流量调节阀控制系统及方法技术方案

本申请提供一种流量调节阀控制系统及方法，属于氢气加注技术领域。该系统包括：第一压力传感器、第二压力传感器、流量调节阀、温度传感器及处理单元，所述处理单元，用于接收所述第一压力传感器发送的第一压力值、所述第二压力传感器发送的第二压力值及所述温度传感器发送的温度值；获取车辆储气罐压力；根据车辆储气罐压力确定电气设定值和目标流量；将所述电气设定值输入预设的流量曲线函数，得到流量系数；根据所述流量系数、所述第一压力值、第二压力值及所述温度值，计算当前流量；根据所述当前流量及所述目标流量，控制所述流量调节阀的开度。本申请的系统，解决了当前控制流量调节阀开度的方式成本较高的问题。节阀开度的方式成本较高的问题。节阀开度的方式成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
流量调节阀控制系统及方法


[0001]本申请涉及氢气加注
，尤其涉及一种流量调节阀控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着大众对环保的重视程度不断增加，采用可再生能源替代传统能源已经成为必然。在广泛使用的氢能源汽车领域，需要向氢能源汽车的储气罐注入氢气。
[0003]目前，现有技术中在进行氢气注入的过程中，采用质量流量计测量输送的氢气流量，从而控制流量调节阀的开度。
[0004]但是，专利技术人发现现有技术至少存在如下技术问题：当前控制流量调节阀开度的方式成本较高。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种流量调节阀控制系统及方法，用以解决当前控制流量调节阀开度的方式成本较高的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种流量调节阀控制系统，包括：第一压力传感器、第二压力传感器、流量调节阀、温度传感器及处理单元。流量调节阀安装于第一压力传感器和第二压力传感器之间，第一压力传感器安装于流量调节阀的氢气入口侧，第二压力传感器安装于流量调节阀的氢气出口侧，温度传感器安装于氢气出口侧。第一压力传感器与流量调节阀连通，流量调节阀与第二压力传感器连通，处理单元与第一压力传感器、第二压力传感器、流量调节阀及温度传感器连接。处理单元，用于接收第一压力传感器发送的第一压力值、第二压力传感器发送的第二压力值及温度传感器发送的温度值。获取车辆储气罐压力。根据车辆储气罐压力确定电气设定值和目标流量。将电气设定值输入预设的流量曲线函数，得到流量系数。根据流量系数、第一压力值、第二压力值及温度值，计算当前流量。根据当前流量及目标流量，控制流量调节阀的开度。
[0007]在一种可能的实现方式中，处理单元，用于：将第一压力值及第二压力值中的任一压力值及温度值计算氢气密度。根据流量系数、氢气密度、第一压力值及第二压力值，计算当前流量。
[0008]在一种可能的实现方式中，处理单元，用于将流量系数、氢气密度、第一压力值及第二压力值输入如下公式，得到当前流量：
[0009][0010]式中，Q表示当前流量，C
v
表示流量系数，P1表示第一压力值，P2表示第二压力值，ρ表示氢气密度。
[0011]在一种可能的实现方式中，预设的流量曲线函数，如下：
[0012]C
v
＝ax2+bx+c
[0013]式中，C
v
表示流量系数，a、b、c表示常数，x表示目标电气设定值。
[0014]在一种可能的实现方式中，处理单元，用于：根据当前储气罐压力，查找第一对应关系，得到当前储气罐压力对应的目标电气设定值，其中第一对应关系存储有储气罐压力和电气设定值的对应关系。根据当前储气罐压力，查找第二对应关系，得到当前储气罐压力对应的目标流量，其中第二对应关系存储有储气罐压力和流量的对应关系。
[0015]在一种可能的实现方式中，处理单元，用于：将当前流量及目标流量输入预设的比例、积分和微分PID控制程序，得到目标开度。控制流量调节阀的开度达到目标开度。
[0016]在一种可能的实现方式中，处理单元，还用于：获取加气开始时间及当前时间。根据加气开始时间、当前时间、第一压力值、第二压力值、温度值及当前储气罐压力，计算氢气累计流量。
[0017]在一种可能的实现方式中，处理单元，用于：将加气开始时间、当前时间、第一压力值、第二压力值、目标电气设定值、温度值及当前储气罐压力，输入累计流量计算公式，得到氢气累计流量。
[0018]在一种可能的实现方式中，累计流量计算公式，如下：
[0019][0020]式中，Q
t
表示氢气累计流量，t2表示当前时间，t1表示加气开始时间，a、b、c表示常数，x表示目标电气设定值，R表示气体常数，T表示温度值，P1表示第一压力值，P2表示第二压力值，表示从加气开始时间至当前时间内的积分。
[0021]第二方面，本申请提供一种流量调节阀控制方法，应用于如第一方面描述的流量调节阀控制系统的处理单元，方法，包括：
[0022]接收第一压力传感器发送的第一压力值、第二压力传感器发送的第二压力值及温度传感器发送的温度值。获取车辆的当前储气罐压力。根据当前储气罐压力确定目标电气设定值和目标流量。将目标电气设定值输入预设的流量曲线函数，得到流量系数。根据流量系数、第一压力值、第二压力值及温度值，计算当前流量。根据当前流量及目标流量，控制流量调节阀的开度。
[0023]本申请提供的流量调节阀控制系统及方法，通过在流量调节阀控制系统中添加用两个压力传感器和一个温度传感器替代现有技术中的质量流量计，并获取车辆储气罐压力，由车辆储气罐压力得到电气设定值和目标流量，由电气设定值确定流量系数，从而根据流量系数、第一压力值、第二压力值及温度值，得到当前流量，并根据当前流量及目标流量，控制流量调节阀的开度，实现不采用质量流量计即可得到氢气流量，减少了流量调节阀控制系统的制造成本的效果。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0025]图1为本申请实施例提供的流量调节阀控制系统的结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的流量调节阀控制方法的流程示意图；
[0027]图3为本申请实施例提供的流量调节阀控制装置的结构示意图。
[0028]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0029]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的例子。
[0030]氢气作为清洁高效的可再生能源，是替代传统能源的重要选择之一。在提供氢气的一方向接收氢气的一方传输氢气时，需要控制氢气的流量，例如当向氢能源汽车的储气罐加氢时，为了保障氢能源汽车的安全，在加氢过程中可以逐渐减少氢气的流量。
[0031]当前测量氢气流量的方式，通常采用质量流量计测量输送的氢气流量。但是采用质量流量计测量输送的氢气流量需要在系统中单独添加质量流量计，这就导致系统的制造成本增加。
[0032]针对上述技术问题，专利技术人提出如下技术构思：通过在系统中设置两个压力传感器和一个温度传感器替代现有技术中的质量流量计，从而由压力值、温度值等参数控制系统中的流量调节阀。
[0033]下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流量调节阀控制系统，其特征在于，包括：第一压力传感器、第二压力传感器、流量调节阀、温度传感器及处理单元；所述流量调节阀安装于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器之间，所述第一压力传感器安装于所述流量调节阀的氢气入口侧，所述第二压力传感器安装于所述流量调节阀的氢气出口侧，所述温度传感器安装于氢气出口侧；所述第一压力传感器与所述流量调节阀连通，所述流量调节阀与所述第二压力传感器连通，所述处理单元与所述第一压力传感器、第二压力传感器、流量调节阀及温度传感器连接；所述处理单元，用于接收所述第一压力传感器发送的第一压力值、所述第二压力传感器发送的第二压力值及所述温度传感器发送的温度值；获取车辆储气罐压力；根据车辆储气罐压力确定电气设定值和目标流量；将所述电气设定值输入预设的流量曲线函数，得到流量系数；根据所述流量系数、所述第一压力值、第二压力值及所述温度值，计算当前流量；根据所述当前流量及所述目标流量，控制所述流量调节阀的开度。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元，用于：将所述第一压力值及所述第二压力值中的任一压力值及所述温度值计算氢气密度；根据所述流量系数、所述氢气密度、所述第一压力值及所述第二压力值，计算当前流量。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理单元，用于将所述流量系数、所述氢气密度、所述第一压力值及所述第二压力值输入如下公式，得到当前流量：式中，Q表示所述当前流量，C
v
表示所述流量系数，P1表示所述第一压力值，P2表示所述第二压力值，ρ表示所述氢气密度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设的流量曲线函数，如下：C
v
＝ax2+bx+c式中，C
v
表示所述流量系数，a、b、c表示常数，x表示目标电气设定值。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元，用于：根据所述当前储气罐压力，查找第一对应关系，得到所述当前储气罐压...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶智，李中中，曹冬林，包磊，张明明，陈奇，张俊，
申请(专利权)人：中天华氢有限公司，
类型：发明
国别省市：