[发明专利]加氢控制装置及方法

说明书

本发明提供一种加氢控制装置及方法，属于加氢技术领域。所述加氢控制方法包括：获取车载储氢器的初始参数，且该初始参数包括所述车载储氢器的体积、初始氢气压力和初始环境温度；根据所述初始参数，计算加氢的加注速率和目标压力，其中所计算出的加注速率及目标压力使得加氢过程中的氢气温度处于预设的安全范围内；以及控制加氢站以所计算出的加注速率向所述车载储氢器加氢至所计算出的目标压力。本发明无需加氢站与车辆实时通讯，通过加氢站测得的车载储氢器的初始参数，得到加注速率和目标压力来控制加注过程，流程简单，且易于实现，并保证了加氢过程的可靠性。

技术领域

本发明涉及加氢技术领域，具体地涉及一种加氢控制装置及方法。

背景技术

氢能因具有来源多样、洁净环保、可规模储输等突出优点而被认为是最具应用前景的二次能源之一。氢能燃料电池汽车是氢能的重要应用终端之一，世界许多汽车巨头在2015年前后纷纷推出了量产化的氢能燃料电池汽车。目前对氢能燃料电池汽车的研究是多方面的，但加氢站向车载储氢器加氢的加注控制策略(以下简称为加氢控制策略)无疑是国内外研究的重点之一。

现有加氢控制策略主要想解决的技术问题之一如何在加注过程中将车辆储氢器的氢气温度控制在国际标准的要求下(通常是85℃以下)，以防止发生氢气爆炸，保证氢气使用安全。现有技术中公开了各种控制氢气温度的方法，其中最主要的方法是根据车载储氢器实时反馈的温度或压力来控制加氢速率以调节氢气温度。但是，这种方法依赖于车辆与加氢站的通讯关系，加氢站需要根据车辆发送的储氢器的温度信号或压力信号来进而判断加氢策略。但在实际中，因为同一车辆会在不同类型加氢站加氢，且同一加氢站也会向不同类型的车辆提供加氢服务，而不同类型的车辆或加氢站又往往具有不同的通讯标准，从而使得车辆与加氢站之前的通讯难以实现。据此，对于车辆和加氢站无法通讯的情况，现有技术中根据车载储氢器实时反馈的温度或压力来控制加氢速率以调节氢气温度的方案同样难以实现。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种加氢控制装置及方法，用于至少部分地解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种加氢控制方法，所述加氢控制方法包括：获取车载储氢器的初始参数，且该初始参数包括所述车载储氢器的体积、初始氢气压力和初始环境温度；根据所述初始参数，计算加氢的加注速率和目标压力，其中所计算出的加注速率及目标压力使得加氢过程中的氢气温度处于预设的安全范围内；以及控制加氢站以所计算出的加注速率向所述车载储氢器加氢至所计算出的目标压力。

可选地，所述获取车载储氢器的加氢初始参数包括：扫描所述车载储氢器上的标签以读取所述标签中存储的所述车载储氢器的体积信息；和/或获取通过压力传感器和温度传感器分别检测到的所述初始氢气压力和所述初始环境温度。

可选地，所述初始参数还包括所述车载储氢器的氢气温度。

可选地，所述初始参数还包括所述车载储氢器的材料、壁厚及尺寸信息。

可选地，所述计算加氢的加注速率和目标压力包括采用以下查表法、公式计算法及压差计算法中的任意一者计算所述加注速率和目标压力：

查表法，包括：通过所述初始参数构建对应的车载储氢器的物理模型；以及在预先配置的加氢策略表中查询与当前车载储氢器的物理模型对应的最优加氢策略，其中所述加氢策略表根据各种加氢站的历史加氢数据来进行配置，并示出各种车载储氢器的物理模型与其对应的最优加氢策略之间映射关系，其中所述最优加氢策略中包括确定所述加注速率和所述目标压力；

公式计算法，包括：分析所述初始参数和所述历史加氢数据，以拟合出基于所述初始参数计算最优加氢控制参数的控制参数计算公式，其中所述最优加氢控制参数包括所述加注速率和所述目标压力；以及对于当前加氢过程的所述初始参数，通过所述控制参数计算公式计算出对应的最优加氢控制参数；