KR20210061415A - 수소 충전 제어 장치 및 방법 - Google Patents

수소 충전 제어 장치 및 방법 Download PDF

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캉 양
키앙 구오
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Abstract

수소 충전 제어 장치 및 방법으로서, 상기 수소 충전 제어방법은 차량 탑재 수소 저장기의 초기 파라미터를 획득하되, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 단계(S100); 상기 초기 파라미터에 따라 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하되, 산출된 주입 속도 및 목표 압력으로 인해 수소 충전 과정 중 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 단계(S200); 및 산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 단계(S300)를 포함한다. 상기 제어 방법은 수소 충전 스테이션과 차량의 실시간 통신이 필요없이, 수소 충전 스테이션으로부터 측정된 차량 탑재 수소 저장기의 초기 파라미터를 통해 주입 속도 및 목표 압력을 획득하여 주입 과정을 제어하므로, 프로세스가 간단하고 용이하게 실현할 수 있으며, 수소 충전 과정의 신뢰성을 보장한다.

Description

수소 충전 제어 장치 및 방법
본 발명은 수소 충전 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 수소 충전 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
수소 에너지는 원천이 다양하고, 깨끗하고 친환경적이며, 규모적인 저장 및 운송이 가능한 등 돌출한 장점들을 구비하고 있어, 가장 응용 전망을 가지는 이차 에너지원 중 하나로 간주되고 있다. 수소 에너지 연료 전지 자동차는 수소 에너지의 중요한 응용 터미널의 하나로서, 세계 여러 자동차업계 거두들은 2015년 전후로 양산화된 수소 에너지 연료 배터리 자동차를 출시했다. 현재 수소 에너지 연료 전지 자동차에 대한 연구는 다양한 방면을 포함하나, 수소 충전 스테이션이 차량 탑재 수소 저장기로 수소 충전을 진행하는 주입 제어 방안(이하, 수소 충전 제어 방안)은 틀림없이 국내외에서 연구하는 중점의 하나이다.
종래의 수소 충전 방안이 주로 해결하고자 하는 기술적 과제의 하나는 충전 과정에서 차량 수소 저장기의 수소 온도를 국제 기준 요구(통상적으로 85℃ 이하) 이하로 제어하여 수소 폭발을 방지하고 수소 사용 안전을 보장하는 것이다. 종래의 기술은 다양한 수소 온도 제어 방법을 개시하였으며, 그 중, 가장 주요한 방법은 차량 탑재 수소 저장기가 실시간으로 피드백하는 온도 또는 압력에 따라 수소 충전 속도를 제어하여 수소 온도를 조절하는 것이다. 그러나 이런 방법은 차량과 수소 충전 스테이션의 통신 관계에 의거하며, 수소 충전 스테이션은 차량이 송신하는 수소 저장기의 온도 신호 또는 압력 신호에 의해 수소 충전 방안을 판단해야 한다. 그러나 실제로, 동일한 차량은 서로 다른 유형의 수소 충전 스테이션에서 수소를 충전하고, 동일한 수소 충전 스테이션도 다양한 유형의 차량에 수소 충전 서비스를 제공하며, 다양한 유형의 차량 또는 수소 충전 스테이션은 서로 다른 통신 기준을 구비하기에, 차량과 수소 충전 스테이션 사이의 통신이 실현되기 어려워진다. 이에 따라서, 차량 및 수소 충전 스테이션이 통신 불가능한 상황에 대해, 종래의 기술에서 역시 차량 탑재 수소 저장기가 실시간으로 피드백하는 온도 또는 압력에 따라 수소 충전 속도를 제어함으로써 수소 온도를 조절하는 방안도 실현하기 어렵다.
본 발명의 실시예의 목적은 적어도 상기 기술적 과제의 일부를 해결하는 수소 충전 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예는, 차량 탑재 수소 저장기의 초기 파라미터를 획득하며, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 단계; 상기 초기 파라미터에 따라 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하며, 산출된 주입 속도 및 목표 압력으로 인해 수소 충전 과정 중의 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 단계; 및 산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 단계를 포함하는 수소 충전 제어 방법을 제공한다.
선택 가능하게, 상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 충전 초기 파라미터를 획득하는 단계는, 상기 차량 탑재 수소 저장기의 라벨을 스캔하여 상기 라벨에 저장된 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적 정보를 판독하는 단계; 및/또는 압력 센서 및 온도 센서를 통해 각각 검측된 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 획득하는 단계를 포함한다.
선택 가능하게, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도를 더 포함한다. 선택 가능하게, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보를 더 포함한다.
선택 가능하게, 상기 수소 충전의 주입 속도 및 목표 압력을 계산하는 단계는, 테이블 조회법, 공식 계산법 및 압력차 계산법 중 어느 하나를 이용하여 상기 주입 속도 및 목표 압력을 계산하는 단계를 포함하며,여기서,
테이블 조회법은, 상기 초기 파라미터를 통해 대응하는 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델을 구축하는 단계; 및 사전 설정된 수소 충전 방안 테이블에서 현재 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델에 대응하는 최적 수소 충전 방안을 조회하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 수소 충전 방안 테이블은 다양한 수소 충전 스테이션의 히스토리 수소 충전 데이터를 통해 구성되고 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 이에 대응하는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 나타내며, 여기서 상기 최적 수소 충전 방안은 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 결정하는 것을 포함하고,
공식 계산법은, 상기 초기 파라미터 및 상기 히스토리 수소 충전 데이터를 분석하여, 상기 초기 파라미터에 기반해서 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 제어 파라미터 계산식을 피팅하며, 상기 최적화 수소 충전 제어 파라미터는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 포함하는 단계; 및 현재 수소 충전 과정의 상기 초기 파라미터에 대해, 상기 제어 파라미터 계산식을 통해 대응하는 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 단계를 포함하며, 그리고
압력차 계산법은, 차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터에 의해 필요한 주입 속도를 결정하는 단계; 필요한 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하는 단계; 및 산출된 압력차에 따라 수소 주입을 진행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는, 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 초기 파라미터를 획득하기 위한 초기 파라미터 획득 모듈; 상기 초기 파라미터에 의해 수소 충전 과정 중의 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하기 위한 목표 파라미터 계산 모듈; 및 산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 수소 충전 제어 장치를 더 제공한다.
선택 가능하게, 상기 초기 파라미터 획득 모듈은, 상기 차량 탑재 수소 저장기의 라벨을 스캔하여 상기 라벨에 저장된 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적 정보를 판독하기 위한 스캔 서브 모듈; 또는 압력 센서 및 온도 센서를 통해 각각 검측된 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 획득하기 위한 획득 서브 모듈을 포함한다.
선택 가능하게, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도를 더 포함한다. 선택 가능하게, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보를 더 포함한다.
선택 가능하게, 상기 계산 모듈은,
상기 초기 파라미터를 통해 대응하는 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델을 구축하며, 사전 설정된 수소 충전 방안 테이블에서 현재 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델에 대응하는 최적 수소 충전 방안을 조회하되, 상기 수소 충전 방안 테이블은 다양한 수소 충전 스테이션의 히스토리 수소 충전 데이터에 의해 구성되고 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 그에 대응하는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 나타내며, 상기 최적 수소 충전 방안은 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 결정하는 것를 포함하도록 구성된 테이블 조회 서브 모듈;
상기 초기 파라미터와 상기 히스토리 수소 충전 데이터를 분석하여 상기 초기 파라미터에 기반하여 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 제어 파라미터 계산식을 피팅하되, 상기 최적 수소 충전 제어 파라미터는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 포함하며, 현재 수소 충전 과정의 상기 초기 파라미터에 대해, 상기 제어 파라미터 계산식을 통해 대응하는 최적 수소 충전 제어 파라미터를 산출하도록 구성된 공식 계산 서브 모듈; 및
차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터에 의해, 필요한 주입 속도를 결정하고, 필요한 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하며, 계산된 압력차에 의해 수소 주입을 진행하도록 구성된 압력차 계산 서브 모듈 중 어느 하나를 포함한다.
선택 가능하게, 상기 수소 충전 제어 장치는, 히스토리 수소 충전 데이터, 상기 수소 충전 방안 테이블 및 상기 제어 파라미터 계산식을 저장하는 데이터 베이스 모듈을 더 포함한다.
본 발명의 실시예는 기기에서 상기 수소 충전 제어 방법을 수행하도록 하는 명령이 저장되어 있는 기기 판독 가능 저장 매체를 더 제공한다.
본 발명의 실시예는 실행 시 상기 수소 충전 제어 방법을 수행하는 프로그램을 실행하기 위한 프로세서를 더 제공한다.
본 발명의 실시예는 하나 또는 복수의 프로세서; 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하기 위한 메모리를 포함하며, 상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 하나 또는 복수의 프로세서에 의해 수행되어 상기 하나 또는 복수의 프로세서가 상기 수소 충전 제어 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 기기를 더 제공한다.
상기 기술 방안을 통해, 본 발명의 실시예는 수소 충전 스테이션과 차량의 실시간 통신이 필요없이, 수소 충전 스테이션으로부터 측정된 차량 탑재 수소 충전기의 초기 파라미터를 통해 주입 속도 및 목표 압력을 획득하여 주입 과정을 제어하며, 프로세스가 간단하고 용이하게 실현할 수 있으며, 수소 충전 과정의 신뢰성을 보장한다.
본 발명의 실시예의 다른 특징 및 장점은 이하의 구체적인 실시 형태 부분에서 상세한 설명을 진행한다.
도면은 본 발명의 실시예에 대한 충분한 이해를 위해 제공되는 것이며, 명세서의 일부로 구성되어 아래의 구체적인 실시 형태와 함께 본 발명의 실시예의 설명에 적용되나, 본 발명의 실시예에 대해 한정하지 않는다. 도면에서,
도 1은 본 발명 실시예 1의 수소 충전 제어 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명 실시예의 테이블 조회법의 예시적인 흐름도이다.
도 3은 본 발명 실시예의 공식 계산법의 예시적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명 실시예의 압력차 계산법의 예시적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명 실시예의 수소 충전 제어 장치의 예시적인 구조도이다.
도 6은 본 발명 실시예의 테이블 조회법을 사용하여 수소 충전을 진행하는 실예 효과도이다.
이하, 도면과 함께 본 발명의 실시예의 구체적인 실시 형태에 대해 상세한 설명을 진행한다. 여기서 설명되는 구체적인 실시 형태는 본 발명의 실시예의 설명 및 해석에만 적용되며, 본 발명의 실시예를 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명 실시예 1의 수소 충전 제어 방법의 예시적인 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수소 충전 제어 방법은 이하 단계들을 포함할 수 있다.
차량 탑재 수소 저장기의 초기 파라미터를 획득하는 단계(S100)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하며, 아래에서 해당 3가지 파리미터를 구체적으로 설명한다.
차량 탑재 수소 저장기의 체적은 100L 및 200L와 같이 현재 시중에 다양한 체적의 수소 저장 용기가 있다. 그러나, 종래의 수소 충전 과정에서 일반적으로 수소 저장 용기의 체적을 고려하지 않으며, 수소 온도가 너무 빨리 상승하지 않도록 하기 위해, 100L의 수소 저장 용기거나 200L의 수소 저장 용기에 대해 모두 수소 충전을 예를 들어 10분 동안 진행하도록 설정한다. 그러나 실제로, 50L의 수소 저장 용기에 대해 2분이면 수소가 충전 완료될 수 있으며, 정상 범위 내에서 승온될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 종래의 수소 충전 과정과 다르게, 차량 탑재 수소 충전기의 체적을 수소 충전 과정에 영향을 주는 중요한 파라미터로 고려하며, 그에 대한 응용은 하기에서 상세한 설명을 진행하며, 여기서는 생략한다.
바람직한 실시예에서, 상기 차량 탑재 수소 저장기의 라벨을 스캔하여 상기 라벨에 저장된 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적 정보를 판독할 수 있다. 여기서, 상기 라벨이 예를 들어 큐알 코드(QR code)인 경우 모델, 체적, 재료, 사이즈 등 차량 탑재 수소 저장기의 설비 정보가 저장되어 있을 수 있다. 다른 실시예에서는 차량 탑재 수소 저장기의 제품 명세서를 읽거나 차량 탑재 수소 저장기의 눈금 표시를 인위적으로 관찰하는 것과 같은 인위적 방식을 통해 차량 탑재 수소 저장기의 체적을 획득할 수도 있다.
상기 초기 수소 압력은, 수소 충전 시작 전 예를 들어 상기 차량 탑재 수소 저장기에 2Mpa의 수소가 남아있는 것과 같이 수소 충전 시작 전 상기 차량 탑재 수소 저장기에 있을 수 있는 수소로부터 생성된 압력을 가리킨다. 초기 수소 압력은 온도 상승에 영향을 주며, 예를 들어, 평균 수소 유량이 동일할 시, 초기 수소 압력은 리터당 1Mpa 상승하며, 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도(차량 탑재 수소 저장기의 내벽 온도로 표시될 수 있음)는 1.5K좌우 저하된다. 따라서, 본 발명의 실시예도 차량 탑재 수소 저장기의 초기 수소 압력을 수소 충전 과정에 영향 주는 중요한 파라미터로 고려하며, 그에 대한 응용은 하기에서 상세한 설명을 진행하며, 여기서는 생략한다.
바람직한 실시예에서, 압력 센서를 통해 차량 탑재 수소 저장기의 초기 수소 압력을 검측할 수 있으며, 상기 압력 센서로부터 검측된 상기 초기 수소 압력의 값을 얻을 수 있다.
상기 초기 환경 온도는, 수소 충전 시작 전 상기 차량 탑재 수소 저장기 주위의 환경 온도를 가리킨다. 환경 온도는 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도에 직접적으로 영향주는데, 예를 들어, 초기 환경 온도가 1K 높을 때마다 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도도 대응되게 1K 좌우 상승된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 차량 탑재 수소 저장기의 초기 환경 온도도 수소 충전 과정의 중요한 파라미터로 고려하며, 그에 대한 응용은 하기에서 상세한 설명을 진행하며, 여기서는 생략한다.
바람직한 실시예에서, 온도 센서(예를 들어 온도계)를 통해 차량 탑재 수소 저장기의 초기 환경 온도를 검측할 수 있으며, 상기 온도 센서로부터 검측된 상기 초기 수소 압력의 값을 얻을 수 있다.
상기 초기 파라미터에 따라 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하는 단계(S200)를 포함한다.
여기서, 산출된 주입 속도 및 목표 압력(목표 주입 압력으로도 칭함)은 수소 충전 과정에서 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 한다. 이에서, 수소 충전 과정에서 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 것은 수소 충전 과정에서의 차량 탑재 수소 저장기 측의 온도 상승을 제어하여 온도의 빠른 상승으로 인한 수소 폭발을 방지하는 것에 해당한다. 본 발명의 실시예에서는 국제 기준의 요구에 따라 수소 충전 과정에서 차량 탑재 수소 충전기의 수소 온도를 85℃ 이하로 제어한다.
여기서, 주입 속도는 수소의 빠른 충전을 실현하는 중요한 요소이고, 목표 압력은 온도 상승의 속도를 결정하는 중요한 요소이며, 양자를 결합하여 수소 충전 방안을 확정하면 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라 수소의 빠른 충전도 실현할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예는 상기 초기 파라미터가 수소 충전 과정에 대한 영향을 고려하였으며, 초기 파라미터를 통해 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 계산하여 수소 충전 과정의 승온 및 속도를 제어하는 목표를 달성한다.
본 발명의 실시예는 상기 초기 파라미터에 의해 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 계산하는 테이블 조회법을 제공한다. 도 2는 본 발명 실시예의 테이블 조회법의 예시적인 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 테이블 조회법은 이하 단계를 포함할 수 있다.
상기 초기 파라미터를 통해 대응하는 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델을 구축하는 단계(S211)를 포함한다.
여기서, 물리적 모델은 물리 파라미터를 통해 구축한 차량 탑재 수소 저장기의 파라미터 특성을 반영하는 모델을 가리킨다. 상기와 같이, 상기 초기 파라미터가 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 경우, 대응하는 물리적 모델은 해당 3개의 파라미터를 통해 차량 탑재 수소 저장기의 파라미터 특성을 반영한다.
본 발명의 실시예는 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 선택하는데, 이는 본 발명의 실시예에 기초한 방안으로, 해당 3개의 파라미터들을 통해 일반적인 35Mpa의 수소 저장 용기와 같은 대부분 모델의 차량 탑재 수소 저장기에 필요한 주입 속도 및 목표 압력을 결정할 수 있기 때문이다. 그러나, 수소 저장 압력이 비교적 큰 수소 저장 용기, 예를 들어 70Mpa 및 그 이상의 수소 저장 용기에 대해, 주입 속도 및 목표 압력을 결정할 때, 수소 온도도 더 고려해야 한다. 따라서, 다른 실시예에서 상기 초기 파라미터는 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력, 초기 환경 온도 및 초기 수소 온도 4가지를 포함할 수 있다. 또한, 일부 주입 정밀도 요구가 특별히 높은 상황에서, 수소 주입 방안을 결정할 때, 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보 등(다수의 상황에서, 이러한 요소들은 무시할 수 있음)을 더 고려해야 하며, 상기 재료는 주로 그 열전도 계수가 차량 탑재 수소 저장기의 승온에 대해 영향을 끼치며, 벽 두께는 주로 그 압축 강도가 차량 탑재 수소 저장기의 압력에 대해 영향을 끼치며, 사이즈 정보(예를 들어, 직경, 길이 등)는 차량 탑재 수소 저장기의 형상을 결정하며, 또한 차량 탑재 수소 저장기의 형상은 온도 분포에 영향을 끼친다. 따라서, 다른 실시예에서, 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력, 초기 환경 온도 및 초기 수소 온도 4가지 외에, 상기 초기 파라미터는 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보를 더 포함할 수 있다.
이에 대응하여, 초기 파라미터가 다름에 따라, 대응하게 구축된 물리적 모델도 다르며, 당업자들은 현장 실제 상황에 따라 물리적 모델을 결정할 수 있다.
사전 설정된 수소 충전 방안 테이블에서 현재 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델에 대응하는 최적 수소 충전 방안을 조회하는 단계(S212)를 포함한다.
여기서, 상기 수소 충전 방안은 다양한 수소 충전 스테이션의 히스토리 수소 충전 데이터를 통해 설정되고, 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 이에 대응하는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 나타내며, 상기 최적 수소 충전 방안에는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 결정하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 하나의 수소 충전 스테이션에 대해, 실험을 통해 다양한 차량 탑재 수소 저장기에 대해 수소 충전을 진행한 수소 충전 데이터를 얻을 수 있으며, 이러한 수소 충전 데이터들은 서로 다르거나 동일한 초기 파라미터를 사용하여 서로 다르거나 동일한 유형의 수소 저장 용기에 대해 수소 충전을 진행할 시의 대응하는 복수 세트의 수소 충전 속도 및 목표 압력을 포함하며, 따라서 그 중 최적화된 세트의 수소 충전 속도 및 목표 압력을 선택하여 대응하는 최적 수소 충전 방안을 형성할 수 있으며, 수소 충전 방안을 설정하여 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 그에 대응되는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 반영할 수 있다. 예를 들어, 표 1에 나타낸 수소 충전 방안 테이블에서, 10~15kg의 차량 탑재 수소 저장기에 대해, 환경 온도 및 초기 압력을 알고 있는 상황에서, 최적화된 목표 압력 및 주입 속도를 조회하여 수소 충전을 진행할 수 있다. 이와 같이, 수소 충전 스테이션 측은 획득한 초기 파라미터(물리적 모델)에 기초하여 필요한 주입 속도 및 목표 압력을 매칭할 수 있다.
목표 압력（MPa）
10~15kg		 주입속도
（MPa/s）		 초기 압력(MPa)
환경 온도(℃) 0.5 3 12 24 35
-30 1.8 42.4 41.8 40.1 38.5 36.7
-10 1.4 43.6 42.6 41.4 39.9 38.3
0 0.9 41.9 43.1 42.0 40.8 39.4
30 0.4 42.5 41.6 40.6 39.6 38.5
50 0.3 42.1 43.3 42.3 41.4 40.5
그리고, 표 1에 표시된 파라미터는 비연속적인 것이며, 예를 들어, 환경 온도는 -30℃ 및 -10℃에 대응되는 수소 충전 방안만 나타냈으며, -30℃ 내지 -10℃ 사이의 다른 파라미터에 대응하여 선택되어야 하는 방안의 파라미터를 나타내지 않았다. 이에 대해, 본 발명의 실시예에서 테이블에 나타내지 않은 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델의 다른 파라미터(예를 들어 -20℃)에 대해, 보간법(Interpolation)에 따라 대응되는 주입 속도 및 목표 압력을 계산할 수 있다.
산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 단계(S300)를 포함한다.
현재 중국 국내에서 유량 제한 밸브 또는 감압 밸브 등을 통해 주입 속도를 감소하여 직접 목표 압력까지 주입하는 방안에 비해, 여기서 주입 속도에 대해 스마트 제어를 진행하였으며, 이에 따라 의도적으로 감속할 필요 없이 수소를 목표 압력까지 주입할 수 있어 수소 충전 효율을 보장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 수소 충전 스테이션과 차량의 실시간 통신이 필요없이, 수소 충전 스테이션으로부터 측정된 차량 탑재 수소 충전기의 초기 파라미터를 통해 주입 속도 및 목표 압력을 획득하여 주입 과정을 제어하며, 프로세스가 간단하고 용이하게 실현할 수 있으며, 수소 충전 과정의 신뢰성을 보장한다. 또한, 본 발명의 실시예는 테이블 조회법을 통해 주입 속도 및 목표 압력을 계산하며, 실현 방식이 간단하고, 결정된 주입 속도 및 목표 압력도 히스토리 경험의 최적 수소 충전 방안에 부합되어 제어 정밀도가 매우 높다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2는 상기 실시예 1에 비해, 단계(S200)에서 상기 초기 파라미터에 의해 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 계산하는 방안이라는데 주요 차이점이 있다. 본 발명의 실시예는 상기 초기 파라미터에 의해 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 계산하는 공식 계산법을 제공한다. 도 3은 본 발명의 실시예의 공식 계산법의 예시적인 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 공식 계산법은 이하 단계들을 포함할 수 있다.
상기 초기 파라미터 및 상기 히스토리 수소 충전 데이터를 분석하여, 상기 초기 파라미터에 기반해서 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 제어 파라미터 계산식을 피팅하는 단계(S221)를 포함한다.
여기서, 상기 최적화 수소 충전 제어 파라미터는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 포함한다.
예를 들어, 상기 히스토리 수소 충전 데이터는 여전히 실험을 통해 얻을 수 있으며, 획득한 히스토리 수소 충전 데이터 중의 각 세트의 초기 파라미터에 대응하는 주입 속도 및 목표 압력에 대해 데이터 처리를 진행한다. 예를 들어, 각 세트의 초기 파라미터에 대응하는 주입 속도 및 목표 압력을 Matlab 소프트웨어의 변량으로, Matlab 소프트웨어를 이용하여 그래픽 분석을 진행하여 각 변량 사이의 관계를 분석하고, 다시 Matlab 소프트웨어의 reglm, stepwise, nlinfit, regress 등 공식 피팅 함수를 이용하여 필요한 제어 파라미터 계산식을 피팅한다. 여기서, Matlab 소프트웨어는 예시적인 것이며, 공식 피팅 기능을 구비하는 다른 소프트웨어를 사용할 수도 있다.
현재 수소 충전 과정의 상기 초기 파라미터에 대해 상기 제어 파라미터 계산식을 통해 대응하는 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 단계(S222)를 포함한다.
예를 들어, 공식은 아래와 같다.
주입 속도(Prr)=f（P, T, V, TH2）
목표 압력(Ptarget)=f(P0, P, V, T, δm，)
여기서, P는 수소 충전기 차단 밸브 부근에서 측정한 기체 압력이며, P0은 수소 충전기로부터 측정된 차량 탑재 수소 저장기의 초기 압력이며, V는 차량 탑재 수소 충전기의 체적이고, T는 환경 온도이며, TH2는 주입된 수소 온도이며, δm는 단위 시간 간격 내의 수소 충전기 중 질량 유량계를 통해 측정한 수소 질량이다.
상기 공식을 통해 최적화된 주입 속도 및 목표 압력을 계산할 수 있다.
실시예 1에서 테이블 조회법을 통해 결정한 주입 속도 및 상기 목표 압력은 고정적이여서, 제어 정밀도가 높지만 유연성이 부족하며, 조회 과정에 관련된 데이터가 많아 제어 속도에 영향주는 것을 알 수 있다. 이에 대해, 본 발명의 실시예는 공식 계산법을 사용하여 주입 속도 및 목표 압력을 계산하였으며, 테이블 조회법에 비해 제어 정밀도가 부족하지만, 계산 속도가 빠르고, 전반적인 제어 속도를 제고하는데 유리하며 공식으로 계산한 결과를 통해 주입 속도를 조절할 수 있어 차량 탑재 수소 저장기 상태에 대한 동적 제어를 실현한다.
실시예 3
본 실시예 3은 상기 두 개의 실시예에 비해, 단계(S200)에서 상기 초기 파라미터에 의해 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 계산하는 방안이라는데 주요 차이점이 있다. 본 발명의 실시예는 상기 초기 파라미터에 의해 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 계산하는 압력차 계산법을 제공한다. 도 4는 본 발명 실시예의 압력차 계산법의 예시적인 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 해당 압력차 계산법은 이하 단계들을 포함할 수 있다.
차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터에 의해 필요한 주입 속도를 결정하는 단계(S231)을 포함한다.
여기서, 수소 충전기 측에서 획득한 차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터의 값을 측정할 수 있다.
필요한 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하는 단계(S232)를 포함한다.
여기서, 수소 충전기는 필요한 주입 속도에 기반하여 상기 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하여 충전 과정이 원활하게 진행되도록 한다.
계산된 압력차에 의해 수소 주입을 진행하는 단계(S233)를 포함한다.
여기서, 상기 압력차는, 수소 충전 스테이션 압력 조절 밸브 선단의 수소 저장 기체 소스 압력과 수소 충전기 출구 측 압력 센서의 압력과의 차이 값이며, 질량 유량계 눈금이 목표 압력차에 도달할 경우, 수소 충전기는 주입을 멈춘다.
앞의 두 개 실시예에 비해, 본 발명의 실시예는 압력차 계산법을 사용하여 주입 속도 및 목표 압력을 계산하며, 그 계산 속도가 더 빠르고, 차량 탑재 수소 저장기의 상태에 대한 동적 제어도 실현할 수 있으나, 정밀도가 다소 떨어진다.
실시예 4
앞의 3개 실시예와 동일한 발명 구상에 기반하여, 본 발명의 실시예 4는 수소 충전 제어 장치를 제공한다. 도 5는 본 발명 실시예의 수소 충전 제어 장치의 예시적인 구조도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수소 충전 제어 장치는, 차량 탑재 수소 저장기의 초기 파라미터를 획득하기 위해 사용되며, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 초기 파라미터 획득 모듈(100); 상기 초기 파라미터에 의해 수소 충전 과정의 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하기 위한 목표 파라미터 계산 모듈(200); 및 산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 제어 모듈(300)을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 초기 파라미터 획득 모듈(100)은, 상기 차량 탑재 수소 저장기의 라벨을 스캔하여 상기 라벨에 저장된 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적 정보를 판독하기 위한 스캔 서브 모듈(110); 또는 압력 센서 및 온도 센서를 통해 각각 검측된 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 획득하기 위한 획득 서브 모듈(120)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 탑재 수소 저장기에 큐알 코드 형식의 상기 라벨이 부착되어 있을 시, 상기 스캔 서브 모듈(110)은 예를 들어 모바일 폰 또는 컴퓨터에 적용되는 스캔 기능 모듈일 수 있다. 상기 획득 서브 모듈(120)은 일반적인 입력 기능 모듈 또는 수신 기능 모듈일 수 있으며, 입력 기능 모듈은 센서가 검측한 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 인위적으로 수소 충전 스테이션 측의 컨트롤러에 입력할 수 있고, 수신 기능 모듈은 예를 들어 블루 투스 등 방식을 통해 센서로부터 센서가 검측한 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 수신할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도를 더 포함할 수 있다. 보다 바람직한 실시예에서, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 수소 온도는 온도 센서를 구성하여 획득할 수 있고, 상기 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보 등은 차량 탑재 수소 저장기의 설비 정보로서 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적과 함께 상기 라벨에 저장될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 계산 모듈(200)은,
상기 초기 파라미터를 통해 대응하는 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델을 구축하며, 사전 설정된 수소 충전 방안 테이블에서 현재 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델에 대응하는 최적 수소 충전 방안을 조회하되, 상기 수소 충전 방안 테이블은 다양한 수소 충전 스테이션의 히스토리 수소 충전 데이터에 의해 구성되고 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 그에 대응하는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 나타내며, 상기 최적 수소 충전 방안은 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 결정하는 단계를 포함하도록 구성된 테이블 조회 서브 모듈(210);
상기 초기 파라미터와 상기 히스토리 수소 충전 데이터를 분석하여, 상기 초기 파라미터에 기반하여 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 제어 파라미터 계산식을 피팅하되, 상기 최적 수소 충전 제어 파라미터는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 포함하며, 현재 수소 충전 과정의 상기 초기 파라미터에 대해, 상기 제어 파라미터 계산식을 통해 대응하는 최적 수소 충전 제어 파라미터를 산출하도록 구성된 공식 계산 서브 모듈(220); 및
차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터에 의해 필요한 주입 속도를 결정하고, 필요한 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하며, 계산된 압력차에 의해 수소 주입을 진행하도록 구성된 압력차 계산 서브 모듈(230); 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 테이블 조회 서브 모듈(210) 및 공식 계산 서브 모듈(220)에 대응하여, 상기 수소 충전 제어 장치는, 히스토리 수소 충전 데이터, 상기 수소 충전 방안 테이블 및 상기 제어 파라미터 계산식을 저장하는 데이터 베이스 모듈(300)을 더 포함할 수 있다.
해당 실시예 4의 다른 실시 세부사항 및 효과는 전술한 실시예 1 내지 실시예 3을 참조할 수 있으며, 여기서 더 설명하지 않는다.
실시예 5
본 발명의 실시예는 기기 판독 가능 저장 매체를 제공하며, 상기 기기 판독 가능 저장 매체에는 기기에서 상기 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 수소 충전 제어 방법을 수행하도록 하는 명령이 저장되어 있다.
상기 기기는 예를 들어, 수소 충전 스테이션 측에 마련되는 컨트롤러이며, PLC(Programmable Logic Controller, 프로그램 가능 로직 컨트롤러)일 수 있으나, 다른 실시예에서 컨트롤러는 싱글 칩 컴퓨터, DSP(Digital Signal Processor, 디지털 신호 프로세서), SOC(System on a Chip, 시스템 온 칩) 등 프로그램 컨트롤러를 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터 기기를 더 제공하며, 상기 프로그램이 실행될 시, 상기 실시예 1 내지 실시예 3에 기재된 수소 충전 제어 방법을 수행한다.
또한, 본 발명의 실시예는 컴퓨터 기기를 더 제공하며, 상기 컴퓨터 기기는, 하나 또는 복수의 프로세서; 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하며, 상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 하나 또는 복수의 프로세서에 의해 수행되어 상기 하나 또는 복수의 프로세서가 상기 실시예 1 내지 실시예 3에 기재된 수소 충전 제어 방법을 구현하도록 한다. 프로세서는 예를 들어 CPU이고, 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체 중의 비영구적 메모리, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및/또는 리드 온리 메모리(ROM) 또는 플래쉬 메모리(flash RAM)와 같은 비휘발성 메모리 등 형식을 포함할 수 있다, 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체의 예시이다.
해당 실시예 5의 다른 실시 세부사항 및 효과는 전술한 임의의 실시예를 참조할 수 있으며, 여기서 더 설명하지 않는다.
응용예
도 6은 본 발명 실시예의 테이블 조회법을 사용하여 수소 충전을 진행하는 실예 효과도이다. S1은 테이블 조회법을 통해 획득한 주입 과정의 온도와 압력 및 시간 사이의 대응 관계를 반영하고, S2는 실제 측정 온도 곡선이며, S3은 실제 측정 압력 곡선이다. 도 6으로부터 알 수 있다시피, 실제 측정 온도(S2 곡선)와 테이블 조회법(S1 곡선)을 이용한 목표 온도의 차이 값은 3K이며, 상기 3K의 온도차는 정상적인 오차 범위 내에 있으며, 수소 충전 과정에서 실제 측정 온도는 통상적으로 테이블 조회법에 의해 결정된 온도보다 낮아, 즉 실제 측정 온도가 너무 높지 않도록 제어하여 수소 충전 안전을 보장하는데 유리하다. 또한, S1과 S3을 비교하여 알수 있는바, 동일한 압력값(예를 들어 30Mpa)으로 주입할 시, 테이블 조회법이 소요한 시간은 더 짧으며, 따라서 수소 충전 효율의 제고에 도움이 된다.
또한, 도 6과 유사한 곡선을 이용하여 비교를 진행하면, 상기 실시예와 관련되는 공식 계산법 및 압력차 계산법도 양호한 주입 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 도면과 함께 본 발명의 실시예의 선택 가능한 실시 형태를 상세히 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 상기 실시 형태의 구체적인 세부사항에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예의 기술 구상 범위 내에서, 본 발명의 실시예의 기술 방안에 대해 다양한 간단한 변형을 가할 수 있으며, 이러한 간단한 변형은 모두 본 발명의 실시예의 보호 범위에 속한다.
그리고, 상기 구체적인 실시 형태에서 설명한 각 구체적인 기술 특징은, 모순되지 않는 한, 어떠한 적합한 방식을 통해 조합될 수 있다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 본 발명의 실시예는 다양한 가능한 조합 방식에 대해 따로 설명을 진행하지 않는다.
당업자들은 상기 실시예 방법의 모든 단계 또는 일부 단계를 구현하는 것은 프로그램을 통해 관련 하드웨어에 명령을 내려 이루어지는 것으로 이해할 수 있으며, 상기 프로그램은 저장 매체에 저장되어 있고, 싱글 칩 컴퓨터, 칩 또는 프로세서(processor)가 본 출원의 각 실시예에 기재된 방법의 모든 단계 또는 일부 단계를 수행하도록 몇개의 명령을 포함한다. 또한, 전술한 저장 매체는 U디스크, 이동식 하드 디스크, 리드 온리 메모리(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 자기 디스크 또는 광 디스크 등 다양한 프로그램 코드를 저장할 수 있는 매체를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예의 다양한 실시 형태 간에도 임의의 조합을 진행할 수 있으며 본 발명의 실시예의 사상을 거스르지 않는 한 마찬가지로 본 발명의 실시예에서 공개한 내용으로 간주되어야 한다.
100: 초기 파라미터 획득 모듈
200: 목표 파라미터 계산 모듈
300: 제어 모듈
110: 스캔 서브 모듈
120: 획득 서브 모듈
210: 테이블 조회 서브 모듈
220: 공식 계산 서브 모듈
230: 압력차 계산 서브 모듈

Claims (14)

  1. 수소 충전 제어 방법에 있어서,
    차량 탑재 수소 저장기의 초기 파라미터를 획득하며, 상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 단계;
    상기 초기 파라미터에 따라 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하며, 산출된 주입 속도 및 목표 압력으로 인해 수소 충전 과정에서의 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 단계; 및
    산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 충전 초기 파라미터를 획득하는 단계는,
    상기 차량 탑재 수소 저장기의 라벨을 스캔하여 상기 라벨에 저장된 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적 정보를 판독하는 단계; 및/또는
    압력 센서 및 온도 센서를 통해 각각 검측된 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수소 충전의 주입 속도 및 목표 압력을 계산하는 단계는,
    테이블 조회법, 공식 계산법 및 압력차 계산법 중 어느 하나를 이용하여 상기 주입 속도 및 목표 압력을 계산하는 단계를 포함하며,
    테이블 조회법은, 상기 초기 파라미터를 통해 대응하는 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델을 구축하는 단계; 및 사전 설정된 수소 충전 방안 테이블에서 현재 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델에 대응하는 최적 수소 충전 방안을 조회하는 단계를 포함하며, 상기 수소 충전 방안 테이블은 다양한 수소 충전 스테이션의 히스토리 수소 충전 데이터를 통해 구성되고 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 이에 대응하는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 나타내며, 상기 최적 수소 충전 방안은 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 결정하는 것을 포함하고,
    공식 계산법은, 상기 초기 파라미터 및 상기 히스토리 수소 충전 데이터를 분석하여, 상기 초기 파라미터에 기반해서 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 제어 파라미터 계산식을 피팅하며, 상기 최적화 수소 충전 제어 파라미터는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 포함하는 단계; 및 현재 수소 충전 과정의 상기 초기 파라미터에 대해 상기 제어 파라미터 계산식을 통해 대응하는 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 단계를 포함하며, 그리고
    압력차 계산법은, 차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터에 의해 필요한 주입 속도를 결정하는 단계; 필요한 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하는 단계; 및 계산된 압력차에 따라 수소 주입을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 방법.
  6. 수소 충전 제어 장치에 있어서,
    차량 탑재 수소 저장기의 체적, 초기 수소 압력 및 초기 환경 온도를 포함하는 초기 파라미터를 획득하기 위한 초기 파라미터 획득 모듈;
    상기 초기 파라미터에 의해 수소 충전 과정 중의 수소 온도가 사전 설정된 안전 범위 내에 있도록 하는 수소 충전 주입 속도 및 목표 압력을 계산하기 위한 목표 파라미터 계산 모듈; 및
    산출된 주입 속도로 상기 차량 탑재 수소 저장기에 산출된 목표 압력까지 수소를 충전하도록 수소 충전 스테이션을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초기 파라미터 획득 모듈은,
    상기 차량 탑재 수소 저장기의 라벨을 스캔하여 상기 라벨에 저장된 상기 차량 탑재 수소 저장기의 체적 정보를 판독하기 위한 스캔 서브 모듈; 또는
    압력 센서 및 온도 센서를 통해 각각 검측된 상기 초기 수소 압력 및 상기 초기 환경 온도를 획득하기 위한 획득 서브 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 수소 온도를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 초기 파라미터는 상기 차량 탑재 수소 저장기의 재료, 벽 두께 및 사이즈 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 장치.
  10. 제11항에 있어서,
    상기 계산 모듈은,
    상기 초기 파라미터를 통해 대응하는 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델을 구축하며, 사전 설정된 수소 충전 방안 테이블에서 현재 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델에 대응하는 최적 수소 충전 방안을 조회하며, 상기 수소 충전 방안 테이블은 다양한 수소 충전 스테이션의 히스토리 수소 충전 데이터에 의해 구성되고 다양한 차량 탑재 수소 저장기의 물리적 모델과 그에 대응하는 최적 수소 충전 방안 사이의 매핑 관계를 나타내며, 상기 최적 수소 충전 방안은 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 결정하는 것를 포함하도록 구성된 테이블 조회 서브 모듈;
    상기 초기 파라미터와 상기 히스토리 수소 충전 데이터를 분석하여, 상기 초기 파라미터에 기반해서 최적 수소 충전 제어 파라미터를 계산하는 제어 파라미터 계산식을 피팅하며, 상기 최적 수소 충전 제어 파라미터는 상기 주입 속도 및 상기 목표 압력을 포함하며, 현재 수소 충전 과정의 상기 초기 파라미터에 대해, 상기 제어 파라미터 계산식을 통해 대응하는 최적 수소 충전 제어 파라미터를 산출하도록 구성된 공식 계산 서브 모듈; 및
    차량 탑재 수소 저장기의 용적 및 환경 온도 등 파라미터에 의해 필요한 주입 속도를 결정하고, 필요한 주입 속도를 유지하기 위한 압력차를 산출하며, 계산된 압력차에 따라 수소 주입을 진행하도록 구성된 압력차 계산 서브 모듈; 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수소 충전 제어 장치는,
    히스토리 수소 충전 데이터, 상기 수소 충전 방안 테이블 및 상기 제어 파라미터 계산식을 저장하는 데이터 베이스 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 충전 제어 장치.
  12. 기기 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    기기에서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 수소 충전 제어 방법을 수행하도록 하는 명령이 저장되어 있는 기기 판독 가능 저장 매체.
  13. 프로세서에 있어서,
    실행 시 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 수소 충전 제어 방법을 수행하는 프로그램을 실행하기 위한 프로세서.
  14. 컴퓨터 기기에 있어서,
    하나 또는 복수의 프로세서;
    하나 또는 복수의 프로그램을 저장하기 위한 메모리를포함하며,
    상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 하나 또는 복수의 프로세서에 의해 수행되어 상기 하나 또는 복수의 프로세서가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 수소 충전 제어 방법을 구현하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 기기.
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