本發(fā)明涉及車用供氫，尤其涉及一種氫燃料機車用供氫系統(tǒng)、方法、電子設(shè)備及計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、本部分旨在為權(quán)利要求書中陳述的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

2、目前軌道交通機車車輛牽引供電系統(tǒng)普遍采用內(nèi)燃機、接觸網(wǎng)供電或者動力電池等形式，而燃料電池具有發(fā)電效率高、清潔無污染、可靠性高等優(yōu)點，伴隨著人們環(huán)保意識的增強以及科技的發(fā)展推動，以氫燃料電池為核心動力裝置構(gòu)成的混合動力機車車輛技術(shù)的研究與應(yīng)用得到了快速發(fā)展。

3、基于此，本專利一種氫燃料機車用供氫系統(tǒng)，以相互獨立的多個并聯(lián)的供氫組為主體，以集成瓶閥、供氫系統(tǒng)控制器、供氣管道為組件，結(jié)合氫氣剩余容量算法，能夠智能地對燃料機車進(jìn)行供氫。相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)，氫燃料機車用供氫系統(tǒng)能夠獨立對每個供氫組單元進(jìn)行開啟關(guān)閉、加注以及排空，對于氫燃料機車用供氫系統(tǒng)的可用性有較大程度的提升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明的實施例提供了一種氫燃料機車用供氫系統(tǒng)、方法、電子設(shè)備及計算機可讀存儲介質(zhì)。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種氫燃料機車用供氫系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)判斷模塊、供氫故障修復(fù)模塊、管道故障修復(fù)模塊及持續(xù)供氫模塊，其中，

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于開啟各個供氫組的截止閥，利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組，得到供氫溫壓信息組集，利用管路壓力傳感器獲取供氣管路的管壓信息，將所述管壓信息和所述供氫溫壓信息組集發(fā)送給供氫系統(tǒng)控制器；

4、所述狀態(tài)判斷模塊，用于利用所述供氫系統(tǒng)控制器根據(jù)所述供氫溫壓信息組集計算出每個供氫組的氫氣剩余量，得到氫氣剩余量集，根據(jù)所述管壓信息和所述供氫溫壓信息組集確定出工作狀態(tài)；

5、所述供氫故障修復(fù)模塊，用于當(dāng)所述工作狀態(tài)為供氫組故障狀態(tài)時，從所述供氫溫壓信息組集中提取出故障級別，根據(jù)所述故障級別和所述供氫溫壓信息組集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)泄壓，并返回所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組的步驟；

6、所述管道故障修復(fù)模塊，用于當(dāng)所述工作狀態(tài)為管路故障狀態(tài)時，對所述供氣管路進(jìn)行管路排氣，并返回所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組的步驟；

7、所述持續(xù)供氫模塊，用于當(dāng)所述工作狀態(tài)為正常狀態(tài)時，根據(jù)所述氫氣剩余量集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)加氫和順序供氫，并返回所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組的步驟。

8、可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊在執(zhí)行所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組，得到供氫溫壓信息組集的功能時，具體用于：

9、逐個選取所述供氫組作為目標(biāo)供氫組，逐個選取所述目標(biāo)供氫組中的高壓儲氫瓶作為目標(biāo)儲氫瓶；

10、利用所述目標(biāo)儲氫瓶的集成瓶閥內(nèi)的氫瓶壓力傳感器獲取所述目標(biāo)儲氫瓶的氣壓信息；

11、利用所述目標(biāo)儲氫瓶的集成瓶閥內(nèi)的氫瓶溫度傳感器獲取所述目標(biāo)儲氫瓶的溫度信息；

12、將所述氣壓信息和所述溫度信息組合成所述目標(biāo)儲氫瓶的供氫溫壓信息，將所述目標(biāo)供氫組中所有的目標(biāo)儲氫瓶的供氫溫壓信息匯集成供氫溫壓信息組，將所有的供氫溫壓信息組匯集成供氫溫壓信息組集。

13、可選地，所述狀態(tài)判斷模塊在執(zhí)行所述利用所述供氫系統(tǒng)控制器根據(jù)所述供氫溫壓信息組集計算出每個供氫組的氫氣剩余量，得到氫氣剩余量集的功能時，具體用于：

14、逐個選取所述供氫組作為目標(biāo)供氫組，逐個選取所述目標(biāo)供氫組中的高壓儲氫瓶作為目標(biāo)儲氫瓶；

15、利用所述供氫系統(tǒng)控制器從所述供氫溫壓信息組集中篩選出所述目標(biāo)儲氫瓶對應(yīng)的供氫溫壓信息作為目標(biāo)溫壓信息，從所述目標(biāo)溫壓信息中提取出目標(biāo)溫度和目標(biāo)壓力；

16、利用如下的氫氣剩余量公式根據(jù)所述目標(biāo)溫度和所述目標(biāo)壓力計算出所述目標(biāo)儲氫瓶的目標(biāo)剩余量：

17、

18、其中，s是指所述目標(biāo)剩余量，p是指所述目標(biāo)壓力，v是指所述目標(biāo)儲氫瓶的體積，t是指所述目標(biāo)溫度，n是指所述目標(biāo)儲氫瓶的初始儲氫量；

19、將所述目標(biāo)供氫組中所有的目標(biāo)儲氫瓶的目標(biāo)剩余量之和作為所述目標(biāo)供氫組的氫氣剩余量，將所有的所述目標(biāo)供氫組的氫氣剩余量匯集成氫氣剩余量集。

20、可選地，所述狀態(tài)判斷模塊在執(zhí)行所述根據(jù)所述管壓信息和所述供氫溫壓信息組集確定出工作狀態(tài)的功能時，具體用于：

21、判斷所述供氫溫壓信息組集中是否存在大于預(yù)設(shè)的溫壓閾值的供氫溫壓信息；

22、若是，則將工作狀態(tài)確定為供氫組故障狀態(tài)；

23、若否，則判斷所述管壓信息是否大于預(yù)設(shè)的管壓閾值；

24、若是，則將工作狀態(tài)確定為管路故障狀態(tài)；

25、若否，則將所述工作狀態(tài)確定為正常狀態(tài)。

26、可選地，所述供氫故障修復(fù)模塊在執(zhí)行所述從所述供氫溫壓信息組集中提取出故障級別的功能時，具體用于：

27、逐個選取所述供氫溫壓信息組集中的供氫溫壓信息組作為目標(biāo)溫壓信息組，判斷所述目標(biāo)溫壓信息組中是否存在大于預(yù)設(shè)的溫壓閾值的供氫溫壓信息；

28、若否，則確定所述故障級別為輕微故障級別；

29、若是，則將所述目標(biāo)溫壓信息組作為故障組，返回所述逐個選取所述供氫溫壓信息組集中的供氫溫壓信息組作為目標(biāo)溫壓信息組的步驟，直至所述目標(biāo)溫壓信息組是所述供氫溫壓信息組集中的最后一個供氫溫壓信息組時，統(tǒng)計出所述故障組的故障組數(shù)；

30、判斷所述故障組數(shù)是否等于所述供氫溫壓信息組集中的供氫溫壓信息組的總數(shù)；

31、若否，則確定所述故障級別為輕微故障級別；

32、若是，則確定所述故障級別為嚴(yán)重故障級別。

33、可選地，所述供氫故障修復(fù)模塊在執(zhí)行所述根據(jù)所述故障級別和所述供氫溫壓信息組集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)泄壓的功能時，具體用于：

34、當(dāng)所述故障級別為嚴(yán)重故障級別時，關(guān)閉所述供氣管路的主電磁閥，關(guān)閉各個供氫組的次電磁閥，關(guān)閉各個供氫組中每個高壓儲氫瓶的電磁閥，根據(jù)所述供氫溫壓信息組集對各個供氫組中每個高壓儲氫瓶的pdr泄壓閥進(jìn)行開關(guān)控制；

35、當(dāng)所述故障級別為輕微故障級別時，根據(jù)所述供氫溫壓信息組集將所有的供氫組拆分成故障供氫組集及正常供氫組集；

36、開啟所述主電磁閥，關(guān)閉所述故障供氫組集對應(yīng)的所有的次電磁閥，根據(jù)所述供氫溫壓信息組集對所述故障供氫組集對應(yīng)的所有的電磁閥進(jìn)行開關(guān)控制；

37、開啟所述正常供氫組集對應(yīng)的所有的次電磁閥，開啟所述正常供氫組集對應(yīng)的所有的電磁閥；

38、根據(jù)所述供氫溫壓信息組集對各個供氫組中每個高壓儲氫瓶的pdr泄壓閥進(jìn)行開關(guān)控制。

39、可選地，所述持續(xù)供氫模塊在執(zhí)行所述根據(jù)所述氫氣剩余量集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)加氫和順序供氫的功能時，具體用于：

40、開啟所述供氣管路的主電磁閥，根據(jù)所述氫氣剩余量集將所有的供氫組拆分成待機供氫組集和下限供氫組集；

41、對所述下限供氫組集中的各個供氫組進(jìn)行加氫操作；

42、關(guān)閉所述待機供氫組集中各個供氫組的次電磁閥，關(guān)閉所述待機供氫組集內(nèi)每個供氫組中各個高壓儲氫瓶的電磁閥；

43、按照所述氫氣剩余量集中氫氣剩余量由大到小的順序?qū)⑺龃龣C供氫組集排列成待機供氫組序列，逐個選取所述待機供氫組序列中的待機供氫組作為目標(biāo)待機供氫組；

44、開啟所述目標(biāo)待機供氫組的次電磁閥，開啟所述目標(biāo)待機供氫組中各個高壓儲氫瓶的電磁閥。

45、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種氫燃料機車用供氫方法，包括：

46、開啟各個供氫組的截止閥，利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組，得到供氫溫壓信息組集，利用管路壓力傳感器獲取供氣管路的管壓信息，將所述管壓信息和所述供氫溫壓信息組集發(fā)送給供氫系統(tǒng)控制器；

47、利用所述供氫系統(tǒng)控制器根據(jù)所述供氫溫壓信息組集計算出每個供氫組的氫氣剩余量，得到氫氣剩余量集，根據(jù)所述管壓信息和所述供氫溫壓信息組集確定出工作狀態(tài)；

48、當(dāng)所述工作狀態(tài)為供氫組故障狀態(tài)時，從所述供氫溫壓信息組集中提取出故障級別，根據(jù)所述故障級別和所述供氫溫壓信息組集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)泄壓，并返回所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組的步驟；

49、當(dāng)所述工作狀態(tài)為管路故障狀態(tài)時，對所述供氣管路進(jìn)行管路排氣，并返回所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組的步驟；

50、當(dāng)所述工作狀態(tài)為正常狀態(tài)時，根據(jù)所述氫氣剩余量集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)加氫和順序供氫，并返回所述利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組的步驟。

51、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備，其包括：

52、處理器；

53、用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令的存儲器；

54、其中，所述處理器被配置為執(zhí)行所述指令，以實現(xiàn)如前第一方面所述的一種氫燃料機車用供氫方法。

55、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如前第一方面所述的一種氫燃料機車用供氫方法。

56、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

57、本發(fā)明實施例通過利用各個供氫組的集成瓶閥獲取每個供氫組的供氫溫壓信息組，利用管路壓力傳感器獲取供氣管路的管壓信息，可以實時監(jiān)控所述供氫組和所述供氣管路內(nèi)的溫度和壓力等數(shù)值，進(jìn)而方便后續(xù)判斷供氫系統(tǒng)的實時的工作狀態(tài)，通過根據(jù)所述故障級別和所述供氫溫壓信息組集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)泄壓，可以根據(jù)出現(xiàn)故障的供氫組數(shù)量確定供氫組的故障級別，并根據(jù)故障級別進(jìn)行動態(tài)修復(fù)，并在故障級別不高的情況下繼續(xù)為車輛供氫，通過對所述供氣管路進(jìn)行管路排氣，可以在供氣管路壓力過大的情況下斷絕與各個供氫組的鏈接，同時通過開啟主電磁閥排空所述供氣管路中的氣體，保證所述供氣管路的安全，通過根據(jù)所述氫氣剩余量集對各個供氫組進(jìn)行動態(tài)加氫和順序供氫，可以實時的對氫氣剩余量不足的供氫組進(jìn)行氫氣的補充，同時也能優(yōu)先選擇氫氣剩余量最多的供氫組進(jìn)行燃料氫氣的提供，進(jìn)而保證供氫系統(tǒng)的效率，因此本發(fā)明提出的氫燃料機車用供氫系統(tǒng)、方法、電子設(shè)備及計算機可讀存儲介質(zhì)，可以解決對氫燃料機車進(jìn)行供氫時的可用性較低的問題。