4和缓冲罐2进行充装。需要加注氢气的车辆将通过加氢机3进行氢气的加注。汽化器5与氢气储罐4连接，用来使氢气站系统具备升级液氢加氢站的能力。各个氢气储罐4内设定有不同的压力。一般而言，各氢气储罐4中至少需要2个氢气储罐4来分别作为低压氢气储罐和高压氢气储罐，其他氢气储罐4为设置不同梯度压力的中压储罐。对于作为中压储罐进行氢气加注控制的氢气储罐4的数量，本申请并不进行限定。
在本申请实施例中，云端服务器首先将确定各个氢气储罐的剩余氢气量，进而确定出整体的剩余氢气总量。由于氢气储罐的体积是一定的，且氢气储罐在没有氢气消耗时所设定的压力值也是一定的，故可以通过各氢气储罐内气体压强的测量来确定剩余氢气量。云端服务器还将设置有预设氢气总量，一般而言，设置的预设氢气总量能够满足3辆车辆的氢气加注。当剩余氢气总量比预设氢气总量低时，即认为有可能出现氢气加注供应量不足的情况，故将控制氢气压缩机对氢气储罐进行充装。此外，在对车辆的氢气加注过程中，车辆气瓶的温度会同步上升，出于安全性考虑，相关标准规定了气瓶的温度上限。又由于需要加注氢气的车辆的气瓶一般而言内部压力很小，若直接使用高压对其进行加注，在压力差过大、加注速度过大的情况下，气瓶的温度也将快速上升至超出规定温度，故对各个氢气储罐设置了不同的储罐压力等级，以此根据等级的不同，为氢气储罐梯度设置了不同的压力，进而在加氢过程中逐步提升压力。基于该原因，初始状态下将更有可能选择储罐压力等级小，即压力小的氢气储罐进行加注，故云端服务器在没有车辆需要加注时，将根据储罐压力等级来逐级对各个氢气储罐进行充装。
在一种可实施方式中，所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装，包括：
当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐，并控制氢气压缩机向所述待充装氢气储罐充装；
所述待充装氢气储罐充装完毕后，重复所述基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐的步骤。
在本申请实施例中，氢气储罐的不同储罐压力等级将对应有不同的预设等级容量，通过逐级确定每个氢气储罐的当前剩余氢气量，并将其与该氢气储罐的预设等级容量进行比对，便能够确定该氢气储罐是否为待充装氢气储罐。一旦确定有待充装氢气储罐，便会控制氢气压缩机对其进行充装，即优先保证低等级的氢气储罐的充装，在低等级的氢气储罐充装完毕后才会对更高等级的氢气储罐进行充装。
S102、当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气。
在本申请实施例中，如果有目标车辆需要加注氢气，且与加氢机的加注枪连接时，云端服务器会检测到相应的信号，进而确定需要对加氢站进行控制来加注氢气。为了避免车辆加注过程和储罐充装过程耦合度高、互相影响，云端服务器将停止向氢气储罐进行充装，接着首先控制储罐压力等级最低的第一氢气储罐对目标车辆进行氢气加注，以避免压力差过大，氢气加注速率过高而导致气瓶温度上升过高。
在一种可实施方式中，所述控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装之后，还包括：
控制所述氢气压缩机向缓冲罐充装，直至所述缓冲罐的罐内压力等于预设的缓冲罐最大压力。
在本申请实施例中，加氢站系统中还可以设置有缓冲罐，当氢气储罐需要进行氢气加注而无法进行充装时，氢气压缩机将会转而向缓冲罐进行充装，尽可能的保证氢气压缩机的工作不中断，提高整体充装效率。具体而言，可以通过对缓冲罐的体积进行计算，使其确保在缓冲罐单独充装过程中，达到压力上限的时间小于车辆的加注时间。
S103、每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率。
所述最大压力上升率在本申请实施例中可以理解为目标车辆的气瓶在预设时间周期内的压力最大上升变化率。
在本申请实施例中，将设置有预设时间周期（例如1s），由于在实际加注情况中，随着目标车辆的气瓶内氢气的不断加注，气瓶内的压力会逐渐增长，使得气瓶与氢气储罐之间的压力差逐渐变小，进而使得气瓶的压力上升率，即氢气加注速率越来越小。因此，云端服务器每经过预设时间周期便会重新进行一次各个氢气储罐相对目标车辆气瓶的最大压力上升率，并将正在进行氢气加注的第一氢气储罐的第一最大压力上升率与其余氢气储罐的最大压力上升率进行比对，以此确定在气瓶当前压力下，是否存在其他氢气储罐的加注速率更高。
在一种可实施方式中，步骤S103包括：
每经过预设时间周期，获取所述第一氢气储罐对应的质量加注速率和加氢机当前加注温度，并基于当前储罐压力、气瓶当前温度与气瓶当前压力从预设的历史数据库中查询其余各所述氢气储罐对应的各所述质量加注速率和加氢机当前加注温度；
基于所述质量加注速率和加氢机当前加注温度计算各所述氢气储罐对应的各质量平均值；
获取所述目标车辆对应的气瓶生产参数对照表，基于当前环境温度在所述气瓶生产参数对照表中选取计算参数，并基于所述计算参数与质量平均值计算加注最终时长；
基于加注最终压力、所述气瓶当前压力、所述加氢机当前加注压力、所述加注最终时长、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，所述最大压力上升率为加注结束时能够使车载气瓶温度刚好达到预设温度的压力上升率。
在本申请实施例中，由于温度越高，分子流动速度更快，氢气加注的速率也就更高，故在理想情况下，将希望加注结束时能够使车载气瓶温度刚好达到预设温度（即规定的标准温度），此时所对应的压力上升率即为最大压力上升率。为了能够尽可能的保证加注效率，将会使得实际的压力上升率尽可能的趋近于最大压力上升率，故在进行理论预估计算时，将直接选用最大压力上升率作为计算数据。在对最大压力上升率进行计算前，首先需要确定各个氢气储罐进行加注时所对应的加氢机出口的质量加注速率和加氢机当前加注温度，对于目前正在实际进行加注的第一氢气储罐而言，质量加注速率和加氢机当前加注温度可以直接基于传感器测量确定，而对于其余氢气储而言，由于此时未实际进行加注工作，故需要根据历史数据库进行质量加注速率和加氢机当前加注温度的预估。具体而言，云端服务器将根据历史加注数据预先设置有历史数据库，通过当前储罐压力、气瓶当前温度与气瓶当前压力便能够在历史数据库中查询出此时的质量加注速率和加氢机当前加注温度的具体数值，接着将以此作为计算数据计算氢气储罐对应的质量平均值MAT，计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 263267DEST_PATH_IMAGE002
为预设时间周期（即1s）内的质量加注速率；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为当前时刻的加氢机当前加注温度，
Figure 213643DEST_PATH_IMAGE004
为前1s的加氢机当前加注温度。
接着，将获取目标车辆的气瓶生产参数对照表，气瓶生产参数对照表是气瓶生产厂家根据气瓶的尺寸大小等数据预先测试生成的参数对照表格，该参数一般会随着环境温度与气瓶的初始压力而变化。由于气瓶的初始压力是已知的，结合获取的环境温度，便能够确定出计算参数来计算出加注最终时长，即当前状态下完成整个加注过程所需要的时长。具体而言，以初始压力为0.5MPa为例，加注最终时长
Figure DEST_PATH_IMAGE005
的气瓶生产参数对照表如下：
Figure 77694DEST_PATH_IMAGE006
加注最终时长
Figure 298591DEST_PATH_IMAGE005
的计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
根据上述计算结果，便能够根据加注最终压力、气瓶当前压力、加氢机当前加注压力、加注最终时长、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长计算氢气储罐对应的最大压力上升率PRR，计算公式如下：
Figure 855474DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为加注最终压力，即加注时所设置的加注结束后气瓶的压力；
Figure 284358DEST_PATH_IMAGE010
为气瓶当前压力；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为加氢机当前加注压力；
Figure 30728DEST_PATH_IMAGE012
为气瓶最小初始压力，即气瓶进行加注前的初始压力；t为加氢机已加注时长。
S104、当存在第二氢气储罐对应的所述第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐。
在本申请实施例中，目前正在对目标车辆进行氢气加注的是第一氢气储罐，在其余的氢气储罐中存在有第二氢气储罐的第二最大压力上升率比第一氢气储罐的第一最大压力上升率大时，则说明当前使用的第一氢气储罐的加注效率已不是最高的。由于可能存在多个第二最大压力上升率，云端服务器将确定出第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐，控制第一氢气储罐停止向目标车辆加注，并控制该目标氢气储罐向目标车辆继续进行氢气的加注。此外，云端服务器还会将目标氢气储罐作为新的第一氢气储罐，使得下一时间周期结束后，将根据新的第一氢气储罐再次进行最大压力上升率之间的比对过程。
在一种可实施方式中，所述控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，包括：
关闭所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐和第一氢气储罐对应的气动阀门，计算所述目标氢气储罐与目标车辆对应气瓶的气压差，并基于所述气压差控制加氢机调压阀调整氢气输送管道气压后，开启所述目标氢气储罐对应的气动阀门。
在本申请实施例中，为了避免切换氢气储罐后造成瞬时加注速率过高，进而导致气瓶温度产生较大波动，云端服务器首先将目标氢气储罐和第一氢气储罐对应的气动阀门均关闭，接着根据目标氢气储罐与目标车辆对应气瓶的气压差来控制加氢机调压阀调整氢气输送管道气压，以此对二者间的气压差进行缓冲与均衡，确保瞬时加注速率不会变化过大后，再开启目标氢气储罐对应的气动阀门。
S105、当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
在本申请实施例中，当不存在目标车辆，或目标车辆加注完毕与加氢机断开连接时，云端服务器将重复对剩余氢气总量判断，并对各氢气储罐充装的过程，以此在没有氢气加注工作时能够不间断对氢气储罐进行充装。
在一种可实施方式中，所述方法还包括：
当所述剩余氢气总量小于所述目标车辆的目标氢气加注量时，计算所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率；
在所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率均大于各所述氢气储罐的各所述最大压力上升率时，控制所述缓冲罐向所述目标车辆加注。
在本申请实施例中，极端情况下，可能会存在氢气储罐中的氢气量不足，无法支撑完成对目标车辆的氢气加注。此时云端服务器还会对缓冲罐对应的最大压力上升率进行计算，其余氢气储罐由于氢气量不足而最大压力上升率不高时，将控制缓冲罐来对目标车辆进行加注，以此在氢气储罐氢气不足时接替氢气储罐完成氢气加注工作，且保证氢气加注的效率。
下面将结合附图3，对本申请实施例提供的适用于加氢站系统的多线进气加氢控制装置进行详细介绍。需要说明的是，附图3所示的适用于加氢站系统的多线进气加氢控制装置，用于执行本申请图1所示实施例的方法，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请图1所示的实施例。
请参见图3，图3是本申请实施例提供的一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制装置的结构示意图。如图3所示，所述装置包括：
确定模块301，用于确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装；
第一检测模块302，用于当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气；
计算模块303，用于每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率；
判断模块304，用于当存在第二氢气储罐对应的所述第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐；
第二检测模块305，用于当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
在一种可实施方式中，确定模块301包括：
第一判断单元，用于当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐，并控制氢气压缩机向所述待充装氢气储罐充装；
第一重复单元，用于所述待充装氢气储罐充装完毕后，重复所述基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐的步骤。
在一种可实施方式中，计算模块303包括：
查询单元，用于每经过预设时间周期，获取所述第一氢气储罐对应的质量加注速率和加氢机当前加注温度，并基于当前储罐压力、气瓶当前温度与气瓶当前压力从预设的历史数据库中查询其余各所述氢气储罐对应的各所述质量加注速率和加氢机当前加注温度；
第一计算单元，用于基于所述质量加注速率和加氢机当前加注温度计算各所述氢气储罐对应的各质量平均值；
第二计算单元，用于获取所述目标车辆对应的气瓶生产参数对照表，基于当前环境温度在所述气瓶生产参数对照表中选取计算参数，并基于所述计算参数与质量平均值计算加注最终时长；
第三计算单元，用于基于加注最终压力、所述气瓶当前压力、所述加氢机当前加注压力、所述加注最终时长、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，所述最大压力上升率为加注结束时能够使车载气瓶温度刚好达到预设温度的压力上升率。
在一种可实施方式中，所述装置包括：
缓冲罐充装模块，用于控制所述氢气压缩机向缓冲罐充装，直至所述缓冲罐的罐内压力等于预设的缓冲罐最大压力。
在一种可实施方式中，所述装置还包括：
缓冲罐计算模块，用于当所述剩余氢气总量小于所述目标车辆的目标氢气加注量时，计算所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率；
缓冲罐控制模块，用于在所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率均大于各所述氢气储罐的各所述最大压力上升率时，控制所述缓冲罐向所述目标车辆加注。
在一种可实施方式中，判断模块304包括：
关闭单元，用于关闭所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐和第一氢气储罐对应的气动阀门，计算所述目标氢气储罐与目标车辆对应气瓶的气压差，并基于所述气压差控制加氢机调压阀调整氢气输送管道气压后，开启所述目标氢气储罐对应的气动阀门。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列（Field－ProgrammableGate Array，FPGA）、集成电路（Integrated Circuit，IC）等。
本申请实施例的各处理单元和/或模块，可通过实现本申请实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本申请实施例所述的功能的软件而实现。
参见图4，其示出了本申请实施例所涉及的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以用于实施图1所示实施例中的方法。如图4所示，电子设备400可以包括：至少一个中央处理器401，至少一个网络接口404，用户接口403，存储器405，至少一个通信总线402。
其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口403可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口404可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。
其中，中央处理器401可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器401利用各种接口和线路连接整个电子设备400内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行终端400的各种功能和处理数据。可选的，中央处理器401可以采用数字信号处理（Digital SignalProcessing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。中央处理器401可集成中央中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、图像中央处理器（GraphicsProcessing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到中央处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器405可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述中央处理器401的存储装置。如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及程序指令。
在图4所示的电子设备400中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而中央处理器401可以用于调用存储器405中存储的适用于加氢站系统的多线进气加氢控制应用程序，并具体执行以下操作：
确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装；
当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气；
每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率；
当存在第二氢气储罐对应的所述第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐；
当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
本申请还提供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方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统（包括分子存储器IC），或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（Read-Only Memory， ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-Only Memory， ROM）、随机存取器（Random AccessMemory，RAM）、磁盘或光盘等。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制方法，其特征在于，所述方法包括：
确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装；
当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，所述第一氢气储罐为储罐压力等级最低的所述氢气储罐，当所述氢气储罐需要进行氢气加注而无法进行充装时，所述氢气压缩机将会转而向缓冲罐进行充装；
每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率；
当其余所述氢气储罐中存在有第二氢气储罐对应的第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制各所述第二氢气储罐中所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐；
当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装，包括：
当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐，并控制氢气压缩机向所述待充装氢气储罐充装；
所述待充装氢气储罐充装完毕后，重复所述基于储罐压力等级由低到高逐级确定当前剩余氢气量低于预设等级容量的待充装氢气储罐的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率，包括：
每经过预设时间周期，获取所述第一氢气储罐对应的质量加注速率和加氢机当前加注温度，并基于当前储罐压力、气瓶当前温度与气瓶当前压力从预设的历史数据库中查询其余各所述氢气储罐对应的各所述质量加注速率和加氢机当前加注温度；
基于所述质量加注速率和加氢机当前加注温度计算各所述氢气储罐对应的各质量平均值；
获取所述目标车辆对应的气瓶生产参数对照表，基于当前环境温度在所述气瓶生产参数对照表中选取计算参数，并基于所述计算参数与质量平均值计算加注最终时长；
基于加注最终压力、所述气瓶当前压力、所述加氢机当前加注压力、所述加注最终时长、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，所述最大压力上升率为加注结束时能够使车载气瓶温度刚好达到预设温度的压力上升率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装之后，还包括：
控制所述氢气压缩机向所述缓冲罐充装，直至所述缓冲罐的罐内压力等于预设的缓冲罐最大压力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述剩余氢气总量小于所述目标车辆的目标氢气加注量时，计算所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率；
在所述缓冲罐对应的所述最大压力上升率均大于各所述氢气储罐的各所述最大压力上升率时，控制所述缓冲罐向所述目标车辆加注。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，包括：
关闭所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐和第一氢气储罐对应的气动阀门，计算所述目标氢气储罐与目标车辆对应气瓶的气压差，并基于所述气压差控制加氢机调压阀调整氢气输送管道气压后，开启所述目标氢气储罐对应的气动阀门。
7.一种适用于加氢站系统的多线进气加氢控制装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，用于确定各氢气储罐的剩余氢气总量，当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机基于储罐压力等级逐级向各所述氢气储罐充装；
第一检测模块，用于当检测到需要加注氢气的目标车辆时，控制所述氢气压缩机停止向各所述氢气储罐充装，并控制所述储罐压力等级最低的第一氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，所述第一氢气储罐为储罐压力等级最低的所述氢气储罐，当所述氢气储罐需要进行氢气加注而无法进行充装时，所述氢气压缩机将会转而向缓冲罐进行充装；
计算模块，用于每经过预设时间周期，基于各所述氢气储罐的当前储罐压力、气瓶当前温度、气瓶当前压力、加氢机当前加注温度、加氢机当前加注压力、当前环境温度、加注最终压力、气瓶最小初始压力和加氢机已加注时长分别计算各所述氢气储罐对应的最大压力上升率，并比对所述第一氢气储罐对应的第一最大压力上升率与其余各所述氢气储罐对应的各所述最大压力上升率；
判断模块，用于当其余所述氢气储罐中存在有第二氢气储罐对应的第二最大压力上升率大于所述第一最大压力上升率时，控制各所述第二氢气储罐中所述第二最大压力上升率最高的目标氢气储罐向所述目标车辆加注氢气，并将所述目标氢气储罐作为新的所述第一氢气储罐；
第二检测模块，用于当未检测到需要加注氢气的目标车辆时，重复所述当所述剩余氢气总量低于预设氢气总量时，控制氢气压缩机逐级向各所述氢气储罐充装的步骤。
8.一种电子设备，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计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
9.一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如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
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