用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和系统，其通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生爆炸和提高汽车的行驶安全性。车的行驶安全性。车的行驶安全性。

【技术实现步骤摘要】
用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和系统


[0001]本专利技术涉及新能源汽车的
，特别涉及用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车由于其环保的特点已经受到越来越高的重视，现有市场上的新能源汽车主要包括锂电池汽车和氢燃料电池汽车，前者是利用锂电池作为动力源来驱动电动机运转，后者则是利用氢燃料电池作为动力源来驱动电动机运转。氢燃料电池是通过氢气反应来生成电能，其需要对电池内部加入氢气，并且氢燃料电池的产生为水，这对于环境的污染较低，因此氢燃料电池汽车成为新能源汽车的一个重点发展方向。氢燃料电池由于长时间工作可能会发生氢气泄露的情况，若氢气泄露聚集浓度达到一定程度会使新能源汽车发生爆炸的危险，因此确定新能源汽车中的氢燃料电池是否存在氢气泄露的情况进行实时监控和提醒显得尤为重要，其对新能源汽车的安全性具有非常重大的意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和系统，其通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生爆炸和提高汽车的行驶安全性。
[0004]本专利技术提供用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
[0006]步骤S2，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
[0007]步骤S3，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息；
[0008]进一步，在所述步骤S1中，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在
行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
[0009]步骤S101，在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为所述实际行驶路径影像；
[0010]步骤S102，从所述轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将所述中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
[0011]步骤S103，将所述实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定所述实际行驶路径与所述车道线之间的最大夹角；将所述最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若所述最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态；
[0012]进一步，在所述步骤S2中，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
[0013]步骤S201，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量，并利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
[0014][0015]在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦
·
时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；I
a
表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
[0016]当D
×
90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
[0017]当D
×
90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
[0018]步骤S202，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
[0019][0020]进一步，在所述步骤S3中，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：
[0021]步骤S301，当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动所述风扇排气设备运转；
[0022]步骤S302，利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定所述风扇排气设备的运转速度，
[0023][0024]在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ω
max
表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生爆炸所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
[0025]步骤S303，在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示所述后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。
[0026]本专利技术还提供用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控系统，其特征在于，其包括汽车行驶路径拍摄与分析模块、氢燃料电池组参数采集模块、氢气泄露状态分析模块、排气设备控制模块和异常提示模块；其中，
[0027]所述汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
[0028]所述氢燃料电池组参数采集模块用于当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量；
[0029]所述氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；步骤S2，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；步骤S3，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息。2.如权利要求1所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于：在所述步骤S1中，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：步骤S101，在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为所述实际行驶路径影像；步骤S102，从所述轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将所述中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；步骤S103，将所述实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定所述实际行驶路径与所述车道线之间的最大夹角；将所述最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若所述最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态。3.如权利要求1所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：步骤S201，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量，并利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦
·
时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；I
a
表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；当D
×
90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；当D
×
90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
步骤S202，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，4.如权利要求3所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于：在所述步骤S3中，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：步骤S301，当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动所述风扇排气设备运转；步骤S302，利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定所述风扇排气设备的运转速度，在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ω
max
表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生爆炸所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；步骤S303，在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示所述后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。5.用于新能源汽车的氢燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠高，杨源生，吴志晖，李海风，
申请(专利权)人：广东技术师范大学，
类型：发明
国别省市：