移动式氢供给系统、方法、装置、计算机可读存储介质与流程

本发明涉及清洁能源供给领域，尤其涉及一种移动式氢供给系统、方法、装置、计算机可读存储介质。

背景技术

清洁能源的发展日新月异，越来越多的燃料电池车辆开始选择使用氢气作为燃料动力，氢在作为燃料动力在使用的过程中，不会产生有害于环境的物质。然而，氢的供给问题却难以解决。由于加氢站占地面积大、设备成本高、基础设施建设要求高导致加氢站布点难，现有的加氢站难以满足燃料电池汽车的发展需要。

现有技术中的移动加氢车是以内燃机作为动力，会产生污染排放；储氢压力低(一般不超过20mpa)同时采用的供氢方法没有对于储氢瓶的智能选择方式，导致其氢利用率较低。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是氢供给过程中的氢利用率较低和移动加氢车的污染排放。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于移动式氢供给系统的供氢方法，所述移动式氢供给系统包括多个储氢瓶，包括：获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值；获取每一个储氢瓶的内部压力数值；确定内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给。

可选的，每次确定为所述氢接收容器进行氢供给的加氢储氢瓶时，由内部压力数值最接近所述压力差值与实际压力数值之和的加氢储氢瓶进行氢供给。

可选的，获取所述氢接收容器内部的实际温度数值；将所述实际温度数值与预设温度数据进行比较，根据比较结果控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的氢供给速率。

可选的，当所述实际温度数值低于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率增加；当所述实际温度数值高于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率降低。

可选的，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶阀门的阀门开度或开关时间。可选的，获取所述氢接收容器内部的实际压力数值，以及为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值；当所述实际压力数值与所述压力差值的和，等于为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值时，停止氢供给。

为解决上述问题，本发明实施例还提供一种移动式氢供给系统，包括：储氢单元，包括多个储氢瓶，每一个储氢瓶上均设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于测得对应的储氢瓶的内部压力数值；供氢单元，与所述储氢单元连接，包括用于获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值的第二压力传感器，用于确定内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给；燃料电池单元，用于通过所述储氢单元供给的氢产生电能；驱动单元，使用所述燃料电池单元产生的电能驱动所述移动式氢供给系统进行移动。

可选的，还包括储水单元，与所述燃料电池单元管道连接，用于储存在所述燃料电池产生电能的过程中产生的水，并向外部供给。

可选的，还包括供电单元，与所述燃料电池单元电连接，用于将所述燃料电池单元输出的电能转换至直流电或交流电后向外部供给。

可选的，所述供氢单元包括控制系统，所述控制系统采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给。

可选的，每次确定为所述氢接收容器进行氢供给的加氢储氢瓶时，由内部压力数值最接近所述压力差值与实际压力数值之和的加氢储氢瓶进行氢供给。

可选的，所述供氢单元包括温度传感器，所述温度传感器用于获取所述接入的氢接收容器内部的实际温度数值；所述控制系统，还用于将所述实际温度数值与预设温度数据进行比较，根据比较结果控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的氢供给速率。

可选的，所述控制系统在控制氢供给速率时；当所述实际温度数值低于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率增加；当所述实际温度数值高于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率降低。

本发明还提供一种用于移动式氢供给系统的供氢装置，包括：第一获取单元，用于获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值；第二获取单元，用于获取每一个储氢瓶的内部压力数值；供给单元，确定内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给。

可选的，所述供给单元还用于，每次确定为所述氢接收容器进行氢供给的加氢储氢瓶时，由内部压力数值最接近所述压力差值与实际压力数值之和的加氢储氢瓶进行氢供给。

可选的，所述供给单元还包括温度组件，用于获取所述氢接收容器内部的实际温度数值；将所述实际温度数值与预设温度数据进行比较，根据比较结果控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的氢供给速率。

可选的，所述温度组件还用于，当所述实际温度数值低于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率增加；当所述实际温度数值高于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率降低。

可选的，所述供给单元还用于，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶阀门的阀门开度或开关时间。

可选的，所述供给单元还用于，获取所述氢接收容器内部的实际压力数值，以及为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值；当所述实际压力数值与所述压力差值的和，等于为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值时，停止氢供给。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任意一种用于移动式氢供给系统的供氢方法。

本发明还提供一种用于移动式氢供给系统的供氢装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时所述处理器执行上述任意一种用于移动式氢供给系统的供氢方法的步骤。

通过检测接入的氢接收容器的内部压力和自带储氢瓶的内部压力，选择内部压力高于氢接收容器的储氢瓶供氢，提高了供氢效率。通过在移动式氢供给系统上集成燃料电池，达到减少污染物的排放。进一步，根据储氢瓶内部压力高低顺序向接入的氢接收容器供氢，达到对氢的充分利用。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种用于移动式氢供给系统的供氢方法的流程图；

图2是本发明实施例中的一种移动式氢供给系统的结构图；

图3是本发明实施例中的一种用于移动式氢供给系统的供氢装置的结构示意图。

具体实施方式

在现阶段政策大力推广氢作为清洁能源的情况下，大量的以氢作为能源的交通工具出现，但是氢能源的供给问题却没有得到很好地解决，建设定点的加氢站成本高，现有技术中对此的解决方式是，在内燃机驱动的货车或者卡车这类大型车辆的基础上集成若干个储氢压力比较低(一般不超过20mpa)的储氢罐，作为移动加氢车，这样的做法因为没有智能供氢系统会带来氢供给的效率低，车辆在驱动时排放污染物的问题，违背了环境友好的精神。

本发明实施例中，通过检测接入的氢接收容器的内部压力和自带储氢瓶的内部压力，选择内部压力高于氢接收容器的储氢瓶供氢，提高了供氢效率。通过在移动式氢供给系统上集成燃料电池，达到减少污染物的排放。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种用于移动式氢供给系统的供氢方法，参照图1，以下通过具体步骤详细说明。

步骤s101，获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值。

在实际应用中，氢接收容器即为需要接收氢的容器。在具体实施例中，可以先获取氢接收容器的内部实际压力数值作为参考数值，来判断使用储氢瓶的使用顺序。

在具体实施中，可以在接入的氢接收容器中设置压力传感器，通过所设置的压力传感器获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值。可以理解的是，也可以采用其他的方案来获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值，此处不做赘述。

步骤s102，获取每一个储氢瓶的内部压力数值。

在具体的实施例中，移动式氢供给系统可以包括多个储氢瓶，初始所有储氢瓶在加注站点都加注到70mpa以上。在本发明实施例中，可以获取每一个储氢瓶的内部压力数值。

在具体实施中，可以在每一个储氢瓶上设置压力传感器，通过所设置的压力传感器获取每一个储氢瓶内部的压力数值。可以理解的是，也可以采用其他的方案来获取接入的储氢瓶内部的压力数值，此处不做赘述。

步骤s103，确定内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给。

在具体实施例中，移动加氢车移动到指定地方，打开其中一个储氢瓶的出氢阀门通过压差给外部氢接收容器进行氢供给，更加具体地，在选取为氢接收容器进行氢供给的储氢瓶时，可以使用内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给，因此可以有效提高氢供给的效率。

例如，压力差值为p1，实际压力数值为p2，寻找的加氢储氢瓶的内部压力数值p3需要满足p3＞p1+p2。

在具体实施中，压力差值可以是由用户根据实际情况设置，也可以是由预设的算法根据储氢瓶的容量、瓶阀的阻力系数、管路流通阻力系数、被加氢罐的温度综合计算得到。

在具体实施中，设置压力差值的作用是在确保安全的前提下，使充氢效率得到提升保证了加氢时间在消费者可接受的范围内，同时又实现氢的利用率的优化。

在本发明实施例中，在进行氢供给的过程中，每次确定为所述氢接收容器进行氢供给的加氢储氢瓶时，由内部压力数值最接近所述压力差值与实际压力数值之和的加氢储氢瓶进行氢供给。

在具体实施中，当氢供给过程结束后，所述氢接收容器内的氢容量未满足实际需求，通过获取加氢后的氢接收容器内的实际压力数值，根据实际压力数值与压力差值，确定内部压力数值最接近且高于实际压力数值与压力差值的加氢储氢瓶继续进行氢供给。

采用本发明上述实施例中提供的方案，通过使用压力数值较低的加氢储氢瓶优先供氢，充分利用了压力数值较低的储氢瓶内的氢，同时，在氢接收容器要求内部的实际压力数值较高时，不会因为原本压力数值较高的加氢储氢瓶因为优先供氢导致压力数值较低，使得没有内部压力数值高于所述实际压力数值与压力差值之和的储氢瓶，导致无法为氢接收容器供氢。

在本发明实施例中，还可以获取所述氢接收容器内部的实际温度数值；将所述实际温度数值与预设温度数据进行比较，根据比较结果控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的氢供给速率。

在本发明实施例中，当所述实际温度数值低于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率增加；当所述实际温度数值高于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率降低。根据接入的氢接收容器的内部温度来控制氢供给速率，实现安全、可靠和充分加氢的目的。

在本发明实施例中，可以通过控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶阀门的阀门开度或开关时间，控制哪一个加氢储氢瓶进行供氢，以及控制加氢储氢瓶氢供给速率。

在本发明实施例中，获取所述氢接收容器内部的实际压力数值，以及为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值；当所述实际压力数值与所述压力差值的和，等于为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值时，停止氢供给。

参考图2，其为本发明实施例中的一种移动式氢供给系统的结构图。由图所示，所述移动式氢供给系统20包括：储氢单元201，包括多个储氢瓶，每一个储氢瓶上均设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于测得对应的储氢瓶的内部压力数值；供氢单元202，与所述储氢单元201连接，包括用于获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值的第二压力传感器，用于确定内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给；燃料电池单元203，用于通过所述储氢单元201供给的氢产生电能；驱动单元204，使用所述燃料电池单元203产生的电能驱动所述移动式氢供给系统进行移动。

其中，储氢单元201是用于储存氢，供氢单元202是用于氢供给，燃料电池是本方案的重要改进点，在现有的加氢车都采用以卡车等车辆作为基础改装的情况下，加氢车无法避免污染物的排放，而本方案提供的以燃料电池作为动力的移动供氢系统，即以燃料电池作为动力的加氢车或其他交通工具，因为本身使用的也是清洁能源氢，因此不会产生污染物。

本发明实施例中，移动式氢供给系统还包括储水单元(图2未示出)，与所述燃料电池单元203管道连接，用于储存在所述燃料电池产生电能的过程中产生的水，并向外部供给。由于在燃料电池通过氢作为能源在产生电能的同时会产生水，因此在该移动式氢供给系统中集成储水单元，用于收集燃料电池产生的水，并且可以提供给外部，为野外用水提供了解决方案，达到对燃料电池的充分利用。

本发明实施例中，移动式氢供给系统还包括供电单元(图2未示出)，与所述燃料电池单元203电连接，用于将所述燃料电池单元203输出的电能转换至直流电或交流电后向外部供给。将燃料电池产生的电能在满足自身的同时，为外部提供，为外部的紧急用电提供了解决方案。

本发明实施例中，所述供氢单元202包括控制系统(图2未示出)，所述控制系统采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给。通过在供氢单元202内设置控制系统，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给，来应用上述的用于移动式氢供给系统的氢供给方法。

本发明实施例中，每次确定为所述氢接收容器进行氢供给的加氢储氢瓶时，由内部压力数值最接近所述压力差值与实际压力数值之和的加氢储氢瓶进行氢供给。这一实施例是应用上述的用于移动式氢供给系统的氢供给方法，来达到提供每一个储氢瓶内氢的利用率。

本发明实施例中，所述供氢单元202包括温度传感器(图2未示出)，所述温度传感器用于获取所述接入的氢接收容器内部的实际温度数值；所述控制系统，还用于将所述实际温度数值与预设温度数据进行比较，根据比较结果控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的氢供给速率。这一实施例是应用上述的用于移动式氢供给系统的氢供给方法，通过接入的氢接收容器内部的实际温度数值来控制氢供给速率。

本发明实施例中，所述控制系统在控制氢供给速率时；当所述实际温度数值低于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率增加；当所述实际温度数值高于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率降低。这一实施例是应用上述的用于移动式氢供给系统的氢供给方法，实现安全、可靠和充分加氢的目的。

参照图3，本发明还提供一种用于移动式氢供给系统的供氢装置30，包括：第一获取单元301、第二获取单元302以及供给单元303，其中：

所述第一获取单元301，用于获取接入的氢接收容器内部的实际压力数值；

所述第二获取单元302，用于获取每一个储氢瓶的内部压力数值；

所述供给单元303，用于采用内部压力数值高于所述实际压力数值的储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给，确定内部压力数值高于所述实际压力数值与预设的压力差值之和的储氢瓶为加氢储氢瓶，采用所述加氢储氢瓶向接入的氢接收容器进行氢供给。

在具体实施中，所述供给单元303还可以用于，每次确定为所述氢接收容器进行氢供给的加氢储氢瓶时，由内部压力数值最接近所述压力差值与实际压力数值之和的加氢储氢瓶进行氢供给。

在具体实施中，所述供给单元303还可以包括温度组件(图3未示出)，用于获取所述氢接收容器内部的实际温度数值；将所述实际温度数值与预设温度数据进行比较，根据比较结果控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的氢供给速率。

在具体实施中，所述温度组件还可以用于，当所述实际温度数值低于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率增加；当所述实际温度数值高于预设温度数值时，控制为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶氢供给速率降低。

在具体实施中，所述供给单元303还可以用于，控制为所述氢接收容器供氢的储氢瓶阀门的阀门开度或开关时间。

在具体实施中，所述供给单元303还可以用于，获取所述氢接收容器内部的实际压力数值，以及为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值；当所述实际压力数值与所述压力差值的和，等于为所述氢接收容器供氢的加氢储氢瓶的内部压力数值时，停止氢供给。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任意一种用于移动式氢供给系统的供氢方法。

本发明还提供一种用于移动式氢供给系统的供氢装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时所述处理器执行上述任意一种用于移动式氢供给系统的供氢方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指示相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：rom、ram、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。