一种加氢站系统充氢配置方法技术方案

本发明专利技术提供了一种加氢站系统充氢配置方法，具体包括以下步骤：根据预设的加氢站限制条件，获取充氢车辆的平均排队时间；根据利特尔定律，获取充氢车辆的平均队长；根据充氢车辆的平均排队时间、平均队长，建立充氢优化模型；根据充氢优化模型，调整加氢站参数，得到加氢站加氢机配置策略。本发明专利技术的有益效果包括：针对目前充氢车辆与加氢站需求之间的供给关系，提供了一种优化配置方法，且相比优化前，充氢车辆充氢效率得到了显著提升。氢车辆充氢效率得到了显著提升。氢车辆充氢效率得到了显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢站系统充氢配置方法


[0001]本专利技术涉及加氢站充氢领域，尤其涉及一种加氢站系统充氢配置方法。

技术介绍

[0002]氢能以其排放零污染、可再生、来源广泛，用于燃料电池时能量转换效率高等优点，被称为21世纪最具发展前景的二次能源之一。而氢燃料电池汽车同样凭借氢能的优势，引起了世界各国政府和各大汽车厂商的高度重视。
[0003]目前，氢燃料电池汽车的能源补给主要来源于加氢站。
[0004]而随着氢燃料电池汽车未来会越来越多，这就考验加氢站的供氢能力和供氢需求能否合理，使得车辆充氢时间、效率更进一步得提升。
[0005]基于以上需求，目前尚缺乏针对氢燃料电池车在加氢站充装效率的相关研究。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的空缺，本专利技术提供了一种加氢站系统充氢配置方法，具体包括以下步骤：
[0007]S1、根据预设的加氢站限制条件，获取充氢车辆的平均排队时间；
[0008]S2、根据利特尔定律，获取充氢车辆的平均队长；
[0009]S3、根据充氢车辆的平均排队时间、平均队长，建立充氢优化模型；
[0010]S4、根据充氢优化模型，调整加氢站参数，得到加氢站加氢机配置策略。
[0011]进一步地，步骤S1中所述的预设的加氢站限制条件，具体指：加氢机为双枪、加氢机设备正常独立运行和充氢过程符合充氢标准规范。
[0012]进一步地，步骤S1中，所述充氢车辆的平均排队时间如下式：
[0013][0014]其中，T表示充氢车辆的平均排队时间；E()表示期望；a为预设的系数；t为充氢服务时间；N表示一台加氢机的两个加氢枪之间的关联系数。
[0015]进一步地，两个加氢枪之间的关联系数N的具体表达式如下：
[0016][0017]其中s表示加氢站所有加氢枪的数量；w
m
表示充氢车辆等待的概率；w
d
表示所有加氢枪中，被占用的加氢枪比例。
[0018]进一步地，步骤S2中充氢车辆的平均队长如下式：
[0019]L＝λT
[0020]其中，L表示充氢车辆的平均队长，λ为根据实际加氢站特性设置的参数。
[0021]进一步地，参数λ的计算公式如下：
[0022][0023]其中，η
d
为最大日加氢负荷与年均日加氢负荷的比值；b
e
为日峰值加氢负荷与日总加氢负荷的比值；k
d
为加氢站日加氢负荷；z为根据实际情况的预设值；m为充氢车辆的充氢氢气质量。
[0024]步骤S3中的充氢优化模型如下：
[0025][0026]其中，N
dt
表示加氢机数量；T(N
dt
)表示在当前加氢机数量下的充氢车辆平均排队时间；L(N
dt
)表示在当前加氢机数量下的平均队长；T
max
表示预设的平均排队时间上限；L
max
表示预设的平均队长上限。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：针对目前充氢车辆与加氢站需求之间的供给关系，提供了一种优化配置方法，且相比优化前，充氢车辆充氢效率得到了显著提升。
附图说明
[0028]图1是本专利技术方法流程示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]请参考图1，图1是本专利技术方法流程示意图。
[0031]本专利技术提供了一种加氢站系统充氢配置方法，具体包括以下步骤：
[0032]S1、根据预设的加氢站限制条件，获取充氢车辆的平均排队时间；
[0033]需要说明的是，步骤S1中所述的预设的加氢站限制条件，具体指：加氢机为双枪、加氢机设备正常独立运行和充氢过程符合充氢标准规范。
[0034]加氢机采用双枪能够提高利用效率，但作为其它实施例，可以采用单枪进行，采用单枪后，进一步的后续计算过程仍可以根据本申请记载内容进行求解；另外需要进一步说明的是，加氢机之间通过合理的布局使得不同加氢机的加氢枪在使用之间互不干扰，不同加氢机可单独进行独立多服务；
[0035]需要说明的是，在充氢过程中，加氢站设备默认其保持正常独立运行，包括但不限于通讯设备、参数监测设备、控制设备，且充氢过程默认充装至100％；当然，在一些其它实施例中，还可包括报警设备、应用管理设备等，这里仅作示意性说明。
[0036]需要说明的是，充氢过程符合充氢标准规范是指充氢的升压速率、氢气预冷温度、管路压降等均符合SAE TIR J2601中的相关要求和标准规范；当然，在一些其它实施例中，也可自行设定相应规范，但相应规范应符合标准规范前提。
[0037]需要说明的是，步骤S1中，所述充氢车辆的平均排队时间如下式：
[0038][0039]其中，T表示充氢车辆的平均排队时间；E()表示期望；a为预设的系数；t为充氢服务时间；N表示一台加氢机的两个加氢枪之间的关联系数。
[0040]需要说明的是，充氢服务时间，包括实际加氢的时间和加氢准备过程时间；为了便于理解，加氢准备过程时间可以包括：完成充氢车辆的费用结算、离开车位、进入车位、上枪、泄漏检测等相关必要流程所花费的时间，一般来说在3min之内可以完成所有流程；当然，在一些其它实施例中，也可自行加入其它流程，但加入的流程应均被纳入加氢准备时间中；实际加氢时间由车辆加氢前剩余氢气的含量以及充氢速率所决定，一般来说是非线性的，即越到最后充满时刻，充氢速率越慢，便于计算，本申请实施例中按线性关系计算；另外，作为其它实施例，可以参考SAE TIR J2601的充装要求进行充氢时间的计算；
[0041]需要进一步说明的是，充氢服务时间的一、二阶矩具体如下：
[0042][0043]其中，为充氢前车辆剩余氢气百分比；剩余氢气百分比一般服从随机分布，根据统计学特性，其主要由当地氢燃料电池车的加气习惯决定，这里可以收集当地加气习惯，并运用β分布进行拟合；总体来说，充氢前剩余氢气百分比平均在25％左右；本申请仅作示意性说明。
[0044]需要说明的是，在本专利技术实施例中预设系数a，根据实际情况自行进行定义，但设置范围为[1
‑
10]，此设置标准根据H2A经验设置，在本申请中，设置为2；
[0045]需要说明的是，两个加氢枪之间的关联系数N的具体表达式如下：
[0046][0047]其中s表示加氢站所有加氢枪的数量；结合本申请中加氢机采用双枪，因此加氢枪的数量是加氢机的两倍；如果采用单枪，则加氢枪数量与加氢机相同；
[0048]w
m
表示充氢车辆等待的概率；充氢车辆等待的概率，根据加氢站的不同时间段的实际情况进行预设；一般来说，上午9：00
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢站系统充氢配置方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据预设的加氢站限制条件，获取充氢车辆的平均排队时间；S2、根据利特尔定律，获取充氢车辆的平均队长；S3、根据充氢车辆的平均排队时间、平均队长，建立充氢优化模型；S4、根据充氢优化模型，调整加氢站参数，得到加氢站加氢机配置策略。2.如权利要求1所述的一种加氢站系统充氢配置方法，其特征在于：步骤S1中所述的预设的加氢站限制条件，具体指：加氢机为双枪、加氢机设备正常独立运行和充氢过程符合充氢标准规范。3.如权利要求1所述的一种加氢站系统充氢配置方法，其特征在于：步骤S1中，所述充氢车辆的平均排队时间如下式：其中，T表示充氢车辆的平均排队时间；E()表示期望；a为预设的系数；t为充氢服务时间；N表示一台加氢机的两个加氢枪之间的关联系数。4.如权利要求3所述的一种加氢站系统充氢配置方法，其特征在于：两个加氢枪之间的关联系数N的具体表达式如下：其中s表示加氢站所有加氢枪的数量；w
m
表示充氢车辆等待的概率；w
d
表示所有加氢枪中，被占用的加氢枪...

【专利技术属性】
技术研发人员：方沛军，宣锋，方辰韬，伍远安，曹俊，
申请(专利权)人：上海氢枫能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：