燃料电池车辆的加注时间计算系统及方法
阅读说明：本技术 燃料电池车辆的加注时间计算系统及方法 (Fuel cell vehicle filling time calculation system and method ) 是由 方沛军 宣锋 崔亮亮 姜方 伍远安 曹俊 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及燃料电池车辆加氢领域,提供一种燃料电池车辆的加注时间计算系统及方法,包括：TT车、卸气柜、压缩机组、储氢瓶组、加氢机、加氢车辆、控制单元、摄像单元和显示单元；TT车、卸气柜、压缩机组、加氢机和加氢车辆通过管线依次连接,压缩机组与储氢瓶组通过管线连接；控制单元与摄像单元、显示单元、TT车、压缩机组、储氢瓶组和加氢机均电性连接,加氢车辆与加氢机电性连接。本发明通过燃料电池车辆的加注时间计算方法,可以准确的计算并显示出燃料电池车的加注时间,解决加氢站内司机等待加注焦虑的问题,让司机更好的安排个人时间,可以有效的提高加氢站的管理水平。(The invention relates to the field of hydrogenation of fuel cell vehicles, and provides a system and a method for calculating the filling time of a fuel cell vehicle, which comprises the following steps: the system comprises a TT vehicle, a gas unloading cabinet, a compressor unit, a hydrogen storage cylinder set, a hydrogenation machine, a hydrogenation vehicle, a control unit, a camera unit and a display unit; the TT vehicle, the gas discharging cabinet, the compressor unit, the hydrogenation machine and the hydrogenation vehicle are sequentially connected through pipelines, and the compressor unit is connected with the hydrogen storage cylinder group through a pipeline; the control unit is electrically connected with the camera unit, the display unit, the TT vehicle, the compressor unit, the hydrogen storage cylinder group and the hydrogenation machine, and the hydrogenation vehicle is electrically connected with the hydrogenation machine. The invention can accurately calculate and display the filling time of the fuel cell vehicle by the method for calculating the filling time of the fuel cell vehicle, solves the problem that a driver in the hydrogen station is anxious to wait for filling, enables the driver to better arrange personal time, and can effectively improve the management level of the hydrogen station.)
技术领域
本发明涉及燃料电池车辆加氢领域，尤其涉及一种燃料电池车辆的加注时间计算系统及方法。
背景技术
同常规的燃油汽车不同，燃料电池车到达加注氢气时，同样加注量，加注氢气的时间并不相同，氢气的加注时间受到车型、站内现有的气体压力、站内氢气长管拖车的压力和压缩机组的排量与工作状况等诸多因素影响，常规的加氢机并不能直接的显示车辆到达加氢站后加氢需要的剩余时间。这样不利于司机合理的规划自己的时间，也容易使司机产生等待焦虑。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于，解决现有技术中常规的加氢机并不能直接的显示车辆到达加氢站后加氢需要的剩余时间的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池车辆的加注时间计算系统，包括：TT车、卸气柜、压缩机组、储氢瓶组、加氢机、加氢车辆、控制单元、摄像单元和显示单元；
所述TT车、所述卸气柜、所述压缩机组、所述加氢机和所述加氢车辆通过管线依次连接，所述压缩机组与所述储氢瓶组通过管线连接；
所述控制单元与所述摄像单元、所述显示单元、所述TT车、所述压缩机组、所述储氢瓶组和所述加氢机均电性连接，所述加氢车辆与所述加氢机电性连接。
优选地，所述储氢瓶组上设置压力监测单元和流量检测单元，所述控制单元与所述压力监测单元和所述流量检测单元均电性连接；
所述压力监测单元用于检测所述储氢瓶组的瓶内压力，所述流量检测单元用于检测所述储氢瓶组的流量系数。
优选地，所述摄像单元包括：第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头；
所述第一摄像头用于拍摄所述加氢车辆的侧面图像，所述第二摄像头用于拍摄所述加氢车辆的正面图像，所述第三摄像头用于拍摄所述加氢车辆的背面图像。
一种燃料电池车辆的加注时间计算方法，基于所述的燃料电池车辆的加注时间计算系统实现，包括步骤：
S1：加氢车辆进入加氢站，开始进行加氢操作，通过所述加氢机设置目标加注压力Pend；
S2：所述摄像单元获取所述加氢车辆的外观信息，所述控制单元通过所述外观信息获得所述加氢车辆的车载瓶容积V；
S3：所述控制单元实时获取所述TT车、所述储氢瓶组、所述压缩机组和所述加氢车辆的状态信息，根据各所述状态信息、所述车载瓶容积V和所述目标加注压力Pend进行计算，实时获得加注剩余时间T；
S4：所述控制单元将所述加注剩余时间T传输至所述显示单元，进行实时显示。
优选地，所述步骤S2具体为：
S21：所述摄像单元获取所述加氢车辆的外观信息，并将所述外观信息传输至所述控制单元；所述外观信息包括：所述加氢车辆的侧面图像、正面图像和背面图像；
S22：所述控制单元将所述外观信息与数据库中的各车辆外观数据进行比对，获得所述加氢车辆的车型，根据所述加氢车辆的车型在所述数据库中获得对应的所述车载瓶容积V。
优选地，步骤S3中，所述TT车、所述储氢瓶组、所述压缩机组和所述加氢车辆的状态信息包括：
所述TT车的供气压力P1、所述TT车的流量系数K1、所述储氢瓶组的瓶内压力P2、所述储氢瓶组的流量系数K2、所述压缩机组的运行数量n、所述压缩机组的起始流量值F和所述加氢车辆的车载瓶实时压力PV。
优选地，步骤S3中，所述根据各所述状态信息、所述车载瓶容积V和所述目标加注压力Pend进行计算，实时获得加注剩余时间T，具体的计算公式为：
T＝V*(Pend-PV)/F*(P1*K1*n+P2*K2)。
本发明具有以下有益效果：
通过本发明提供的燃料电池车辆的加注时间计算方法，可以准确的计算并显示出燃料电池车的加注时间，解决加氢站内司机等待加注焦虑的问题，让司机更好的安排个人时间，可以有效的提高加氢站的管理水平。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构图；
其中，1-TT车、2-卸气柜、3-压缩机组、4-储氢瓶组、5-加氢机、6-加氢车辆、7-控制单元、8-摄像单元、9-显示单元；
图2为本发明实施例的方法流程图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供一种燃料电池车辆的加注时间计算系统，包括：TT车1、卸气柜2、压缩机组3、储氢瓶组4、加氢机5、加氢车辆6、控制单元7、摄像单元8和显示单元9；
所述TT车1、所述卸气柜2、所述压缩机组3、所述加氢机5和所述加氢车辆6通过管线依次连接，所述压缩机组3与所述储氢瓶组4通过管线连接；
所述控制单元7与所述摄像单元8、所述显示单元9、所述TT车1、所述压缩机组3、所述储氢瓶组4和所述加氢机5均电性连接，所述加氢车辆6与所述加氢机5电性连接。
本实施例中，所述储氢瓶组4上设置压力监测单元和流量检测单元，所述控制单元7与所述压力监测单元和所述流量检测单元均电性连接；
所述压力监测单元用于检测所述储氢瓶组4的瓶内压力P2，所述流量检测单元用于检测所述储氢瓶组4的流量系数K2。
本实施例中，所述摄像单元8包括：第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头；
所述第一摄像头用于拍摄所述加氢车辆6的侧面图像，所述第二摄像头用于拍摄所述加氢车辆6的正面图像，所述第三摄像头用于拍摄所述加氢车辆6的背面图像；
具体实现中，加氢车辆6进入加氢站后，会停在加氢机5前方的指定区域内，指定区域为矩形区域，在指定区域的边沿路面上贴有警示条，包括：第一警示条、第二警示条、第三警示条和第四警示条，其中第一警示条和第三警示条与加氢机5的正面平行，且第一警示条比第三警示条更靠近加氢机5的正面，并且第一警示条与加氢机5的正面之间留有一定的距离；
第一摄像头在确认加氢车辆6停止后会拍摄加氢车辆6的侧面图像；第二摄像头设置于指定区域的第一警示条与加氢机5的正面之间，在第一摄像头拍摄加氢车辆6的侧面图像后，第二摄像头激活并拍摄加氢车辆6的正面图像；第三摄像头设置于可垂直转动的安装杆的顶端，安装杆设置于指定区域第三警示条的外侧，第三摄像头不激活时安装杆处于垂直状态，第三摄像头激活后安装杆转动至水平状态并拍摄加氢车辆6的背面图像。
参考图2，本发明提供一种燃料电池车辆的加注时间计算方法，基于所述的燃料电池车辆的加注时间计算系统实现，包括步骤：
S1：加氢车辆6进入加氢站，开始进行加氢操作，通过所述加氢机5设置目标加注压力Pend；
S2：所述摄像单元8获取所述加氢车辆6的外观信息，所述控制单元7通过所述外观信息获得所述加氢车辆6的车载瓶容积V；
S3：所述控制单元7实时获取所述TT车1、所述储氢瓶组4、所述压缩机组3和所述加氢车辆6的状态信息，根据各所述状态信息、所述车载瓶容积V和所述目标加注压力Pend进行计算，实时获得加注剩余时间T；
S4：所述控制单元7将所述加注剩余时间T传输至所述显示单元9，进行实时显示。
本实施例中，所述步骤S2具体为：
S21：所述摄像单元8获取所述加氢车辆6的外观信息，并将所述外观信息传输至所述控制单元7；所述外观信息包括：所述加氢车辆6的侧面图像、正面图像和背面图像；
S22：所述控制单元7将所述外观信息与数据库中的各车辆外观数据进行比对，获得所述加氢车辆6的车型，根据所述加氢车辆6的车型在所述数据库中获得对应的所述车载瓶容积V。
本实施例中，步骤S3中，所述TT车1、所述储氢瓶组4、所述压缩机组3和所述加氢车辆6的状态信息包括：
所述TT车1的供气压力P1、所述TT车1的流量系数K1、所述储氢瓶组4的瓶内压力P2、所述储氢瓶组4的流量系数K2、所述压缩机组3的运行数量n、所述压缩机组3的起始流量值F和所述加氢车辆6的车载瓶实时压力PV；
具体实现中，压缩机组3包括两台压缩机，最多可以两台压缩机同时进行工作；当两台压缩机同时进行工作时，压缩机组3的起始流量值F为两台压缩机的起始流量值之和。
本实施例中，步骤S3中，所述根据各所述状态信息、所述车载瓶容积V和所述目标加注压力Pend进行计算，实时获得加注剩余时间T，具体的计算公式为：
T＝V*(Pend-PV)/F*(P1*K1*n+P2*K2)。
具体实现中，加注剩余时间T的单位为分钟，取结果的小数点后两位；车载瓶实时压力PV的值小于或等于目标加注压力Pend的值，当车载瓶实时压力PV等于目标加注压力Pend时，T为0分钟，表明加氢结束；
例如，车载瓶容积V的值为1.12m3，目标加注压力Pend的值为35MPa，车载瓶实时压力PV的值为13MPa，起始流量值F的值为1.3kg/分钟，供气压力P1的值为15MPa，流量系数K1的值为0.026，运行数量n的值为2，瓶内压力P2的值为40MPa，流量系数K2的值为0.023；则加注剩余时间T约为11.14分钟。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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