CN114312288B - 储气***及其排气控制方法、装置、存储介质和燃气车辆 - Google Patents

储气***及其排气控制方法、装置、存储介质和燃气车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种储气***及其排气控制方法、装置、存储介质和燃气车辆，方法包括：控制储气容器排放第一气体，基于储气***的压力小于或等于第一预设压力，停止排放第一气体，并获取储气***的第一压力值和第一温度值；向储气容器内注入第二气体，基于储气***压力大于或等于第二预设压力，停止注入第二气体，并获取储气***的第二压力值和第二温度值；控制储气容器排放混合气体，直至储气***的压力小于或等于第一预设压力；根据第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数；基于体积分数小于预设体积分数，确定储气容器内第一气体排放完成。本发明解决了对储气***进行维修或拆卸时的安全问题。

Description

储气***及其排气控制方法、装置、存储介质和燃气车辆
技术领域
本发明涉及燃气车辆技术领域，具体而言，涉及一种储气***及其排气控制方法、装置、存储介质和燃气车辆。
背景技术
现有技术中，燃气车辆的储气***中由于减压阀的影响，储气***中存储的可燃气体不能完全排放，在对该***进行维修或拆卸时，存在安全隐患。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一个方面在于，提出了一种储气***的排气控制方法。
本发明的第二个方面在于，还提出了一种储气***的排气控制装置。
本发明的第三个方面在于，还提出了一种储气***的排气控制装置。
本发明的第四个方面在于，还提出了一种可读存储介质。
本发明的第五个方面在于，还提出了一种储气控制***。
本发明的第六个方面在于，还提出了一种储气***。
本发明的第七个方面在于，还提出了一种燃气车辆。
有鉴于此，根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种储气***的排气控制方法，储气***包括储气容器，储气容器用于存储第一气体，控制方法包括：控制储气容器排放第一气体，基于储气***的压力小于或等于第一预设压力，停止排放第一气体，并获取储气***的第一压力值和第一温度值；向储气容器内注入第二气体，基于储气***压力大于或等于第二预设压力，停止注入第二气体，并获取储气***的第二压力值和第二温度值；控制储气容器排放混合气体，基于储气***的压力小于等于第一预设压力，停止排放混合气体；根据第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数；基于体积分数小于预设体积分数，确定储气容器内第一气体排放完成。
需要说明的是，本发明提出的技术方案的执行主体可以为储气***的排气控制装置，该控制装置可以为储气***中的功能模块和/或功能主体，具体可以根据实际使用需求确定，为了更加清楚地描述本发明提出的储气***的排气控制方法，下面方法中以储气***的排气控制方法的执行主体为储气***的排气控制装置进行示例性地说明。
可以理解的是，储气***包括排气组件和注气组件，控制装置通过控制排气组件排出储气容器中存储的气体，控制装置通过控制注气组件向储气容器内注入气体。
在本发明提出的储气***的排气控制方法中，控制装置控制排气组件工作，排放储气容器内的第一气体，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内第一气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，表明储气***处于低压状态，此时，停止排放储气容器内第一气体，并记录此时储气***的第一压力值和第一温度值。
可以理解的是，储气***中设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器实时检测储气***中的压力值和温度值，便于用户随时查看储气***的压力值和温度值。
进一步地，控制装置控制注气组件向储气容器中注入第二气体，当储气***压力大于或等于第二预设压力时，停止向储气容器注入第二气体，具体地，当储气***的压力大于或等于第二预设压力值时，表明储气***处于高压状态，即储气容器中已经无法继续注入第二气体，此时，控制注气组件停止向储气容器中注入第二气体，并记录此时储气***的第二压力值和第二温度值。
进一步地，控制装置控制排气组件工作，排放储气容器内混合气体，混合气体为储气容器内剩余的第一气体和注入的第二气体的混合气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，则表明储气***处于低压状态，此时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内的混合气体。
进一步地，根据上述第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值，计算储气容器内剩余的第一气体的体积分数，当体积分数小于预设体积分数时，则表明此时储气容器中的第一气体浓度符合拆卸或维修的安全标准，此时确定储气***内的第一气体排放完成，可以对储气***进行拆卸或维修。
需要说明的是，预设体积分数的值根据第一气体的种类设定。
进一步地，当体积分数大于或等于预设体积分数时，获取排放混合气体之后的储气***的压力值和温度值，并循环执行向储气容器注入第二气体，至储气***压力大于或等于第二预设压力，获取储气***的压力值和温度值，排出储气容器中的混合气体到第一预设压力值的步骤，直至计算得出的储气容器内剩余的第一气体的体积分数小于预设体积分数。
本发明提出的储气***的排气控制方法，通过向储气容器内多次注入第二气体，置换出第一气体，根据获取的多个压力值和温度值准确确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数是否小于预设体积分数，保证了储气***内的第一气体含量符合拆卸或维修的标准，有效解决了燃气车辆的储气***中由于减压阀的影响，储气***中存储的可燃气体不能完全排放，在对该***进行维修或拆卸时，存在安全隐患的问题。
另外，根据本发明上述技术方案提出的储气***的排气控制方法，还具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，根据第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数，具体包括：根据第一压力值和第一温度值确定储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量；根据第二压力值、第二温度值以及第一摩尔质量确定在第二压力值和第二温度值下储气容器内剩余的第一气体的第一体积；根据第一体积、储气容器的体积确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
在该技术方案中，根据第一气体的压缩因子图，确定在第一压力值和第一温度值的条件下的第一气体的第一压缩因子，根据第一压力值、第一温度值、第一压缩因子、第一气体的分体积和气体常数计算得出储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量，其中，因此次是第一次向储气容器中注入第二气体，所以，在此次计算中注气第二气体前第一气体的体积Vn1等于储气容器的总体积；气体常数为固定值，取值为8.314(j/mol/K)。
进一步地，根据第一气体的压缩因子图，确定在第二压力值和第二温度值的条件下的第一气体的第二压缩因子，根据第二压缩因子、第二压力值、第二温度值以及上述气体常数和第一摩尔质量计算注入第二气体后的第一气体的体积Vn2。
进一步地，根据注入第二气体后的第一气体的体积Vn2和储气容器的体积确定停止排放储气容器内的混合气体后储气容器内第一气体的体积分数。
在一种可能的技术方案中，第一气体为氢气，第二气体为氮气。
在该技术方案中，第一气体为氢气，即储气***用于储存氢气，此时，预设体积分数取值为0.5％。第二气体为氮气，因氮气化学性质很不活泼，不易与氢气反应，且其在空气中含量高，易制取，成本低，所以采用氮气作为第二气体置换储气***中的氢气。
在上述技术方案中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa；和/或第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa。
在该技术方案中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa，优选为2MPa，具体地，通过将第一预设压力限制在1MPa至3MPa的范围内，可有效保证储气容器中的第一气体能够排出干净。
进一步地，第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa，优选为4MPa，具体地，通过将第二预设压力限制在2MPa至5MPa的范围内，可有效保证向储气容器中注入充足的第二气体，以提高置换第一气体的效率。
需要说明的是，第一预设压力和第二预设压力取值根据储气***的实际压力和第一气体、第二气体的种类确定。
根据本发明的第二方面，提出了一种储气***的排气控制装置，储气***包括储气容器，储气容器用于存储第一气体，控制装置包括：获取单元，获取单元用于获取第一压力值、第一温度值、第二压力值以及第二温度值；控制单元，控制单元用于控制储气容器排放第一气体和/或第二气体；控制单元还用于控制向储气容器注入第二气体；计算单元，计算单元用于根据第一压力值、第一温度值、第二压力值以及第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数；确定单元，确定单元用于判断体积分数与预设体积分数的大小关系，基于体积分数小于预设体积分数，确定储气容器内第一气体排放完成。
可以理解的是，储气***包括排气组件和注气组件，控制单元通过控制排气组件排出储气容器中存储的气体，控制单元通过控制注气组件向储气容器内注入气体。
本发明提出的储气***的排气控制装置，控制单元控制排气组件工作，排放储气容器内的第一气体，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内第一气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，表明储气***处于低压状态，此时，停止排放储气容器内第一气体，获取单元获取此时储气***的第一压力值和第一温度值。
可以理解的是，储气***中设置有压力传感器和温度传感器，获取单元通过压力传感器和温度传感器获取储气***中的压力值和温度值。
进一步地，控制单元控制注气组件向储气容器中注入第二气体，当储气***压力大于或等于第二预设压力时，停止向储气容器注入第二气体，具体地，当储气***的压力大于或等于第二预设压力值时，表明储气***处于高压状态，即储气容器中已经无法继续注入第二气体，此时，控制注气组件停止向储气容器中注入第二气体，获取单元获取此时储气***的第二压力值和第二温度值。
进一步地，控制单元控制排气组件工作，排放储气容器内混合气体，混合气体为储气容器内剩余的第一气体和注入的第二气体的混合气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，则表明储气***处于低压状态，此时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内的混合气体。
进一步地，计算单元根据获取单元获取的第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值，计算储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
进一步地，确定单元判断上述体积分数与预设体积分数的大小关系，当上述体积分数小于预设体积分数时，则表明此时储气容器中的第一气体浓度符合拆卸或维修的安全标准，此时可以确定储气***内的第一气体排放完成，可以对储气***进行拆卸或维修。
进一步地，当确定单元判断出第一气体的体积分数大于或等于预设体积分数时，则表明储气容器中第一气体未排放完成，此时，获取单元获取排放混合气体之后的储气***的压力值和温度值，控制单元控制注气组件和排气组件循环执行向储气容器注入第二气体，至储气***压力大于或等于第二预设压力，获取单元获取储气***的压力值和温度值，排出储气容器中的混合气体到第一预设压力值的步骤，直至计算单元计算得出的储气容器内剩余的第一气体的体积分数小于预设体积分数。
本发明提出的储气***的排气控制装置，通过向储气容器内多次注入第二气体，置换出第一气体，根据获取的多个压力值和温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数是否小于预设体积分数，保证了储气***内的第一气体含量符合拆卸或维修的标准，有效解决了燃气车辆的储气***中由于减压阀的影响，储气***中存储的可燃气体不能完全排放，在对该***进行维修或拆卸时，存在安全隐患的问题。
另外，根据本发明上述技术方案提出的储气***的排气控制装置，还具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，计算单元根据第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数的步骤，具体包括：根据第一压力值和第一温度值确定储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量；根据第二压力值、第二温度值以及第一摩尔质量确定在第二压力值和第二温度值下储气容器内剩余的第一气体的第一体积；根据第一体积、储气容器的体积确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
在该技术方案中，计算单元根据第一气体的压缩因子图，确定在第一压力值和第一温度值的条件下的第一气体的第一压缩因子，根据第一压力值、第一温度值、第一压缩因子、第一气体的分体积和气体常数计算得出储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量，其中，因此次是第一次向储气容器中注入第二气体，所以，在此次计算中注气第二气体前第一气体的体积Vn1等于储气容器的总体积；气体常数为固定值，取值为8.314(j/mol/K)。
进一步地，计算单元根据第一气体的压缩因子图，确定在第二压力值和第二温度值的条件下的第一气体的第二压缩因子，根据第二压缩因子、第二压力值、第二温度值以及上述气体常数和第一摩尔质量计算注入第二气体后的第一气体的体积Vn2。
进一步地，计算单元根据注入第二气体后的第一气体的体积Vn2和储气容器的体积确定停止排放储气容器内的混合气体后储气容器内第一气体的体积分数。
在一种可能的技术方案中，第一气体为氢气，第二气体为氮气。
在该技术方案中，第一气体为氢气，即储气***用于储存氢气，此时，预设体积分数取值为0.5％。第二气体为氮气，因氮气化学性质很不活泼，不易与氢气反应，且其在空气中含量高，易制取，成本低，所以采用氮气作为第二气体置换储气***中的氢气。
在上述技术方案中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa；和/或第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa。
在该技术方案中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa，优选为2MPa，具体地，通过将第一预设压力限制在1MPa至3MPa的范围内，可有效保证储气容器中的第一气体能够排出干净。
进一步地，第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa，优选为4MPa，具体地，通过将第二预设压力限制在2MPa至5MPa的范围内，可有效保证向储气容器中注入充足的第二气体，以提高置换第一气体的效率。
需要说明的是，第一预设压力和第二预设压力取值根据储气***的实际压力和第一气体、第二气体的种类确定。
根据本发明的第三方面，提出了一种储气***的排气控制装置，包括：存储器和处理器，存储器存储有程序，处理器执行程序时实现如本发明第一方面提出的储气***的排气控制方法的步骤，因而具备该储气***的排气控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的第四方面，提出了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本发明第一方面提出的储气***的排气控制方法的步骤，因而具备该储气***的排气控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的第五方面，提出了一种储气控制***，包括如本发明第二方面或第三方面提出的储气***的排气控制装置和/或第四方面提出的可读存储介质，因而具备该储气***的排气控制装置和/或可读存储介质的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的第六方面，提出了一种储气***，包括：储气容器，储气容器用于储存第一气体和/或第二气体；排气组件，排气组件与储气容器连通，用于排出储气容器内存储的第一气体和/或第二气体；注气组件，注气组件与储气容器连通，用于向储气容器注入第二气体；控制装置，与排气组件和注气组件连接，用于执行如本发明第一方面提出的储气***的排气控制方法的步骤，因而具备该储气***的排气控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的第七方面，提出了一种燃气车辆，包括如本发明第五方面提出的储气控制***或第六方面提出的储气***，因而具备该储气控制***或储气***的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明的附加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。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明的一个实施例中的储气***的排气控制方法的示意流程图之一；
图2示出了本发明的一个实施例中的储气***的排气控制方法的示意流程图之二；
图3示出了本发明的一个实施例中的储气***的排气控制装置的示意框图之一；
图4示出了本发明的一个实施例中的储气***的排气控制装置的示意框图之二；
图5示出了本发明的一个实施例中的储气控制***的示意框图；
图6示出了本发明的一个实施例中的储气***的示意框图；
图7示出了本发明的一个实施例中的储气***的结构示意图；
图8示出了本发明的一个实施例中的储气***的排气控制方法的流程图。
其中，图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
502储气容器，504排气组件，506注气组件，602排空阀、604减压阀、606瓶阀。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图8，对本发明一些实施例的储气***及其排气控制方法、装置、存储介质和燃气车辆进行清楚、完整地描述。
如图1所示，根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种储气***的排气控制方法。控制方法包括：
步骤S102：控制储气容器排放第一气体，基于储气***的压力小于或等于第一预设压力，停止排放第一气体，并获取储气***的第一压力值和第一温度值；
步骤S104：向储气容器内注入第二气体，基于储气***压力大于或等于第二预设压力，停止注入第二气体，并获取储气***的第二压力值和第二温度值；
步骤S106：控制储气容器排放混合气体，基于储气***的压力小于或等于第一预设压力，停止排放混合气体；
步骤S108：根据第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数；
步骤S110：基于体积分数小于预设体积分数，确定储气容器内第一气体排放完成。
需要说明的是，本实施例提出的技术方案的执行主体可以为储气***的排气控制装置，该控制装置可以为储气***中的功能模块和/或功能主体，具体可以根据实际使用需求确定，为了更加清楚地描述本实施例提出的储气***的排气控制方法，下面方法中以储气***的排气控制方法的执行主体为储气***的排气控制装置进行示例性地说明。
可以理解的是，储气***还包括排气组件和注气组件，控制装置通过控制排气组件排出储气容器中存储的气体，控制装置通过控制注气组件向储气容器内注入气体。
在本实施例提出的储气***的排气控制方法中，控制装置控制排气组件工作，排放储气容器内的第一气体，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内第一气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，表明储气***处于低压状态，此时，停止排放储气容器内第一气体，并记录此时储气***的第一压力值和第一温度值。
可以理解的是，储气***中设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器实时检测储气***中的压力值和温度值，便于用户随时查看储气***的压力值和温度值。
进一步地，控制装置控制注气组件向储气容器中注入第二气体，当储气***压力大于或等于第二预设压力时，停止向储气容器注入第二气体，具体地，当储气***的压力大于或等于第二预设压力值时，表明储气***处于高压状态，即储气容器中已经无法继续注入第二气体，此时，控制注气组件停止向储气容器中注入第二气体，并记录此时储气***的第二压力值和第二温度值。
进一步地，控制装置控制排气组件工作，排放储气容器内混合气体，混合气体为储气容器内剩余的第一气体和注入的第二气体的混合气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，则表明储气***处于低压状态，此时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内的混合气体。
进一步地，根据上述第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值，计算储气容器内剩余的第一气体的体积分数，当体积分数小于预设体积分数时，则表明此时储气容器中的第一气体浓度符合拆卸或维修的安全标准，此时确定储气***内的第一气体排放完成，可以对储气***进行拆卸或维修。
需要说明的是，预设体积分数的值根据第一气体的种类设定。
进一步地，当体积分数大于或等于预设体积分数时，获取排放混合气体之后的储气***的压力值和温度值，并循环执行向储气容器注入第二气体，至储气***压力大于或等于第二预设压力，获取储气***的压力值和温度值，排出储气容器中的混合气体到第一预设压力值的步骤，直至计算得出的储气容器内剩余的第一气体的体积分数小于预设体积分数。
本实施例提出的储气***的排气控制方法，通过向储气容器内多次注入第二气体，置换出第一气体，根据获取的多个压力值和温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数是否小于预设体积分数，保证了储气***内的第一气体含量符合拆卸或维修的标准，有效解决了燃气车辆的储气***中由于减压阀的影响，储气***中存储的可燃气体不能完全排放，在对该***进行维修或拆卸时，存在安全隐患的问题。
如图2所示，在上述实施例中，步骤S108具体包括：
步骤S202：根据第一压力值和第一温度值确定储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量；
步骤S204：根据第二压力值、第二温度值以及第一摩尔质量确定在第二压力值和第二温度值下储气容器内剩余的第一气体的第一体积；
步骤S206：根据第一体积、储气容器的体积确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
在该实施例中，根据第一气体的压缩因子图，确定在第一压力值和第一温度值的条件下的第一气体的第一压缩因子，根据第一压力值、第一温度值、第一压缩因子、第一气体的分体积和气体常数计算得出储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量，其中，因此次是第一次向储气容器中注入第二气体，所以，在此次计算中注气第二气体前第一气体的体积Vn1等于储气容器的总体积；气体常数为固定值，取值为8.314(j/mol/K)。
进一步地，根据第一气体的压缩因子图，确定在第二压力值和第二温度值的条件下的第一气体的第二压缩因子，根据第二压缩因子、第二压力值、第二温度值以及上述气体常数和第一摩尔质量计算注入第二气体后的第一气体的体积Vn2。
进一步地，根据注入第二气体后的第一气体的体积Vn2和储气容器的体积确定停止排放储气容器内的混合气体后储气容器内第一气体的体积分数。
在上述实施例中中，第一气体为氢气，第二气体为氮气。
在该实施例中，第一气体为氢气，即储气***用于储存氢气，此时，预设体积分数取值为0.5％。第二气体为氮气，因氮气化学性质很不活泼，不易与氢气反应，且其在空气中含量高，易制取，成本低，所以采用氮气作为第二气体置换储气***中的氢气。
在上述实施例中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa；和/或第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa。
在该实施例中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa，优选为2MPa，具体地，通过将第一预设压力限制在1MPa至3MPa的范围内，可有效保证储气容器中的第一气体能够排出干净。
进一步地，第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa，优选为4MPa，具体地，通过将第二预设压力限制在2MPa至5MPa的范围内，可有效保证向储气容器中注入充足的第二气体，以提高置换第一气体的效率。
需要说明的是，第一预设压力和第二预设压力取值根据储气***的实际压力和第一气体、第二气体的种类确定。
如图3所示，根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种储气***的排气控制装置300。控制装置包括：获取单元302，获取单元302用于获取第一压力值、第一温度值、第二压力值以及第二温度值；控制单元304，控制单元304用于控制储气容器排放第一气体和/或第二气体；控制单元304还用于控制向储气容器注入第二气体；计算单元306，计算单元306用于根据第一压力值、第一温度值、第二压力值以及第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数；确定单元308，确定单元308用于判断体积分数与预设体积分数的大小关系，基于体积分数小于预设体积分数，确定储气容器内第一气体排放完成。
可以理解的是，储气***包括排气组件和注气组件，控制单元304通过控制排气组件排出储气容器中存储的气体，控制单元304通过控制注气组件向储气容器内注入气体。
本实施例提出的储气***的排气控制装置，控制单元304控制排气组件工作，排放储气容器内的第一气体，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内第一气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，表明储气***处于低压状态，此时，停止排放储气容器内第一气体，获取单元302获取此时储气***的第一压力值和第一温度值。
可以理解的是，储气***中设置有压力传感器和温度传感器，获取单元302通过压力传感器和温度传感器获取储气***中的压力值和温度值。
进一步地，控制单元304控制注气组件向储气容器中注入第二气体，当储气***压力大于或等于第二预设压力时，停止向储气容器注入第二气体，具体地，当储气***的压力大于或等于第二预设压力值时，表明储气***处于高压状态，即储气容器中已经无法继续注入第二气体，此时，控制注气组件停止向储气容器中注入第二气体，获取单元302获取此时储气***的第二压力值和第二温度值。
进一步地，控制单元304控制排气组件工作，排放储气容器内混合气体，混合气体为储气容器内剩余的第一气体和注入的第二气体的混合气体，具体地，当储气***的压力小于或等于第一预设压力值时，则表明储气***处于低压状态，此时，控制排气组件停止工作，以停止排放储气容器内的混合气体。
进一步地，计算单元306根据获取单元302获取的第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值，计算储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
进一步地，确定单元308判断上述体积分数与预设体积分数的大小关系，当上述体积分数小于预设体积分数时，则表明此时储气容器中的第一气体浓度符合拆卸或维修的安全标准，此时可以确定储气***内的第一气体排放完成，可以对储气***进行拆卸或维修。
进一步地，当确定单元308判断出第一气体的体积分数大于或等于预设体积分数时，则表明储气容器中第一气体未排放完成，此时，获取单元302获取排放混合气体之后的储气***的压力值和温度值，控制单元304控制注气组件和排气组件循环执行向储气容器注入第二气体，至储气***压力大于或等于第二预设压力，获取单元302获取储气***的压力值和温度值，排出储气容器中的混合气体到第一预设压力值的步骤，直至计算单元306计算得出的储气容器内剩余的第一气体的体积分数小于预设体积分数。
本实施例提出的储气***的排气控制装置300，通过向储气容器内多次注入第二气体，置换出第一气体，根据获取的多个压力值和温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数是否小于预设体积分数，保证了储气***内的第一气体含量符合拆卸或维修的标准，有效解决了燃气车辆的储气***中由于减压阀的影响，储气***中存储的可燃气体不能完全排放，在对该***进行维修或拆卸时，存在安全隐患的问题。
在上述实施例中，计算单元306根据第一压力值、第一温度值、第二压力值、第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数的步骤，具体包括：根据第一压力值和第一温度值确定储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量；根据第二压力值、第二温度值以及第一摩尔质量确定在第二压力值和第二温度值下储气容器内剩余的第一气体的第一体积；根据第一体积、储气容器的体积确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
在该实施例中，计算单元306根据第一气体的压缩因子图，确定在第一压力值和第一温度值的条件下的第一气体的第一压缩因子，根据第一压力值、第一温度值、第一压缩因子、第一气体的分体积和气体常数计算得出储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量，其中，因此次是第一次向储气容器中注入第二气体，所以，在此次计算中注气第二气体前第一气体的体积Vn1等于储气容器的总体积；气体常数为固定值，取值为8.314(j/mol/K)。
进一步地，计算单元306根据第一气体的压缩因子图，确定在第二压力值和第二温度值的条件下的第一气体的第二压缩因子，根据第二压缩因子、第二压力值、第二温度值以及上述气体常数和第一摩尔质量计算注入第二气体后的第一气体的体积Vn2。
进一步地，计算单元306根据注入第二气体后的第一气体的体积Vn2和储气容器的体积确定停止排放储气容器内的混合气体后储气容器内第一气体的体积分数。
在上述实施例中，第一气体为氢气，第二气体为氮气。
在该实施例中，第一气体为氢气，即储气***用于储存氢气，此时，预设体积分数取值为0.5％。第二气体为氮气，因氮气化学性质很不活泼，不易与氢气反应，且其在空气中含量高，易制取，成本低，所以采用氮气作为第二气体置换储气***中的氢气。
在上述实施例中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa；和/或第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa。
在该实施例中，第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa，优选为2MPa，具体地，通过将第一预设压力限制在1MPa至3MPa的范围内，可有效保证储气容器中的第一气体能够排出干净。
进一步地，第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa，优选为4MPa，具体地，通过将第二预设压力限制在2MPa至5MPa的范围内，可有效保证向储气容器中注入充足的第二气体，以提高置换第一气体的效率。
需要说明的是，第一预设压力和第二预设压力取值根据储气***的实际压力和第一气体、第二气体的种类确定。
如图4所示，根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种储气***的排气控制装置300，包括：存储器310和处理器312，存储器310存储有程序，处理器312执行程序时实现如上述实施例中提出的储气***的排气控制方法的步骤，因而具备该储气***的排气控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本发明上述实施例提出的储气***的排气控制方法的步骤，因而具备该储气***的排气控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
如图5所示，根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种储气控制***400，包括如本发明上述实施例中提出的储气***的排气控制装置300和/或可读存储介质402，因而具备该储气***的排气控制装置和/或可读存储介质的全部有益效果，在此不再赘述。
如图6和图7所示，根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种储气***500，包括：储气容器502，储气容器502用于储存第一气体和/或第二气体；排气组件504，排气组件504与储气容器502连通，用于排出储气容器502内存储的第一气体和/或第二气体；注气组件506，注气组件506与储气容器502连通，用于向储气容器502注入第二气体。
在该实施例中，排气组件504具体包括：排空阀602、减压阀604和瓶阀606，注气组件506包括增压机，可以理解的是，控制注气组件506向储气容器502中注入气体时，应开启瓶阀606。
进一步地，储气***500还包括控制装置，与排气组件504和注气组件506连接，用于执行如本发明上述实施例的储气***的排气控制方法的步骤，因而具备该储气***的排气控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种燃气车辆，包括上述实施例中提出的储气***，因而具备该储气***的全部有益效果，在此不再赘述。
如图8所示，根据本发明的一种可能的实施例，提出了一种储气***的排气控制方法，在该实施例中，储气***为车载氢***，该车载氢***的控制方法具体包括：
步骤S702：控制车载氢***排放氢气，直至氢***的压力≤2MPa,记录氢***温度TNn、压力PNn；
步骤S704：向氢***中注入氮气，直至氢***的压力≥4MPa，记录氢***的温度TMn、压力PMn；
步骤S706：控制氢***排放混合气体，直至氢***的压力≤2MPa,记录氢***温度TNn+1、压力PNn+1；
步骤S708：根据TNn、PNn、TMn、PMn，确定氢***中剩余氢气的体积分数NMn；
步骤S710：判断NMn是否小于0.5％。
需要说明的是，步骤S710中，基于NMn<0.5％，可以确定氢***中氢气排放完成，结束控制流程；基于NMn≥0.5％，n＝n+1，并循环执行步骤S704至步骤S710，直至NMn<0.5％。
在该实施例中，根据TNn、PNn、TMn、PMn，确定氢***中剩余氢气的体积分数NMn的步骤具体包括：
计算氢***剩余的氢气的摩尔质量，计算公式如下
Figure BDA0003440403580000171
其中，nn用于指示氢***剩余的氢气的摩尔质量；ZNn用于指示第n次加注氮气前在压力PNn、温度TNn条件下氢气的压缩因子，通过氢气压缩因子图查询确定；PNn用于表示第n次加注氮气前氢***压力；VHn-1用于指示第n-1次加注氮气后氢***的氢气的体积，当n＝1时，氢气的体积为储氢容器的总体积；R用于指示气体常数，取值为8.314。
进一步地，计算氢***第n次加注氮气后氢***中氢气的体积，计算公式如下：
Figure BDA0003440403580000172
其中，VHn用于指示第n次加注氮气后在压力PMn、温度TMn条件下氢***中氢气的体积；ZMn用于指示第n次加注氮气后在压力PMn、温度TMn条件下氢气的压缩因子。
进一步地，计算氢***中第n次氮气置换后氢气的体积分数，计算公式如下：
Figure BDA0003440403580000181
其中，NHn用于指示第n次氮气置换后氢气的体积分数；V用于指示氢***储氢容器的体积。
本实施例提出的储气***的排气控制方法，用于对车载氢***进行控制，通过向储氢容器内多次注入氮气，置换出氢气，根据获取的多个压力值和温度值确定储气容器内剩余的氢气的体积分数是否小于0.5％，保证了氢***内的氢含量符合拆卸或维修的标准，有效解决了燃气车辆的车载氢***中由于减压阀的影响，氢***存储的氢气不能完全排放，在对氢***进行维修或拆卸时，存在安全隐患的问题。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的多个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储气***的排气控制方法，其特征在于，所述储气***包括储气容器，所述储气容器用于存储第一气体，所述控制方法包括：
控制所述储气容器排放所述第一气体，基于所述储气***的压力小于或等于第一预设压力，停止排放所述第一气体，并获取所述储气***的第一压力值和第一温度值；
向所述储气容器内注入第二气体，基于所述储气***压力大于或等于第二预设压力，停止注入所述第二气体，并获取所述储气***的第二压力值和第二温度值；
控制所述储气容器排放混合气体，基于所述储气***的压力小于或等于所述第一预设压力，停止排放所述混合气体；
根据所述第一压力值、所述第一温度值、所述第二压力值、所述第二温度值确定所述储气容器内剩余的第一气体的体积分数；
基于所述体积分数小于预设体积分数，确定所述储气容器内第一气体排放完成。
2.根据权利要求1所述的储气***的排气控制方法，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第一温度值、所述第二压力值、所述第二温度值确定所述储气容器内剩余的第一气体的体积分数，具体包括：
根据所述第一压力值和所述第一温度值确定所述储气容器内剩余的第一气体的第一摩尔质量；
根据所述第二压力值、所述第二温度值以及所述第一摩尔质量确定在所述第二压力值和所述第二温度值下所述储气容器内剩余的第一气体的第一体积；
根据所述第一体积、储气容器的体积确定所述储气容器内剩余的第一气体的体积分数。
3.根据权利要求1所述的储气***的排气控制方法，其特征在于，
所述第一气体为氢气；
所述第二气体为氮气。
4.根据权利要求1所述的储气***的排气控制方法，其特征在于，
所述第一预设压力取值范围为1MPa至3MPa；和/或
所述第二预设压力取值范围为2MPa至5MPa。
5.一种储气***的排气控制装置，其特征在于，所述储气***包括储气容器，所述储气容器用于存储第一气体，所述控制装置包括：
获取单元，所述获取单元用于获取第一压力值、第一温度值、第二压力值以及第二温度值；
控制单元，所述控制单元用于控制所述储气容器排放第一气体和/或第二气体；
所述控制单元还用于控制向所述储气容器注入所述第二气体；
计算单元，所述计算单元用于根据所述第一压力值、所述第一温度值、所述第二压力值以及所述第二温度值确定储气容器内剩余的第一气体的体积分数；
确定单元，所述确定单元用于判断所述体积分数与预设体积分数的大小关系，基于所述体积分数小于预设体积分数，确定所述储气容器内第一气体排放完成。
6.一种储气***的排气控制装置，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的储气***的排气控制方法的步骤。
7.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的储气***的排气控制方法的步骤。
8.一种储气控制***，其特征在于，包括：
如权利要求5或6所述的储气***的排气控制装置；和/或
如权利要求7所述可读存储介质。
9.一种储气***，其特征在于，包括：
储气容器，所述储气容器用于储存第一气体和/或第二气体；
排气组件，所述排气组件与所述储气容器连通，用于排出所述储气容器内存储的所述第一气体和/或所述第二气体；
注气组件，所述注气组件与所述储气容器连通，用于向所诉储气容器注入所述第二气体；
控制装置，与所述排气组件和所述注气组件连接，用于执行如权利要求1至4中任一项所述的储气***的排气控制方法。
10.一种燃气车辆，其特征在于，包括：
如权利要求8所述的储气控制***；或
如权利要求9所述的储气***。
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