供氢系统、供氢控制方法和车辆
本申请提供了一种供氢系统、供氢控制方法和车辆，供氢系统包括在车辆内，车辆还包括氢气内燃机，供氢系统包括：多个储氢罐，多个储氢罐首尾依次连接形成储氢罐纵梁，储氢罐纵梁的一端用于与氢气内燃机通过连接纵梁连接，储氢罐纵梁和连接纵梁组成车辆的车架，一个储氢罐包括一个排氢口；供氢管路，包括一个总供氢管和多个分供氢管，总供氢管包括多个进氢口和一个出氢口，分供氢管的一端一一对应地与排氢口连通，分供氢管的另一端一一对应地与进氢口连通，出氢口与氢气内燃机连通；多个切断阀，多个切断阀一一对应地设置于分供氢管上，切断阀用于控制分供氢管的通断。本申请解决了现有技术中储氢罐占用大量车架空间的问题。
发明专利
CN202311522605.2
2023-11-15
CN117489494A
2024-02-02
F02M21/02(2006.01)
潍柴动力股份有限公司
冯瑞祥;訾鹏;王作峰;贾德民
261001 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲
北京康信知识产权代理有限责任公司
车美灵
山东;37
1.一种供氢系统，其特征在于，所述供氢系统包括在车辆内，所述车辆还包括氢气内燃机，所述供氢系统包括： 多个储氢罐，多个所述储氢罐首尾依次连接形成储氢罐纵梁，所述储氢罐纵梁的一端用于与所述氢气内燃机通过连接纵梁连接，所述储氢罐纵梁和所述连接纵梁组成所述车辆的车架，一个所述储氢罐包括一个排氢口； 供氢管路，包括一个总供氢管和多个分供氢管，所述总供氢管包括多个进氢口和一个出氢口，所述分供氢管的一端一一对应地与所述排氢口连通，所述分供氢管的另一端一一对应地与所述进氢口连通，所述出氢口与所述氢气内燃机连通； 多个切断阀，多个所述切断阀一一对应地设置于所述分供氢管上，所述切断阀用于控制所述分供氢管的通断。 2.根据权利要求1所述供氢系统，其特征在于，所述储氢罐纵梁还包括： 多个固定件，用于一一对应地设置在所述储氢罐上； 多个连接件，用于首尾依次连接两个相邻的所述固定件，使得多个所述储氢罐首尾依次连接形成所述储氢罐纵梁。 3.一种权利要求1或2所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，所述方法包括： 获取多个第一压力值和多个第二压力值，所述第一压力值为所述储氢罐在当前的获取周期内的压力值，所述第二压力值为上一所述获取周期内的所述压力值，所述获取周期为相邻两次获取所述储氢罐的压力值的间隔时长； 在所述储氢罐的所述第二压力值大于第一阈值的情况下，控制所述储氢罐的所述切断阀开启； 根据目标储氢罐的所述第一压力值、所述第二压力值和所述获取周期计算压力下降速率，所述目标储氢罐为当前正在使用的所述储氢罐； 在所述压力下降速率大于或等于最大压力速率值的情况下，触发所述目标储氢罐泄漏警报并控制所述目标储氢罐的所述切断阀关闭，所述最大压力速率值为所述目标储氢罐的可承受的最大压力下降速率。 4.根据权利要求3所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，在所述储氢罐的所述第二压力值大于第一阈值的情况下，控制所述储氢罐的所述切断阀开启，包括： 对所述储氢罐纵梁的所述储氢罐进行序号，得到多个序号，所述序号与所述储氢罐一一对应； 根据所述序号的顺序依次判断各所述储氢罐的所述第二压力值是否大于所述第一阈值，直至一个所述第二压力值大于所述第一阈值，将大于所述第一阈值的所述第二压力值对应的所述储氢罐确定为所述目标储氢罐，并控制所述目标储氢罐对应的所述切断阀开启并控制剩余的所述切断阀均关闭。 5.根据权利要求3所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，所述总供氢管上设置有调压阀和压力传感器，所述调压阀用于调整所述氢气进入所述氢气内燃机的压力，所述压力传感器用于监测所述氢气进入所述氢气内燃机的压力，在所述储氢罐的所述第二压力值大于第一阈值的情况下，控制所述储氢罐的所述切断阀开启之后，所述方法还包括： 实时检测所述总供氢管内的所述压力值； 在所述压力值小于压力阈值的情况下，增大所述调压阀的开度，使得所述压力值调整至所述压力阈值； 在所述压力值大于所述压力阈值的情况下，减小所述调压阀的开度，使得所述压力值调整至所述压力阈值。 6.根据权利要求4所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，根据所述序号的顺序依次判断各所述储氢罐的所述第二压力值是否大于所述第一阈值，直至一个所述第二压力值大于所述第一阈值，将大于所述第一阈值的所述第二压力值对应的所述储氢罐确定为所述目标储氢罐，包括： 在所述目标储氢罐的所述第一压力值大于所述第一阈值的情况下，所述车辆继续正常行驶； 在所述目标储氢罐的所述第一压力值小于或等于所述第一阈值的情况下，控制第一储氢罐的所述切断阀开启，所述第一储氢罐为当前所述目标储氢罐对应序号的下一个所述序号对应的所述储氢罐； 判断步骤，判断所述第一储氢罐的所述第一压力值与所述第二压力值是否相等； 更换步骤，在所述第一储氢罐的所述第一压力值与所述第二压力值相等的情况下，确定所述第一储氢罐的所述切断阀开启异常，并更换所述第一储氢罐为当前所述第一储氢罐对应所述序号的下一个所述储氢罐同时控制所述切断阀开启，在所述第一储氢罐的所述第一压力值与所述第二压力值不相等的情况下，控制所述目标储氢罐的所述切断阀关闭，将所述目标储氢罐更换为所述第一储氢罐； 在所述目标储氢罐未被更换的情况下，依次重复所述判断步骤和所述更换步骤至少一次，直至更换所述目标储氢罐。 7.根据权利要求3所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，在所述压力下降速率大于或等于最大压力速率值的情况下，触发所述目标储氢罐泄漏警报并控制所述目标储氢罐的所述切断阀关闭之前，所述方法还包括： 实时获取车辆的工况数据，所述工况数据包括所述氢气内燃机转速和扭矩； 根据所述工况数据和所述第二压力值查询压力下降速率表，得到所述最大压力速率值，所述压力下降速率表为所述压力下降速率与所述转速、所述扭矩和所述第二压力值的对照表。 8.根据权利要求6所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，在所述压力下降速率大于或等于最大压力速率值的情况下，触发所述目标储氢罐泄漏警报并控制所述目标储氢罐的所述切断阀关闭，包括： 在所述压力下降速率大于或等于所述最大压力速率值的情况下，触发所述目标储氢罐泄漏警报，并控制所述目标储氢罐的所述切断阀关闭和所述第一储氢罐的所述切断阀开启； 在所述压力下降速率小于所述最大压力速率值且所有的第二储氢罐的所述第一压力值均与对应的所述第二压力值相等的情况下，所述车辆正常行驶，所述第二储氢罐为除所述目标储氢罐之外剩余的所述储氢罐； 在所述压力下降速率小于所述最大压力速率值且任一所述第二储氢罐的所述第一压力值与对应的所述第二压力值不相等的情况下，触发所述第二储氢罐泄漏警报。 9.根据权利要求5所述供氢系统的供氢控制方法，其特征在于，在所述压力下降速率大于或等于所述最大压力速率值的情况下，触发所述目标储氢罐泄漏警报，并控制所述目标储氢罐的所述切断阀关闭和第一储氢罐的所述切断阀开启之后，或者，在第二储氢罐的所述第一压力值与所述第二压力值不相等的情况下，触发所述第二储氢罐泄漏警报之后，所述方法还包括： 控制调整所述调压阀的开度，使得所述压力传感器检测的所述压力值为零； 控制所有所述切断阀关闭。 10.一种车辆，其特征在于，包括：供氢系统、氢气内燃机、一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述供氢系统为权利要求1或2的所述的供氢系统，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求3至9中任意一项所述供氢系统的供氢控制方法。