一种燃料电池车辆启停阶段氢气SOC显示方法及装置与流程

本发明属于氢能汽车以及车载储氢系统领域，具体涉及一种燃料电池车辆启停阶段氢气soc显示方法及装置。

背景技术：

1、氢能作为达成双碳目标的一种重要实现形式，成为热点领域。氢能汽车作为氢能在交通领域的应用方式备受热捧，氢能汽车有氢燃料电池汽车、氢内燃机汽车两种形式。因较高的能源利用效率，目前行业内以研究和开发氢燃料电池汽车为主，但氢燃料电池汽车成本较高；而氢内燃机成本较低，对氢气品质要求不高，可通过现有的天然气内燃机平台改造，使其在氢能行业内占有一席之地。

2、无论何种形式的氢能汽车，都需要配备车载储氢系统，车载储氢系统的功能主要有加注、存储和供应氢气。车载储氢系统行业内主要有车载高压储氢系统和车载液氢储氢系统两种方式，前者为目前主要的应用形式，后者具有更高的储氢密度，在长续航和重载应用场景具有很好的应用前景，但因为国内民用液氢基础设施匮乏，民用液氢法规和标准体系尚未健全，所以车载液氢系统目前还处于工程样机阶段，尚未规模化应用；

3、现有的车载高压储氢系统采用实时的方法计算和显示的氢气soc，从而存在一些缺陷，具体为：

4、由于储氢系统控制器计算氢气soc所用的压力数据来自高压管路压力传感器，当车辆停车时，如有瓶阀完全关闭的时刻略先于下游fcs进氢阀门完全关闭的时刻，将导致停车后高压管路的压力低于储氢瓶内的实际压力，而且氢气分子较小，长期停放期间高压管路的微漏也会导致上述问题；当车辆再次启动时，如果使用储氢控制实时计算的氢气soc，而非锁存值的话，瓶阀开启前后，车辆仪表显示屏幕上将会发生氢气soc显示值或刻度条的跳变，将会给用户使用造成不必要的困扰。

5、未进行锁存soc和更新后soc的比较，无法判断停车期间储氢系统的气密性是否正常，无法判断停车过程中车辆是否发生了人为排氢，无法给予用户相关提醒，降低的燃料电池车辆使用的安全性。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种燃料电池车辆启停阶段氢气soc显示方法及装置，能够根据车辆运行状态实时地通过仪表向驾驶员显示精确、真实的氢气soc，避免车辆启停过程中因高压管路内氢气压力状态与储氢瓶内压力状态不一致而导致的仪表氢气soc跳变的现象，减少此问题给用户带来的不必要的困扰。

2、技术方案：第一方面本发明提供一种燃料电池车辆启停阶段氢气soc显示方法，包括：

3、分别采集燃料电池车辆运行状态，储氢系统氢气高压管路上的压力数据，各个储氢瓶内的氢气温度数据；

4、基于车辆运行状态分别对储氢系统氢气高压管路上的压力数据，各个储氢瓶内的氢气温度数据进行计算，获得实时计算的储氢系统的氢气soc；

5、或者基于车辆运行状态对当前氢气soc进行锁存，并以锁存的氢气soc代替实时计算的储氢系统的氢气soc；

6、或者基于车辆运行状态选择对上一次停机过程中锁存的氢气soc进行更新，以实时计算的储氢系统的氢气soc更新锁存的氢气soc；

7、将实时计算的储氢系统的氢气soc或锁存的氢气soc转发至仪表显示。

8、在进一步的实施例中，分别采集燃料电池车辆运行状态，储氢系统氢气高压管路上的压力数据，各个储氢瓶内的氢气温度数据的方法包括：

9、通过燃料电池系统、储氢系统获得燃料电池车辆运行状态；其中燃料电池车辆运行状态包括：车辆正常运行状态，车辆准备停机状态、车辆再次启动状态；

10、通过压力传感器获得储氢系统氢气高压管路上的压力数据；

11、通过各个储氢瓶内安装的温度传感器获得各个储氢瓶内的氢气温度数据。

12、在进一步的实施例中，通过燃料电池系统、储氢系统获得燃料电池车辆运行状态的方法包括：

13、当燃料电池系统正常运行、储氢系统的瓶阀也处于开启状态时，确定车辆为正常运行状态；

14、当燃料电池系统停机，储氢系统收到停止供氢指令时，确定车辆为准备停机状态；

15、当储氢系统进行初始化及自检时，确定车辆为再次启动状态。

16、在进一步的实施例中，基于车辆运行状态分别对储氢系统氢气高压管路上的压力数据，各个储氢瓶内的氢气温度数据进行计算，获得实时计算的储氢系统的氢气soc的方法包括：

17、根据车辆正常运行状态，确定储氢系统瓶阀处于开启状态，对外正常供应氢气，从而储氢系统控制器实时接收压力数据和温度数据计算储氢系统氢气soc。

18、在进一步的实施例中，基于车辆运行状态对当前氢气soc进行锁存，并以锁存的氢气soc代替实时计算的储氢系统的氢气soc的方法包括：

19、根据车辆准备停机状态，确定储氢系统收到停止供氢指令，在关闭储氢瓶阀之前，储氢系统控制器锁存当时的氢气soc，并以锁存氢气soc代替实时计算的储氢系统的氢气soc。

20、在进一步的实施例中，基于车辆运行状态选择对上一次停机过程中锁存的氢气soc进行更新，以实时计算的储氢系统的氢气soc更新锁存的氢气soc的方法包括：

21、根据车辆再次启动状态，确定车辆完成瓶阀启闭和系统自检成功后，系统进入待机、供氢、缺氢非故障状态；

22、将实时计算的储氢系统的氢气soc对上次停机过程中锁存的氢气soc进行更新，用于代替锁存的氢气soc进行显示；

23、若系统自检失败，则储氢系统将进入故障状态，继续以上次停机锁存的氢气soc进行转发显示，直至故障状态解除后才开始以实时计算的储氢系统的氢气soc更新上次停机锁存的氢气soc。

24、在进一步的实施例中，基于车辆运行状态选择对上一次停机过程中锁存的氢气soc进行更新，以实时计算的储氢系统的氢气soc更新锁存的氢气soc还包括：

25、将实时计算的储氢系统的氢气soc与上次停机过程中锁存的氢气soc进行对比，若两者的差值超过预设阈值时，则输出警示信息或故障信息，用于提醒用户检查车辆状态。

26、在进一步的实施例中，将实时计算的储氢系统的氢气soc或锁存的氢气soc转发至仪表显示的方法为：

27、实时计算的储氢系统的氢气soc或锁存的氢气soc上传至整车can总线，并通过整车can总线转发至整车显示仪表；

28、整车显示仪表can总线上接收实时计算的储氢系统的氢气soc或锁存的氢气soc，并对接受的实时计算的储氢系统的氢气soc或锁存的氢气soc进行算法处理，获得仪表映射数据；

29、仪表将映射数据进行可视化显示，用于显示储氢系统的氢气soc，以告知用户车辆的氢气氢量情况。

30、第二方面本发明提供一种燃料电池车辆启停阶段氢气soc仪表显示装置，包括：

31、采集模块、计算模块、锁存模块、显示模块，更新模块；

32、所述采集模块分别用于采集燃料电池车辆运行状态，储氢系统氢气高压管路上的压力数据，各个储氢瓶内的氢气温度数据；

33、所述计算模块对压力数据、氢气温度数据进行计算，获得储氢系统实时的氢气soc，并上传显示模块；

34、所述锁存模块用于在储氢系统收到停止供氢指令后，关闭储氢瓶阀之前，锁存当时的氢气soc，并以此锁存氢气soc代替实时计算的氢气soc上传显示模块；

35、所述更新模块用于在车辆再次启动后对锁存模块中上一次停机锁存的氢气soc进行更新，并上传显示模块；

36、所述显示模块用于接收计算模块、锁存模块、更新模块的上传信息，并将上传信息映射为仪表可视化数据进行显示，从而显示氢气soc，告知用户车辆的氢气氢量情况。

37、第三方面本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求上述方法的步骤。

38、有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：

39、(1)设置储氢系统氢soc的锁存和实时更新两种模式，能够根据车辆运行状态实时地通过仪表向驾驶员显示精确、真实的氢气soc，避免车辆启停过程中因高压管路内氢气压力状态与储氢瓶内压力状态不一致而导致的仪表氢气soc跳变的现象，减少此问题给用户带来的不必要的困扰；

40、(2)在车辆再次启动后通过将更新的氢气soc与锁存的氢气soc进行对比，根据对比结果可判断停车期间储氢系统气密性能是否正常和是否发生人为排氢等情况，提高燃料电池车辆使用的安全性。