加氢机的氢气加注控制方法及电子设备、存储介质与流程

本发明涉及新能源，尤其是一种加氢机的氢气加注控制方法及电子设备、计算机可读存储介质。

背景技术：

1、氢能具有洁净环保、可规模存储运输等突出优点，是当下公认的最具应用前景的新能源之一。目前，市面上的加氢站大多采用气瓶进行高压氢的加氢和储存，在氢气加注过程中，气瓶瓶内温度将会上升，若氢气加注速率过快，则可能因未能及时散热而带来一定的安全隐患，但氢气加注速率过慢的话，实际加注效率将无法得到保证。

技术实现思路

1、为此，本发明提出一种加氢机的氢气加注控制方法及电子设备、计算机可读存储介质，能够平衡有效地调节氢气加注过程中的加注速率，以提高氢气加注效率。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种加氢机的氢气加注控制方法，包括如下步骤：步骤s1、获取加氢机的历史加注情况，并根据加氢机的历史加注情况确定加氢机在预设历史加注时期内的氢气加注参数和对应于氢气加注参数的氢气加注温度，氢气加注参数包括气瓶容量、气瓶类型、气瓶压强、环境压强和气瓶温度；

3、步骤s2、将获取到的预设历史加注时期内的氢气加注参数和氢气加注温度输入到神经网络模型，以对神经网络模型进行训练，从而得到预训练的神经网络模型；获取加氢机当前的氢气加注参数，并将当前的氢气加注参数输入到预训练的神经网络模型中，从而得到当前的氢气加注温度；

4、步骤s3、判断当前的氢气加注参数和氢气加注温度是否满足预设加注条件，若是，执行步骤s4，否则调整当前的氢气加注参数并返回步骤s2，直至判断当前的氢气加注参数和氢气加注温度满足预设加注条件；

5、步骤s4、打开气瓶的进气阀门，按照当前的氢气加注参数和氢气加注温度进行加注，根据当前的氢气加注温度、气瓶压强、环境压强和气瓶温度确定氢气加注过程中的气瓶实时压力随加注流速进行变化的情况；

6、步骤s5、根据气瓶容量和气瓶类型确定气瓶对应的工程学应用公式，基于工程学应用公式计算气瓶可承受的压力阈值范围；

7、步骤s6、根据气瓶实时压力随加注流速进行变化的情况从压力阈值范围内筛选得到目标气瓶压力，目标气瓶压力下对应的加注流速为最大加注流速；根据最大加注流速确定对应的加注速率，基于预设加注速率阈值条件对加注速率进行调节。

8、可选地，在本发明的一个实施例中，所述步骤s4包括如下步骤：步骤s41、将当前的氢气加注温度、气瓶压强、环境压强和气瓶温度代入到压力模拟计算公式中进行计算，得到加注流速与气瓶实时压力之间的目标函数关系式；

9、压力模拟计算公式如下所示：

10、；

11、目标函数关系式如下所示：

12、；

13、其中，为气瓶实时压力，为气瓶压强，为环境压强，为气瓶壁的表面积，为氢气加注温度，为气瓶温度，为加注流速，为第一预设压力关联参数，为第二预设压力关联参数。

14、可选地，在本发明的一个实施例中，所述步骤s5包括如下步骤：步骤s51、根据气瓶的受力平衡情况结合气瓶容量、气瓶类型进行分析，得到气瓶对应的工程学应用公式；

15、步骤s52、基于工程学应用公式计算气瓶可承受的最大压力和最小压力，根据最大压力和最小压力确定压力阈值范围。

16、可选地，在本发明的一个实施例中，所述步骤s51、步骤s52中的工程学应用公式如下所示：；

17、；

18、；

19、其中，为气瓶可承受的实际压力值，为气瓶可承受的理论压力值，为气瓶内的初始压力值，为气瓶的即时容量比，为气瓶的压力系数，为气瓶压强，为环境压强，为气瓶初始容量，为气瓶当前可用容量。

20、可选地，在本发明的一个实施例中，所述步骤s6包括如下步骤：步骤s61、取目标函数关系式的定义域为从最小压力至最大压力，根据目标函数关系式得到加注流速-气瓶实时压力模拟曲线图；

21、步骤s62、读取加注流速-气瓶实时压力模拟曲线图中的最大加注流速，根据最大加注流速和目标函数关系式确定目标气瓶压力；

22、步骤s63、在通过最大加注流速确定对应的加注速率的情况下，根据预设加注速率阈值条件与加注速率之间的相对大小关系，对加注速率进行调节。

23、可选地，在本发明的一个实施例中，预设加注速率阈值条件包括第一预设加注速率阈值和第二预设加注速率阈值，第一预设加注速率阈值小于第二预设加注速率阈值；所述步骤s63包括如下步骤：步骤s631、在通过最大加注流速确定对应的加注速率的情况下，当加注速率大于或等于第一预设加注速率阈值且小于或等于第二预设加注速率阈值，维持加注速率不变；或者，当加注速率小于第一预设加注速率阈值，将加注速率提升至预设的平衡加注速率，平衡加注速率位于第一预设加注速率阈值与第二预设加注速率阈值之间；或者，当加注速率大于第二预设加注速率阈值，将加注速率降低至平衡加注速率与第二预设加注速率阈值之间。

24、可选地，在本发明的一个实施例中，步骤s3中的预设加注条件包括当前的氢气加注温度大于或等于预设的第一温度临界值，且步骤s3中的预设加注条件还包括如下至少之一：气瓶容量小于或等于预设的目标加注量值；气瓶压强大于或等于预设的压强临界值；气瓶温度大于或等于预设的第二温度临界值。

25、可选地，在本发明的一个实施例中，所述步骤s6之后还包括如下步骤：步骤s7、监测氢气加注过程中的加注量，当加注量达到预设的目标加注量值时，关闭气瓶的进气阀门。

26、第二方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；

27、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

28、当至少一个所述程序被至少一个所述处理器执行时实现如第一方面所述的加氢机的氢气加注控制方法。

29、第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序被处理器执行时用于实现如第一方面所述的加氢机的氢气加注控制方法。

30、采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：1、本发明通过预设历史加注时期内的氢气加注参数和氢气加注温度进行神经网络模型的训练，由此得到的预训练的神经网络模型精确度高，鲁棒性好，能够根据当前的氢气加注参数准确地输出当前的氢气加注温度，从而为氢气加注过程提供稳定可靠的后台数据支持，而且在判断当前的氢气加注参数满足预设加注条件后才能进行加氢，否则调整当前的氢气加注参数并持续判断当前的氢气加注参数是否满足预设加注条件，直至当前的氢气加注参数被修改至满足预设加注条件才能进行加氢，这提升了氢气加注控制过程的稳定度和精确度；

31、2、本发明可以通过当前的氢气加注温度、气瓶压强、环境压强和气瓶温度确定氢气加注过程中的气瓶实时压力随加注流速进行变化的情况，即能够对氢气加注过程中的气瓶实时压力进行实时监测，考虑到气瓶内实际压力会在加注过程中急剧增加，一旦超过安全界限将出现泄露或者爆炸，因此对氢气加注过程中的气瓶实时压力进行实时监测，作为一种安全监控措施，有利于提高氢气加注过程的安全系数，降低安全隐患的发生几率；

32、3、本发明可以根据气瓶实时压力随加注流速进行变化的情况从压力阈值范围内筛选得到目标气瓶压力，由于目标气瓶压力下对应的加注流速为最大加注流速，因而在根据最大加注流速确定对应的加注速率的情况下，可以基于预设加注速率阈值条件对加注速率进行平衡有效地调节，有利于提高氢气加注效率。