一种燃料电池测试系统的气体供给方法、系统和装置与流程

1.本发明涉及燃料电池测试领域，尤其是涉及一种燃料电池测试系统的气体供给方法、系统和装置。


背景技术：

2.燃料电池智能实验室是一种新兴实验室，用于进行燃料电池的各种测试和实验。燃料电池智能实验室相较于传统实验室对气体供应具有更高的要求，不仅测试时对空气及压缩空气的流量、质量、压比和纯度等要求高，而且由于测试时会涉氢，所以对供气安全性也有较高要求，由此可知实验室气体的供给管理对实验室的测试设备及稳定运行都有至关重要的影响。同时，在进行测试实验时，燃料电池智能实验室中气体供应量会受到其容量的限制从而影响测试设备工作，所以需要对燃料电池智能实验室的气体的供给进行有效管理。但是，目前这种新兴的燃料电池智能实验室还比较少见，缺乏对其供气进行有效管理的方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池测试系统的气体供给方法、系统和装置。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种燃料电池测试系统的气体供给方法，测试系统包括气体供给设备和多个测试设备，气体供给设备向测试设备供应气体，所述气体供给方法包括：
6.s1、获取当前时刻运行的所有测试设备的实际气体用量q
t
和下一时刻运行的所有测试设备的需求气体用量q
t 1
；
7.s2、判断是否满足q
max
‑
q
t
≥q
t 1
‑
q
t
，其中q
max
为测试系统的最大限制供给量，若是，则下一时刻，气体供给设备对所有设备按照需求气体用量供气；若否，则执行错峰供给；
8.所述错峰供给包括：
9.a1、获取当前时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t
和下一时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t 1
，得到每个测试设备的q
t 1
和q
t
的差值δ1、δ2～δn，其中n为测试设备的数量；
10.a2、计算δd至δn的总值m，其中d的数值为步骤a2的执行次数加1，步骤a2首次执行时d＝2；
11.a3、判断是否满足m≤q
t 1
‑
q
t
，若是，则在下一时刻时，对δ1，或者δ1至δd
‑
1对应的测试设备仍供给当前时刻的实际气体供给量，对其余设备供给下一时刻运行的需求气体用量；若否，则执行重复执行步骤a2。
12.进一步地，所述步骤a1中，δ1、δ2～δn按照数值大小的降序排序。
13.进一步地，所述测试设备被划分为多个优先级，每个优先级中具有多个设备，同一优先级的多个设备同时运行并且进行气体供应。
14.进一步地，所述步骤a2中，需判断总值m是否满足m≤q
max
‑
q
t
，若是，则执行后续步骤；若否，则停止气体供给设备的气体供应。
15.进一步地，所述气体为空气或者压缩空气。
16.一种燃料电池测试系统的气体供给系统，所述供给系统包括：
17.采集模块，用于获取当前时刻运行的所有测试设备的实际气体用量q
t
和下一时刻运行的所有测试设备的需求气体用量q
t 1
；
18.处理模块，用于判断是否满足q
max
‑
q
t
≥q
t 1
‑
q
t
，其中q
max
为测试系统的最大限制供给量，若是，则下一时刻，气体供给设备对所有设备按照需求气体用量供气；若否，则错峰供给模块响应；
19.所述错峰供给模块包括：
20.第一处理单元，用于获取当前时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t
和下一时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t 1
，得到每个测试设备的q
t 1
和q
t
的差值δ1、δ2～δn，其中n为测试设备的数量；
21.第二处理单元，用于计算δd至δn的总值m，其中d的数值为第二处理单元的执行次数加1，第二处理单元首次执行时d＝2；
22.第三处理单元，用于判断是否满足m≤q
t 1
‑
q
t
，若是，则在下一时刻时，对δ1，或者δ1至δd
‑
1对应的测试设备仍供给当前时刻的实际气体供给量，对其余设备供给下一时刻运行的需求气体用量，采集模块响应；若否，则第二处理单元再次响应。
23.进一步地，所述第一处理单元中，δ1、δ2～δn按照对应测试设备各自的需求气体用量从高至低进行排序。
24.进一步地，所述测试设备被划分为多个优先级，每个优先级中具有多个设备，同一优先级的多个设备同时运行并且进行气体供应。
25.进一步地，所述第二处理单元中，需判断总值m是否满足m≤q
max
‑
q
t
，若是，则执行后续步骤；若否，则停止气体供给设备的气体供应。
26.一种燃料电池测试系统的气体供给装置，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上文所述的燃料电池测试系统的气体供给方法。
27.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
28.1、本发明通过设计体系化、规范化的气体供给方法，避免在燃料电池测试过程中发生供气不足或者超过设计限度，使得各项测试设备可以在负荷范围内达到最大的运行效率，避免气体资源浪费，保证了燃料电池测试系统工作时的安全、连续和稳定，并且显著提高测试的稳定性，确保测试结果的可靠。
29.2、本发明在进行错峰供给时，将下一时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t 1
和当前时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t
的差值按照降序排列，可以确保数量最多的测试设备进入下一时刻供气，确保测试的稳定进行。
30.3、本发明中通过对总值m进行最大阈值判断，避免供气超过限定值，提高安全性。
附图说明
31.图1为本燃料电池测试系统的结构框图。
32.图2为供气的整体流程示意图。
33.图3为控制中心的结构框图。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
35.实施例1
36.本实施例提供了一种燃料电池测试系统的气体供给方法，本实施例中的燃料电池测试系统即为燃料电池智能实验室。如图1所示，燃料电池智能实验室包括控制中心、多个燃料电池的测试设备和气体供给设备，在控制中心的操控下，气体供给设备向测试设备供应气体。
37.在燃料电池智能实验室中，空气及压缩空气又是十分重要的环境条件，这也是区别于其他实验室的特征之一，本实施例以压缩空气为例进行说明。如图2所示，气体供应方法的具体包括：
38.对实验室中的所有测试设备进行优先级的划分，每个优先级中均包括一个或者多个设备，确保高优先级的设备先获得供气。在对相同优先级的多个设备进行供气调控时，执行以下步骤：
39.步骤s1、获取当前时刻运行的所有测试设备的实际气体用量q
t
和下一时刻运行的所有测试设备的需求气体用量q
t 1
。
40.步骤s2、判断是否满足q
max
‑
q
t
≥q
t 1
‑
q
t
，其中q
max
为测试系统的最大限制供给量，若是，则下一时刻，气体供给设备对所有设备按照需求气体用量供气，即为所有测试设备进入下一时刻；若否，则执行错峰供给。
41.其中的错峰供给具体包括：
42.步骤a1、获取当前时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t
和下一时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t 1
，得到每个测试设备的q
t 1
和q
t
的差值δ1、δ2～δn，其中n为测试设备的数量。
43.步骤a2、计算δd至δn的总值m，其中d的数值为步骤a2的执行次数加1，步骤a2首次执行时d＝2。也就是说：第一次执行步骤a2时，计算的总值是δ2至δn的累计；第二次执行步骤a2时，计算的总值是δ3至δn的累计；以此类推。
44.步骤a3、判断是否满足m≤q
t 1
‑
q
t
，若是，则在下一时刻时，对δ1，或者δ1至δd
‑
1对应的测试设备仍供给当前时刻的实际气体供给量，对其余设备供给下一时刻运行的需求气体用量；若否，则执行重复执行步骤a2。
45.在步骤a1中，δ1、δ2～δn可以是预先设定的默认值，也可以按照δ1、δ2～δn的数值大小的降序排序。本实施例中优选采用数值的降序排序，由此可以确保数量最多的测试设备进入下一时刻供气，确保测试的稳定进行。
46.在步骤a2执行时，需判断总值m是否满足m≤q
max
‑
q
t
，若是，则执行后续步骤；若否，则停止气体供给设备的气体供应，避免供气超过限定值，提高安全性。
47.本实施例通过设计体系化、规范化的气体供给方法，避免在燃料电池测试过程中
发生供气不足或者超过设计限度，使得各项测试设备可以在负荷范围内达到最大的运行效率，保证了燃料电池测试系统工作时的安全、连续和稳定，并且显著提高测试的稳定性，确保测试结果的可靠。
48.实施例2
49.本实施例提供了一种燃料电池测试系统的气体供给系统结构框图，如图3所示。也就是燃料电池智能实验室的控制中心框图，具体包括采集模块、处理模块和错峰供给模块，具体展开如下：
50.采集模块，用于获取当前时刻运行的所有测试设备的实际气体用量q
t
和下一时刻运行的所有测试设备的需求气体用量q
t 1
。
51.处理模块，用于判断是否满足q
max
‑
q
t
≥q
t 1
‑
q
t
，其中q
max
为测试系统的最大限制供给量，若是，则下一时刻，气体供给设备对所有设备按照需求气体用量供气；若否，则错峰供给模块响应。
52.错峰供给模块包括：
53.第一处理单元，用于获取当前时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t
和下一时刻运行的每个测试设备的需求气体用量q
t 1
，得到每个测试设备的q
t 1
和q
t
的差值δ1、δ2～δn，其中n为测试设备的数量。δ1、δ2～δn按照对应测试设备各自的需求气体用量从高至低进行排序。
54.第二处理单元，用于计算δd至δn的总值m，其中d的数值为第二处理单元的执行次数加1，第二处理单元首次执行时d＝2。通过是，第二处理单元中需判断总值m是否满足m≤q
max
‑
q
t
，若是，则执行后续步骤；若否，则停止气体供给设备的气体供应，避免供气超过限定值，提高安全性。
55.第三处理单元，用于判断是否满足m≤q
t 1
‑
q
t
，若是，则在下一时刻时，对δ1，或者δ1至δd
‑
1对应的测试设备仍供给当前时刻的实际气体供给量，对其余设备供给下一时刻运行的需求气体用量，采集模块响应；若否，则第二处理单元再次响应。
56.本实施例通过设计体系化、规范化的气体供给方法，避免在燃料电池测试过程中发生供气不足或者超过设计限度，使得各项测试设备可以在负荷范围内达到最大的运行效率，保证了燃料电池测试系统工作时的安全、连续和稳定，并且显著提高测试的稳定性，确保测试结果的可靠。
57.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。