CN114475365A - 用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和*** - Google Patents

用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和***，其通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生***和提高汽车的行驶安全性。

Description

用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和***
技术领域
本发明涉及新能源汽车的技术领域，特别涉及用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和***。
背景技术
新能源汽车由于其环保的特点已经受到越来越高的重视，现有市场上的新能源汽车主要包括锂电池汽车和氢燃料电池汽车，前者是利用锂电池作为动力源来驱动电动机运转，后者则是利用氢燃料电池作为动力源来驱动电动机运转。氢燃料电池是通过氢气反应来生成电能，其需要对电池内部加入氢气，并且氢燃料电池的产生为水，这对于环境的污染较低，因此氢燃料电池汽车成为新能源汽车的一个重点发展方向。氢燃料电池由于长时间工作可能会发生氢气泄露的情况，若氢气泄露聚集浓度达到一定程度会使新能源汽车发生***的危险，因此确定新能源汽车中的氢燃料电池是否存在氢气泄露的情况进行实时监控和提醒显得尤为重要，其对新能源汽车的安全性具有非常重大的意义。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和***，其通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生***和提高汽车的行驶安全性。
本发明提供用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
步骤S2，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
步骤S3，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息；
进一步，在所述步骤S1中，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
步骤S101，在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为所述实际行驶路径影像；
步骤S102，从所述轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将所述中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
步骤S103，将所述实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定所述实际行驶路径与所述车道线之间的最大夹角；将所述最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若所述最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态；
进一步，在所述步骤S2中，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
步骤S201，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量，并利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
Figure BDA0003477329350000031
在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦·时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；Ia表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
当D×90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
当D×90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
步骤S202，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
Figure BDA0003477329350000032
进一步，在所述步骤S3中，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：
步骤S301，当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动所述风扇排气设备运转；
步骤S302，利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定所述风扇排气设备的运转速度，
Figure BDA0003477329350000041
在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ωmax表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生***所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
步骤S303，在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示所述后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当
Figure BDA0003477329350000042
时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。
本发明还提供用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***，其特征在于，其包括汽车行驶路径拍摄与分析模块、氢燃料电池组参数采集模块、氢气泄露状态分析模块、排气设备控制模块和异常提示模块；其中，
所述汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
所述氢燃料电池组参数采集模块用于当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量；
所述氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
所述排气设备控制模块用于当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度；
所述异常提示模块用于指示新能源汽车形成电池异常提示信息；
进一步，所述汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为所述实际行驶路径影像；
从所述轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将所述中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
将所述实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定所述实际行驶路径与所述车道线之间的最大夹角；将所述最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若所述最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态；
进一步，所述氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
Figure BDA0003477329350000051
在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦·时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；Ia表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
当D×90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
当D×90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
并且当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
Figure BDA0003477329350000061
进一步，所述排气设备控制模块用于当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度具体包括：
当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动所述风扇排气设备运转；
利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定所述风扇排气设备的运转速度，
Figure BDA0003477329350000062
在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ωmax表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生***所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
以及，
所述异常提示模块用于指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：
在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示所述后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当
Figure BDA0003477329350000063
时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。
相比于现有技术，该用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和***通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生***和提高汽车的行驶安全性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法的流程示意图。
图2为本发明提供的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法的流程示意图。该用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法包括如下步骤：
步骤S1，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析该实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
步骤S2，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
步骤S3，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整该风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息。
上述技术方案的有益效果为：该用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生***和提高汽车的行驶安全性。
优选地，在该步骤S1中，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析该实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
步骤S101，在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为该实际行驶路径影像；
步骤S102，从该轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将该中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
步骤S103，将该实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定该实际行驶路径与该车道线之间的最大夹角；将该最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若该最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态。
上述技术方案的有益效果为：当新能源汽车在行驶过程中其行驶路径不稳定而发生左右漂移时，新能源汽车内部的氢燃料电池很容易发生振荡碰撞而导致损坏，一旦氢燃料电池发生损坏会使得氢燃料电池内部的氢气泄漏。通过对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄和分析能够确定新能源汽车是否处于行驶路径漂移状态。在实际操作中，通过设置在新能源汽车后方的摄像头拍摄新能源汽车行驶过程中其轮胎在路面上的压痕轨迹，以此得到相应的轮胎压痕轨迹影像。由于该轮胎压痕轨迹影像实质上反映新能源汽车实际行驶轨迹，后续从该轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕对应的影像像素部分，再从该影像像素部分确定轮胎压痕两侧最外边缘，并以该两侧最外边缘为基准得到轮胎压痕的中轴线，从而以该中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径，这样能够快速和准确地确定实际行驶路径。最后，以该实际行驶路径所在的直线和路面上的车道线所在的直线两者之间的最大夹角为基础进行阈值比对，从而量化判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态，具体而言，当该实际行驶路径所在的直线和路面上的车道线所在的直线两者之间的夹角为0度，则表明该实际行驶路径与车道线相互平行，此时新能源汽车在行驶过程中不处于行驶路径漂移状态。
优选地，在该步骤S2中，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
步骤S201，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量，并利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
Figure BDA0003477329350000101
在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦·时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；Ia表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
当D×90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
当D×90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
步骤S202，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
Figure BDA0003477329350000102
上述技术方案的有益效果为：当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态时，实时采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量。通常而言，当氢燃料电池组没有发生氢气泄漏时，其内部消耗的氢燃料是全部用于进行发电并转换成电能；而当氢燃料电池组发生氢气泄漏时，其内部消耗的氢燃料有一部分并不是用于进行发电的。通过上述公式(1)，能够量化计算氢燃料电池组内部消耗的氢燃料是否全部用于进行发电，其根据单位时间内记录的氢燃料电池组的输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗量判断氢燃料电池组是否存在氢燃料漏气的异常情况，进而及时根据能量转换的情况判断出是否存在较大的氢气燃料的泄露，和及时地发现氢燃料电池组的异常问题。而通过上述公式(2)，则能够预估出单位时间内氢气的泄露量，从而大致预估出单位时间内氢气的泄露情况，方便后续新能源汽车内部对泄露的氢气的自动化发散处理。
优选地，在该步骤S3中，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整该风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：
步骤S301，当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动该风扇排气设备运转；
步骤S302，利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定该风扇排气设备的运转速度，
Figure BDA0003477329350000111
在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ωmax表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生***所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
步骤S303，在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示该后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当
Figure BDA0003477329350000112
时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。
上述技术方案的有益效果为：当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动该风扇排气设备运转，其中该后备电源可为但不限于是新能源汽车内部的后备锂电池电源，该风扇排气设备可包括风扇和风扇驱动器，这样能够便于即时启动风扇进行运转，以此对泄漏的氢气进行及时排出发散和防止氢气在汽车内部积聚。而通过上述公式(3)，能够以氢气的泄漏量为基准确定风扇的运转速度，进而保证风扇排气设备可以及时的将泄露氢气吹出汽车外部和使泄露的氢气不聚集在汽车电池周围，进而防止火灾***等安全事故的发生。
参阅图2，为本发明实施例提供的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***的结构示意图。该用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***包括汽车行驶路径拍摄与分析模块、氢燃料电池组参数采集模块、氢气泄露状态分析模块、排气设备控制模块和异常提示模块；其中，
该汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析该实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
该氢燃料电池组参数采集模块用于当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量；
该氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
该排气设备控制模块用于当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整该风扇排气设备的运转速度；
该异常提示模块用于指示新能源汽车形成电池异常提示信息。
上述技术方案的有益效果为：该用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生***和提高汽车的行驶安全性。
优选地，该汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析该实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为该实际行驶路径影像；
从该轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将该中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
将该实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定该实际行驶路径与该车道线之间的最大夹角；将该最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若该最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态。
上述技术方案的有益效果为：当新能源汽车在行驶过程中其行驶路径不稳定而发生左右漂移时，新能源汽车内部的氢燃料电池很容易发生振荡碰撞而导致损坏，一旦氢燃料电池发生损坏会使得氢燃料电池内部的氢气泄漏。通过对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄和分析能够确定新能源汽车是否处于行驶路径漂移状态。在实际操作中，通过设置在新能源汽车后方的摄像头拍摄新能源汽车行驶过程中其轮胎在路面上的压痕轨迹，以此得到相应的轮胎压痕轨迹影像。由于该轮胎压痕轨迹影像实质上反映新能源汽车实际行驶轨迹，后续从该轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕对应的影像像素部分，再从该影像像素部分确定轮胎压痕两侧最外边缘，并以该两侧最外边缘为基准得到轮胎压痕的中轴线，从而以该中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径，这样能够快速和准确地确定实际行驶路径。最后，以该实际行驶路径所在的直线和路面上的车道线所在的直线两者之间的最大夹角为基础进行阈值比对，从而量化判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态，具体而言，当该实际行驶路径所在的直线和路面上的车道线所在的直线两者之间的夹角为0度，则表明该实际行驶路径与车道线相互平行，此时新能源汽车在行驶过程中不处于行驶路径漂移状态。
优选地，该氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
Figure BDA0003477329350000141
在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦·时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；Ia表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
当D×90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
当D×90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
并且当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
Figure BDA0003477329350000142
上述技术方案的有益效果为：当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态时，实时采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量。通常而言，当氢燃料电池组没有发生氢气泄漏时，其内部消耗的氢燃料是全部用于进行发电并转换成电能；而当氢燃料电池组发生氢气泄漏时，其内部消耗的氢燃料有一部分并不是用于进行发电的。通过上述公式(1)，能够量化计算氢燃料电池组内部消耗的氢燃料是否全部用于进行发电，其根据单位时间内记录的氢燃料电池组的输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗量判断氢燃料电池组是否存在氢燃料漏气的异常情况，进而及时根据能量转换的情况判断出是否存在较大的氢气燃料的泄露，和及时地发现氢燃料电池组的异常问题。而通过上述公式(2)，则能够预估出单位时间内氢气的泄露量，从而大致预估出单位时间内氢气的泄露情况，方便后续新能源汽车内部对泄露的氢气的自动化发散处理。
优选地，该排气设备控制模块用于当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整该风扇排气设备的运转速度具体包括：
当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动该风扇排气设备运转；
利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定该风扇排气设备的运转速度，
Figure BDA0003477329350000151
在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ωmax表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生***所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
以及，
该异常提示模块用于指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：
在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示该后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当
Figure BDA0003477329350000161
时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。
上述技术方案的有益效果为：当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动该风扇排气设备运转，其中该后备电源可为但不限于是新能源汽车内部的后备锂电池电源，该风扇排气设备可包括风扇和风扇驱动器，这样能够便于即时启动风扇进行运转，以此对泄漏的氢气进行及时排出发散和防止氢气在汽车内部积聚。而通过上述公式(3)，能够以氢气的泄漏量为基准确定风扇的运转速度，进而保证风扇排气设备可以及时的将泄露氢气吹出汽车外部和使泄露的氢气不聚集在汽车电池周围，进而防止火灾***等安全事故的发生。
从上述实施例的内容可知，该用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法和***通过拍摄和分析汽车在行驶过程的实际行驶路径影像，以此确定汽车是否处于行驶路径漂移状态；并当确定汽车处于行驶路径漂移状态时，判断汽车的氢燃料电池组是否发生氢气泄漏和氢气的泄漏量，以及在发生氢气泄漏时，启动汽车内部的风扇排气设备对氢气进行发散以及指示汽车形成电池异常提示信息，其能够在汽车行驶路径漂移不稳定的情况下，对氢燃料电池进行氢气泄漏检测，这样能够避免汽车因行驶不稳定而导致氢燃料电池内部发生损坏而引起氢气泄漏，同时能够在确定发生氢气泄漏时及时进行排气发散和预警提示，从而有效避免汽车因氢气泄漏而发生***和提高汽车的行驶安全性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
步骤S2，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
步骤S3，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息。
2.如权利要求1所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
步骤S101，在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为所述实际行驶路径影像；
步骤S102，从所述轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将所述中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
步骤S103，将所述实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定所述实际行驶路径与所述车道线之间的最大夹角；将所述最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若所述最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态。
3.如权利要求1所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，以此判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
步骤S201，当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组输出电流值以及单位时间内氢燃料的消耗质量，并利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
Figure FDA0003477329340000021
在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦·时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；Ia表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
当D×90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
当D×90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
步骤S202，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
Figure FDA0003477329340000031
4.如权利要求3所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度，以及指示新能源汽车形成电池异常提示信息具体包括：
步骤S301，当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动所述风扇排气设备运转；
步骤S302，利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定所述风扇排气设备的运转速度，
Figure FDA0003477329340000032
在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ωmax表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生***所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
步骤S303，在新能源汽车的仪表盘上显示电池异常的提示信息，以及指示所述后备电源对新能源汽车的双闪灯进行供电；并且当
Figure FDA0003477329340000033
时，在新能源汽车内部播放提醒人员撤离的语音消息。
5.用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***，其特征在于，其包括汽车行驶路径拍摄与分析模块、氢燃料电池组参数采集模块、氢气泄露状态分析模块、排气设备控制模块和异常提示模块；其中，
所述汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态；
所述氢燃料电池组参数采集模块用于当确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态，则采集新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量；
所述氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况；
所述排气设备控制模块用于当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度；
所述异常提示模块用于指示新能源汽车形成电池异常提示信息。
6.如权利要求5所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***，其特征在于：
所述汽车行驶路径拍摄与分析模块用于对新能源汽车在行驶过程中的实际行驶路径进行拍摄，从而得到相应的实际行驶路径影像；分析所述实际行驶路径影像，以此判断新能源汽车在行驶过程中是否处于行驶路径漂移状态具体包括：
在新能源汽车行驶过程中对其轮胎在路面上压痕轨迹进行拍摄，从而获得相应的轮胎压痕轨迹影像，以此作为所述实际行驶路径影像；
从所述轮胎压痕轨迹影像中提取得到轮胎压痕在路面上的中轴线，并将所述中轴线作为新能源汽车的实际行驶路径；
将所述实际行驶路径与路面的车道线进行比对，以此确定所述实际行驶路径与所述车道线之间的最大夹角；将所述最大夹角与预设夹角阈值进行比对，若所述最大夹角大于或者等于预设夹角阈值，则确定新能源汽车在行驶过程中处于行驶路径漂移状态。
7.如权利要求5所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***，其特征在于：
所述氢气泄露状态分析模块用于根据新能源汽车在行驶过程中其内部氢燃料电池组的输出电流以及氢燃料消耗量，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况具体包括：
利用下面公式(1)，判断氢燃料电池组是否存在氢气泄露情况，
Figure FDA0003477329340000051
在上述公式(1)中，D表示单位时间内氢燃料电池组消耗氢燃料能够产生的电量与其实际输出电量之间的比值；3.6千瓦·时/公斤表示氢燃料电池内部发生反应对应的理论比能量；ΔG(T)表示氢燃料电池组再单位时间内的氢燃料消耗质量，其单位为公斤；k表示氢燃料电池组内氢燃料电池的串联总数量；T表示单位时间；U0表示单个氢燃料电池的工作电压；Ia表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行第a次测量而得到的输出电流值；n表示单位时间内对氢燃料电池组的输出电流进行测量的总次数；
当D×90％<1，则表示氢燃料电池组不存在氢气泄露情况；
当D×90％≥1，则表示氢燃料电池组存在氢气泄露情况；
并且当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况时，则利用下面公式(2)，确定氢燃料电池组在单位时间内的氢气泄露量Y(T)，
Figure FDA0003477329340000061
8.如权利要求7所述的用于新能源汽车的氢燃料电池异常监控***，其特征在于：
所述排气设备控制模块用于当确定氢燃料电池组存在氢气泄露情况，则启动新能源汽车内部的风扇排气设备；并根据氢燃料电池组的氢气泄露量，调整所述风扇排气设备的运转速度具体包括：
当确定氢气燃料电池组存在氢气泄露情况，则将新能源汽车内部的风扇排气设备切换连接至新能源汽车内部的后备电源，并启动所述风扇排气设备运转；
利用下面公式(3)，根据氢燃料电池组的氢气泄露量，确定所述风扇排气设备的运转速度，
Figure FDA0003477329340000062
在上述公式(3)中，ω表示风扇排气设备的运转速度；ωmax表示风扇排气设备的最大运转速度；Q表示氢气在新能源汽车内部发生***所需的最小浓度值，其单位为mg/m3；V表示氢燃料电池组自身所占的空间体积；
以及，
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Figure FDA0003477329340000063
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