氢气状态监测系统和车辆的制作方法

本发明涉及氢气监测，尤其涉及一种氢气状态监测系统和一种车辆。

背景技术：

1、燃料电池汽车使用的氢燃料密度小、具有易燃易爆性，因此对于氢气泄露的监控和处理十分重要。随着用户对车辆续航里程的需求提升，商用车和乘用车中氢瓶数量都显示上升趋势，发生氢气泄露的可能性增加。目前现有的燃料电池车辆，只能在整车上电和氢瓶瓶阀开启情况下通过hms(hydrogen management system，氢管理系统)监控氢瓶组内氢气的状态，继而通过仪表盘显示重要参数。然而在整车停机后，氢瓶瓶阀关闭、hms下电休眠，不能继续监控氢气的状态，如氢瓶压力、温度及氢气泄露情况等。这使得用户无法确切知道整车停机后车内氢气的状态，导致停机后出现氢气泄露或压力、温度故障时不能被及时发现，预警不足，汽车的安全性下降。

2、为了实现燃料电池汽车停机后的在线监测，提升汽车安全性，目前相关技术中通过额外设计一套的监测单元，专门用于车载储氢系统在线监测，以监测氢气泄露的情况，而此种方式与目前减少整车上控制器数量趋势相悖，导致成本上升，提高了系统设计复杂性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种氢气状态监测系统，检测模块用于对氢瓶内的氢气状态进行检测得到检测数据，氢管理系统hms与检测模块通信连接，用于基于检测数据确定氢瓶内氢气的状态，车载t-box与氢管理系统hms通信连接，用于在整车停机时，向氢管理系统hms发送第一唤醒信号，以使氢管理系统hms基于检测数据确定氢瓶内氢气的状态，从而在整车停机时对氢瓶内氢气的状态进行监测，提高安全性，同时也降低了系统成本和系统设计复杂性。

2、本发明的第二个目的在于提出一种车辆。

3、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种氢气状态监测系统，所述系统包括：检测模块，用于对氢瓶内的氢气状态进行检测得到检测数据；氢管理系统hms，所述氢管理系统hms与所述检测模块通信连接，用于基于所述检测数据确定所述氢瓶内氢气的状态；车载t-box，所述车载t-box与所述氢管理系统hms通信连接，用于在整车停机时，向所述氢管理系统hms发送第一唤醒信号，以使所述氢管理系统hms基于所述检测数据确定所述氢瓶内氢气的状态。

4、根据本发明实施例的氢气状态监测系统，检测模块用于对氢瓶内的氢气状态进行检测得到检测数据，氢管理系统hms与检测模块通信连接，用于基于检测数据确定氢瓶内氢气的状态，车载t-box与氢管理系统hms通信连接，用于在整车停机时，向氢管理系统hms发送第一唤醒信号，以使氢管理系统hms基于检测数据确定氢瓶内氢气的状态。由此，该监测系统能够在整车停机时对氢瓶内氢气的状态进行监测，提高安全性，同时也降低了系统成本和系统设计复杂性。

5、另外，根据本发明上述实施例的氢气状态监测系统还可以具有如下的附加技术特征：

6、所述车载t-box按照预设频率向所述氢管理系统hms发送所述第一唤醒信号。

7、根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：整车控制器，所述整车控制器分别与所述车载t-box和所述氢管理系统hms通信连接，所述车载t-box还用于：在整车停机时，向所述整车控制器发送第二唤醒信号，以使所述整车控制器向所述氢管理系统hms发送所述第一唤醒信号。

8、根据本发明的一个实施例，所述车载t-box按照预设频率向所述整车控制器发送所述第二唤醒信号。

9、根据本发明的一个实施例，所述氢瓶瓶口安装有用于控制所述氢瓶开关的氢瓶阀，所述检测模块设置在所述氢瓶的瓶口与所述氢瓶阀之间。

10、根据本发明的一个实施例，所述检测数据包括所述氢瓶瓶口处的氢气压力、氢气温度和氢气泄露浓度，所述氢管理系统hms具体用于：基于所述氢气压力和所述氢气温度确定所述氢瓶内氢气的质量变化量，并基于所述质量变化量和所述氢气泄露浓度确定所述氢瓶内氢气的状态。

11、根据本发明的一个实施例，所述氢管理系统hms具体用于：基于所述氢气压力和所述氢气温度确定标准状态下的标准氢气压力；基于所述标准氢气压力和预设的氢气压力之间的关系确定标准氢气密度；基于所述标准氢气密度和氢瓶容积确定氢瓶内氢气的剩余质量；基于两次获取到的所述剩余质量确定所述质量变化量。

12、根据本发明的一个实施例，所述氢管理系统hms具体用于：在所述质量变化量大于预设变化量阈值或所述氢气泄露浓度大于预设浓度阈值时，确定所述氢瓶内氢气泄露；在所述质量变化量小于等于所述预设变化量阈值且所述氢气泄露浓度小于等于所述预设浓度阈值时，确定所述氢瓶内氢气未泄露。

13、根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：移动终端和云端服务器，所述云端服务器分别与所述车载t-box和所述移动设备通信连接，所述氢管理系统hms还用于：在所述氢瓶内氢气泄露时，向所述车载t-box发送预警信息，所述车载t-box通过所述云端服务器将所述预警信息发送至所述移动终端；在所述氢瓶内氢气未泄露时，获取所述氢瓶内氢气的剩余质量，并向所述车载t-box发送所述氢气剩余质量，所述车载t-box通过所述云端服务器将所述氢气剩余质量发送至所述移动终端。

14、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种车辆，包括上述的氢气状态监测系统。

15、根据本发明实施例的车辆，通过上述的氢气状态监测系统，在整车停机时对氢瓶内氢气的状态进行监测，提高安全性，同时也降低了系统成本和系统设计复杂性。

16、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种氢气状态监测系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载t-box按照预设频率向所述氢管理系统hms发送所述第一唤醒信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：整车控制器，所述整车控制器分别与所述车载t-box和所述氢管理系统hms通信连接，所述车载t-box还用于：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车载t-box按照预设频率向所述整车控制器发送所述第二唤醒信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述氢瓶瓶口安装有用于控制所述氢瓶开关的氢瓶阀，所述检测模块设置在所述氢瓶的瓶口与所述氢瓶阀之间。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述检测数据包括所述氢瓶瓶口处的氢气压力、氢气温度和氢气泄露浓度，所述氢管理系统hms具体用于：基于所述氢气压力和所述氢气温度确定所述氢瓶内氢气的质量变化量，并基于所述质量变化量和所述氢气泄露浓度确定所述氢瓶内氢气的状态。

7.根据权利要求6的所述的系统，其特征在于，所述氢管理系统hms具体用于：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述氢管理系统hms具体用于：

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：移动终端和云端服务器，所述云端服务器分别与所述车载t-box和所述移动设备通信连接，所述氢管理系统hms还用于：

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的氢气状态监测系统。

技术总结本发明公开了一种氢气状态监测系统和车辆，所述系统包括：检测模块，用于对氢瓶内的氢气状态进行检测得到检测数据；氢管理系统HMS，氢管理系统HMS与检测模块通信连接，用于基于检测数据确定氢瓶内氢气的状态；车载T‑BOX，车载T‑BOX与氢管理系统HMS通信连接，用于在整车停机时，向氢管理系统HMS发送第一唤醒信号，以使氢管理系统HMS基于检测数据确定氢瓶内氢气的状态。本发明的监测系统，能够在整车停机时对氢瓶内氢气的状态进行监测，提高安全性，同时也降低了系统成本和系统设计复杂性。技术研发人员：韩姣,赖开昌,许永亮,杨贤,袁佼受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11