本發(fā)明涉及新能源,尤其是一種加氫機的氫氣加注控制方法及電子設(shè)備、計算機可讀存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、氫能具有潔凈環(huán)保、可規(guī)模存儲運輸?shù)韧怀鰞?yōu)點,是當(dāng)下公認(rèn)的最具應(yīng)用前景的新能源之一。目前,市面上的加氫站大多采用氣瓶進(jìn)行高壓氫的加氫和儲存,在氫氣加注過程中,氣瓶瓶內(nèi)溫度將會上升,若氫氣加注速率過快,則可能因未能及時散熱而帶來一定的安全隱患,但氫氣加注速率過慢的話,實際加注效率將無法得到保證。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為此,本發(fā)明提出一種加氫機的氫氣加注控制方法及電子設(shè)備、計算機可讀存儲介質(zhì),能夠平衡有效地調(diào)節(jié)氫氣加注過程中的加注速率,以提高氫氣加注效率。
2、第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種加氫機的氫氣加注控制方法,包括如下步驟:步驟s1、獲取加氫機的歷史加注情況,并根據(jù)加氫機的歷史加注情況確定加氫機在預(yù)設(shè)歷史加注時期內(nèi)的氫氣加注參數(shù)和對應(yīng)于氫氣加注參數(shù)的氫氣加注溫度,氫氣加注參數(shù)包括氣瓶容量、氣瓶類型、氣瓶壓強、環(huán)境壓強和氣瓶溫度;
3、步驟s2、將獲取到的預(yù)設(shè)歷史加注時期內(nèi)的氫氣加注參數(shù)和氫氣加注溫度輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,以對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練,從而得到預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;獲取加氫機當(dāng)前的氫氣加注參數(shù),并將當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)輸入到預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中,從而得到當(dāng)前的氫氣加注溫度;
4、步驟s3、判斷當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)和氫氣加注溫度是否滿足預(yù)設(shè)加注條件,若是,執(zhí)行步驟s4,否則調(diào)整當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)并返回步驟s2,直至判斷當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)和氫氣加注溫度滿足預(yù)設(shè)加注條件;
5、步驟s4、打開氣瓶的進(jìn)氣閥門,按照當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)和氫氣加注溫度進(jìn)行加注,根據(jù)當(dāng)前的氫氣加注溫度、氣瓶壓強、環(huán)境壓強和氣瓶溫度確定氫氣加注過程中的氣瓶實時壓力隨加注流速進(jìn)行變化的情況;
6、步驟s5、根據(jù)氣瓶容量和氣瓶類型確定氣瓶對應(yīng)的工程學(xué)應(yīng)用公式,基于工程學(xué)應(yīng)用公式計算氣瓶可承受的壓力閾值范圍;
7、步驟s6、根據(jù)氣瓶實時壓力隨加注流速進(jìn)行變化的情況從壓力閾值范圍內(nèi)篩選得到目標(biāo)氣瓶壓力,目標(biāo)氣瓶壓力下對應(yīng)的加注流速為最大加注流速;根據(jù)最大加注流速確定對應(yīng)的加注速率,基于預(yù)設(shè)加注速率閾值條件對加注速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,所述步驟s4包括如下步驟:步驟s41、將當(dāng)前的氫氣加注溫度、氣瓶壓強、環(huán)境壓強和氣瓶溫度代入到壓力模擬計算公式中進(jìn)行計算,得到加注流速與氣瓶實時壓力之間的目標(biāo)函數(shù)關(guān)系式;
9、壓力模擬計算公式如下所示:
10、;
11、目標(biāo)函數(shù)關(guān)系式如下所示:
12、;
13、其中,為氣瓶實時壓力,為氣瓶壓強,為環(huán)境壓強,為氣瓶壁的表面積,為氫氣加注溫度,為氣瓶溫度,為加注流速,為第一預(yù)設(shè)壓力關(guān)聯(lián)參數(shù),為第二預(yù)設(shè)壓力關(guān)聯(lián)參數(shù)。
14、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,所述步驟s5包括如下步驟:步驟s51、根據(jù)氣瓶的受力平衡情況結(jié)合氣瓶容量、氣瓶類型進(jìn)行分析,得到氣瓶對應(yīng)的工程學(xué)應(yīng)用公式;
15、步驟s52、基于工程學(xué)應(yīng)用公式計算氣瓶可承受的最大壓力和最小壓力,根據(jù)最大壓力和最小壓力確定壓力閾值范圍。
16、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,所述步驟s51、步驟s52中的工程學(xué)應(yīng)用公式如下所示:;
17、;
18、;
19、其中,為氣瓶可承受的實際壓力值,為氣瓶可承受的理論壓力值,為氣瓶內(nèi)的初始壓力值,為氣瓶的即時容量比,為氣瓶的壓力系數(shù),為氣瓶壓強,為環(huán)境壓強,為氣瓶初始容量,為氣瓶當(dāng)前可用容量。
20、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,所述步驟s6包括如下步驟:步驟s61、取目標(biāo)函數(shù)關(guān)系式的定義域為從最小壓力至最大壓力,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)關(guān)系式得到加注流速-氣瓶實時壓力模擬曲線圖;
21、步驟s62、讀取加注流速-氣瓶實時壓力模擬曲線圖中的最大加注流速,根據(jù)最大加注流速和目標(biāo)函數(shù)關(guān)系式確定目標(biāo)氣瓶壓力;
22、步驟s63、在通過最大加注流速確定對應(yīng)的加注速率的情況下,根據(jù)預(yù)設(shè)加注速率閾值條件與加注速率之間的相對大小關(guān)系,對加注速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
23、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,預(yù)設(shè)加注速率閾值條件包括第一預(yù)設(shè)加注速率閾值和第二預(yù)設(shè)加注速率閾值,第一預(yù)設(shè)加注速率閾值小于第二預(yù)設(shè)加注速率閾值;所述步驟s63包括如下步驟:步驟s631、在通過最大加注流速確定對應(yīng)的加注速率的情況下,當(dāng)加注速率大于或等于第一預(yù)設(shè)加注速率閾值且小于或等于第二預(yù)設(shè)加注速率閾值,維持加注速率不變;或者,當(dāng)加注速率小于第一預(yù)設(shè)加注速率閾值,將加注速率提升至預(yù)設(shè)的平衡加注速率,平衡加注速率位于第一預(yù)設(shè)加注速率閾值與第二預(yù)設(shè)加注速率閾值之間;或者,當(dāng)加注速率大于第二預(yù)設(shè)加注速率閾值,將加注速率降低至平衡加注速率與第二預(yù)設(shè)加注速率閾值之間。
24、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,步驟s3中的預(yù)設(shè)加注條件包括當(dāng)前的氫氣加注溫度大于或等于預(yù)設(shè)的第一溫度臨界值,且步驟s3中的預(yù)設(shè)加注條件還包括如下至少之一:氣瓶容量小于或等于預(yù)設(shè)的目標(biāo)加注量值;氣瓶壓強大于或等于預(yù)設(shè)的壓強臨界值;氣瓶溫度大于或等于預(yù)設(shè)的第二溫度臨界值。
25、可選地,在本發(fā)明的一個實施例中,所述步驟s6之后還包括如下步驟:步驟s7、監(jiān)測氫氣加注過程中的加注量,當(dāng)加注量達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)加注量值時,關(guān)閉氣瓶的進(jìn)氣閥門。
26、第二方面,本發(fā)明實施例提供一種電子設(shè)備,包括:至少一個處理器;
27、至少一個存儲器,用于存儲至少一個程序;
28、當(dāng)至少一個所述程序被至少一個所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所述的加氫機的氫氣加注控制方法。
29、第三方面,本發(fā)明實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì),其中存儲有處理器可執(zhí)行的程序,所述處理器可執(zhí)行的程序被處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)如第一方面所述的加氫機的氫氣加注控制方法。
30、采用上述技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果至少包括:1、本發(fā)明通過預(yù)設(shè)歷史加注時期內(nèi)的氫氣加注參數(shù)和氫氣加注溫度進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練,由此得到的預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型精確度高,魯棒性好,能夠根據(jù)當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)準(zhǔn)確地輸出當(dāng)前的氫氣加注溫度,從而為氫氣加注過程提供穩(wěn)定可靠的后臺數(shù)據(jù)支持,而且在判斷當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)滿足預(yù)設(shè)加注條件后才能進(jìn)行加氫,否則調(diào)整當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)并持續(xù)判斷當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)加注條件,直至當(dāng)前的氫氣加注參數(shù)被修改至滿足預(yù)設(shè)加注條件才能進(jìn)行加氫,這提升了氫氣加注控制過程的穩(wěn)定度和精確度;
31、2、本發(fā)明可以通過當(dāng)前的氫氣加注溫度、氣瓶壓強、環(huán)境壓強和氣瓶溫度確定氫氣加注過程中的氣瓶實時壓力隨加注流速進(jìn)行變化的情況,即能夠?qū)錃饧幼⑦^程中的氣瓶實時壓力進(jìn)行實時監(jiān)測,考慮到氣瓶內(nèi)實際壓力會在加注過程中急劇增加,一旦超過安全界限將出現(xiàn)泄露或者爆炸,因此對氫氣加注過程中的氣瓶實時壓力進(jìn)行實時監(jiān)測,作為一種安全監(jiān)控措施,有利于提高氫氣加注過程的安全系數(shù),降低安全隱患的發(fā)生幾率;
32、3、本發(fā)明可以根據(jù)氣瓶實時壓力隨加注流速進(jìn)行變化的情況從壓力閾值范圍內(nèi)篩選得到目標(biāo)氣瓶壓力,由于目標(biāo)氣瓶壓力下對應(yīng)的加注流速為最大加注流速,因而在根據(jù)最大加注流速確定對應(yīng)的加注速率的情況下,可以基于預(yù)設(shè)加注速率閾值條件對加注速率進(jìn)行平衡有效地調(diào)節(jié),有利于提高氫氣加注效率。