特許 7591798 ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-21

(45)【発行日】2024-11-29

(54)【発明の名称】ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/10 20120101AFI20241122BHJP

   H01M 8/04992 20160101ALI20241122BHJP

   H01M 8/0438 20160101ALI20241122BHJP

   H01M 8/0432 20160101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/10

H01M8/04992

H01M8/0438

H01M8/0432

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2024118647

(22)【出願日】2024-07-24

【審査請求日】2024-07-24

(31)【優先権主張番号】202311466486.3

(32)【優先日】2023-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522401992

【氏名又は名称】中汽研新能源汽車検験中心（天津）有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＡＲＣ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｅｓｔ Ｃｅｎｔｅｒ （Ｔｉａｎｊｉｎ） Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８８ Ｘｉｏｎｇｚｉ Ｒｏａｄ，Ｄｏｎｇｌｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３００，Ｃｈｉｎａ

(73)【特許権者】

【識別番号】519320446

【氏名又は名称】中国汽車技術研究中心有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】楊 子栄

(72)【発明者】

【氏名】▲ハオ▼ 冬

(72)【発明者】

【氏名】張 妍懿

(72)【発明者】

【氏名】王 芳

(72)【発明者】

【氏名】陳 向陽

(72)【発明者】

【氏名】楊 ▲ユン▼▲ポン▼

(72)【発明者】

【氏名】王 佳

(72)【発明者】

【氏名】董 文妍

(72)【発明者】

【氏名】丁 振森

(72)【発明者】

【氏名】王 祥祥

【審査官】塩屋 雅弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２３－０１８２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１３９７４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

Ｈ０１Ｍ ８／０４９９２

Ｈ０１Ｍ ８／０４３８

Ｈ０１Ｍ ８／０４３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法であって、
燃料電池自動車のビッグデータプラットフォームから燃料電池自動車の水素システムの構造設計のパラメータ集合及びプリセットの時間区間内の燃料電池自動車の走行データ集合Ａ１を抽出することと、
走行データ集合Ａ１に基づいて、前記燃料電池自動車の水素充填挙動に関する水素充填データ集合Ａ２を抽出することと、
前記水素充填データ集合Ａ２に基づいて、プリセットの論理判断条件によって前記燃料電池自動車の水素充填挙動の発生を識別し、前記燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行を決定することと、
前記燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行によって、前記燃料電池自動車の水素充填挙動後の属性変化値を取得し、前記燃料電池自動車の水素充填質量を計算することと、
前記水素充填データ集合Ａ２の全ての水素充填挙動データに基づいて、前記燃料電池自動車の水素充填第一特徴集合を計算することと、
前記燃料電池自動車の水素充填質量及び水素充填第一特徴集合に基づいて、前記水素充填データ集合Ａ２内の全ての水素充填挙動が生じるときに対応する水素充填の第二特徴集合が得られ、前記燃料電池自動車がプリセットの時間区間で走行するときに対応する水素充填挙動特徴を制作することと、
を含み、
前記燃料電池自動車の水素システム構造設計のパラメータの集合は、少なくとも水素貯蔵ガスボトルの数量ｎ＿ｔａｎｋ、水素貯蔵ガスボトルの公称水容積Ｖ＿ｔａｎｋ、水素貯蔵ガスボトルの公称動作圧力を含み、
前記燃料電池自動車の水素充填挙動の水素充填データ集合Ａ２は、少なくとも情報送信時間、累積走行距離、水素システムの最高温度、水素最高圧力を含み、
前記燃料電池自動車の水素充填第一特徴収集は、少なくとも燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトル圧力、燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵ガスボトル圧力、燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトル温度、燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵ガスボトル温度を含み、
前記水素充填第二特徴集合は、少なくとも、水素充填の間隔走行距離、水素充填の間隔時間、水素充填の回数、水素充填の質量、平均水素消費量を含み、
前記燃料電池自動車の水素充填質量及び水素充填第一特徴集合に基づいて、前記水素充填データ集合Ａ２内の全ての水素充填挙動が生じるときに対応する水素充填の第二特徴集合が得られることは、
水素充填の間隔走行距離は、隣接する２つの水素充填挙動が発生したときに対応する燃料電池自動車の累積走行距離の差に等しい、

【数7】

ここで、Ｈ２＿ａｄｄ＿ｉｎｔ＿ｄｉｓｔａｎｃｅは水素充填の間隔走行距離を表し、Ｓ＿ｍ’は次の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の累積走行距離を表し、Ｓ＿ｍは今回の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の累積走行距離を表すことと、
平均水素消費量が、燃料電池自動車の今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間で消費される水素の質量を水素充填の間隔走行距離で割ったものに等しい、

【数8】

ここで、Ｈ２＿ａｄｄ＿ｉｎｔ＿ｔｉｍｅは水素充填の間隔時間を表し、Ｔｉｍｅ＿ｍ’は次の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の情報送信時間を表し、Ｔｉｍｅ＿ｍは今回の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の情報送信時間を表すことと、
平均水素消費量は、燃料電池自動車の今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間で消費される水素の質量を水素充填の間隔走行距離で割ったものに等しい、

【数9】

ここで、Ｈ２＿ｃｏｍｐ＿ｒａｔｅは平均水素消費量を表し、ｍ＿ｔａｎｋ＿ｍａｓｓ＿ｃｏｍｐは今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間に消費される水素の質量を表し、その数値は今回の水素充填挙動が発生したときの燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵質量から次の水素充填挙動が発生したときの燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵質量を差し引いたものであり、Ｈ２＿ａｄｄ＿ｉｎｔ＿ｄｉｓｔａｎｃｅは今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間の水素充填の間隔走行距離を表すこと、
をさらに含み、
前記走行データ集合Ａ１に基づいて、燃料電池自動車の水素充填挙動に関する水素充填データ集合Ａ２を抽出することは、送信時間の前後の順に並び替えられたn行の走行データ集合Ａ１の、燃料電池自動車の水素充填挙動に関するデータを水素充填データ集合Ａ２として抽出することを含み、
前記水素充填データ集合Ａ２におけるｍ行目のデータは、情報送信時間をＴｉｍｅ＿ｍ、積算走行距離をＳ＿ｍ、水素システムにおける最高温度をＴｅｍｐ＿ｍ、水素最高圧力をＰ＿ｍとし、ここでＴｉｍｅ＿ｍ、Ｓ＿ｍ、Ｔｅｍｐ＿ｍ、Ｐ＿ｍの数値はいずれも空集合ではなくてゼロではなくて、
前記水素充填データ集合Ａ２における第ｍ－１行のデータは、情報送信時間をＴｉｍｅ＿ｍ－１、積算走行距離をＳ＿ｍ－１、水素システムにおける最高温度をＴｅｍｐ＿ｍ－１、水素最高圧力をＰ＿ｍ－１とし、
前記水素充填データ集合Ａ２に基づいて、プリセットの論理判断条件によって燃料電池自動車の水素充填挙動の発生を識別し、燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行を決定することは、
前記水素充填データ集合Ａ２の第ｍ－１行目のデータのＴｉｍｅ＿ｍ－１、Ｓ＿ｍ－１、Ｔｅｍｐ＿ｍ－１、Ｐ＿ｍ－１の値がいずれも空集合でなくてゼロでなければ、第ｍ行目のデータと第ｍ－１行目のデータとから算出することと、
前記水素充填データ集合Ａ２の第ｍ－１行目のデータのＴｉｍｅ＿ｍ－１、Ｓ＿ｍ－１、Ｔｅｍｐ＿ｍ－１、Ｐ＿ｍ－１の値が空集合またはゼロをある場合は、有効なデータ行が見つかるまで送信時間に従って前に有効なデータ行を遡り、このデータ行を第ｍ－ａ行と表記し、ａは[１、２、・・・ｍ－１]範囲に属し、ｍ－ａ行目の情報送信時間をＴｉｍｅ＿ｍ－ａ、積算走行距離をＳ＿ｍ－ａ、水素システムにおける最高温度をＴｅｍｐ＿ｍ－ａ、水素最高圧力をＰ＿ｍ－ａとすることと、
をさらに含み、
前記水素充填データ集合Ａ２のｍ行目のデータとｍ－ａ行目のデータとが以下の論理的判断条件を満たしていれば、燃料電池自動車は水素充填挙動を発生するとみなし、そうでなければ水素充填挙動を発生しないとみなし、
Ｐ＿ｍ＞Ｐ＿ｍ－ａ＋Ｂ
ここで、Ｂはプリセットの水素充填前後の圧力変化閾値であり、該論理的判断条件は隣接するデータ行の燃料電池自動車の水素貯蔵ボンベの圧力変化幅がプリセットの水素充填前後の圧力変化閾値を超える時に、燃料電池自動車の水素充填挙動が発生することであり、
前記水素充填データ集合Ａ２において初めて水素充填挙動が発生した場合、水素充填の回数を１とし、その後、水素充填挙動が発生するごとに、水素充填の回数に１を加え、
前記燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行によって、前記燃料電池自動車の水素充填挙動後の属性変化値を取得し、燃料電池自動車の水素充填質量を計算することは、
前記燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトルの圧力が、Ｐ＿ｂｅｆｏｒｅと表記され、Ｐ＿ｂｅｆｏｒｅ＝Ｐ＿ｍ－ａであることと、
前記燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵ガスボトルの圧力が、Ｐ＿ａｆｔｅｒと表記され、Ｐ＿ａｆｔｅｒ＝Ｐ＿ｍであることと、
前記燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトル温度が、Ｔｅｍｐ＿ｂｅｆｏｒｅと表記され、Ｔｅｍｐ＿ｂｅｆｏｒｅ＝Ｔｅｍｐ＿ｍ－ａであることと、
前記燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵ガスボトル温度が、Ｔｅｍｐ＿ａｆｔｅｒと表記され、Ｔｅｍｐ＿ａｆｔｅｒ＝Ｔｅｍｐ＿ｍであることと、
前記燃料電池自動車の水素充填前、水素充填後の水素貯蔵ガスボトルの圧力、温度に基づいて、燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵質量ｍ＿ｔａｎｋ＿ａｆｔｅｒ、燃料電池自動車の水素充填前水素貯蔵質量ｍ＿ｔａｎｋ＿ｂｅｆｏｒｅを計算し、

【数10】

ここで、Ｖ＿ｔａｎｋは水素貯蔵ガスボトルの公称水容積であり、ｎ＿ｔａｎｋは水素貯蔵ガスボトルの数量であり、Ｍ _Ｈ２ は水素のモル質量であり、Ｒは理想気体定数であり、

【数11】

前記燃料電池自動車の水素充填質量は燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵質量と燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵質量によって計算することと、

【数12】

をさらに含むことを特徴とする分析方法。

【請求項2】

ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析システムであって、
コンピュータ可読命令を非一時的な記憶するためのメモリと、
実行の時、請求項１に記載のビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法を実施するように、前記コンピュータ可読命令を履歴的に記録するためのプロセッサと、
を備えることを特徴とする分析システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は燃料電池の技術に関し、特にビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

プロトン交換膜燃料電池は高パワー密度、高エネルギー変換効率、ゼロエミッションなどの利点を有し、将来の輸送分野における広い応用見通しを有するクリーン動力源の一つと考えられる。

【0003】

従来の内燃機関自動車の燃料がガソリン、ディーゼル、天然ガスなどであり、燃料電池自動車の燃料が水素であり、それは適時に水素を充填して車両の走行需要をサポートする必要がある。一方、現在の水素ステーションの建設は普及度が高くなく、水素ステーションと水素ステーションの間の距離が比較的遠く、燃料電池自動車の日常の走行需要と商業化の拡張に影響する。一方、燃料電池自動車の水素充填質量、平均水素消費量などの水素充填特徴もユーザの使用コストに影響する。したがって、ビッグデータプラットフォーム資源と組み合わせて、車両の水素充填特徴の分析を実現することは、燃料電池自動車が実際の走行過程において燃料電池システムを動力源とすることに対する依存度を得ることができるだけでなく、それによりその技術の成熟度を評価することができ、水素ステーションの地理的位置、水素充填能力の計画及び配置に重要な指導的意義を有する。該方法はカバーできる燃料電池自動車のサンプル数が多く、車両分布地域が広く、かつ分析コストが低い。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第一の態様によれば、本発明は、ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の保護を請求し、
燃料電池自動車のビッグデータプラットフォームから燃料電池自動車の水素システムの構造設計のパラメータ集合及びプリセットの時間区間内の燃料電池自動車の走行データ集合Ａ１を抽出することと、
走行データ集合Ａ１に基づいて、前記燃料電池自動車の水素充填挙動に関する水素充填データ集合Ａ２を抽出することと、
前記水素充填データ集合Ａ２に基づいて、プリセットの論理判断条件によって前記燃料電池自動車の水素充填挙動の発生を識別し、前記燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行を決定することと、
前記燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行によって、前記燃料電池自動車の水素充填挙動後の属性変化値を取得し、前記燃料電池自動車の水素充填質量を計算することと、
前記水素充填データ集合Ａ２の全ての水素充填挙動データに基づいて、前記燃料電池自動車の水素充填第一特徴集合を計算することと、
前記燃料電池自動車の水素充填質量及び水素充填第一特徴集合に基づいて、前記水素充填データ集合Ａ２内の全ての水素充填挙動が生じるときに対応する水素充填の第二特徴集合が得られ、前記燃料電池自動車がプリセットの時間区間で走行するときに対応する水素充填挙動特徴を制作することと、
を含むことを特徴とする。

【0005】

本発明の第二の態様によれば、本発明は、ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析システムの保護を請求し、
コンピュータ可読命令を非一時的な記憶するためのメモリと、
実行の時、前記ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法を実施するように、前記コンピュータ可読命令を履歴的に記録するためのプロセッサと、
を備えることを特徴とする。

【0006】

本発明は燃料電池技術に関し、具体的にはビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法及びシステムに関し、燃料電池自動車の水素システムの構造設計のパラメータ集合及びプリセットの時間区間内の燃料電池自動車の走行データ集合を抽出することによって、さらに、分析して得られた水素充填挙動データに基づいて、前記燃料電池自動車の水素充填第一特徴集合及び第二特徴集合を計算して取得し、最終的に前記燃料電池自動車がプリセットの時間区間内で走行するときに対応する水素充填挙動特徴を取得する。本発明は、ビッグデータプラットフォーム資源に基づいて燃料電池自動車の水素充填特徴の分析を実現し、燃料電池自動車の実際の道路で運転時の経済性及び技術レベルを評価することができるだけでなく、都市集積における水素ステーションの地理的位置、水素充填能力の計画及びレイアウトに重要な指導的意義を有し、カバー率が高く、操作が簡単で、コストが低く、燃料電池の各種車種の分析要求に適用する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の動作フロー図である。

【図2】図２は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両の水素充填の間隔走行距離分布を示す模式図である。

【図3】図３は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両水素充填の間隔時間分布状況を示す模式図である。

【図4】図４は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両水素充填の間隔走行距離－間隔時間の分布状況を示す模式図である。

【図5】図５は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両水素充填の間隔走行距離－間隔時間の確率分布を示す模式図である。

【図6】図６は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両の水素充填前、水素充填後の水素ガスタンクの圧力分布の模式図である。

【図7】図７は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両の単回水素充填の質量分布状況を示す模式図である。

【図8】図８は本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法の車両百キロメートルの平均水素消費量分布を示す構成図である。

【図9】図９は、本発明の実施例に係るビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析システムのシステム構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の第一の実施形態によれば、図１を参照すると、本発明は、ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法は、
燃料電池自動車のビッグデータプラットフォームから燃料電池自動車の水素システムの構造設計のパラメータ集合及びプリセットの時間区間内の燃料電池自動車の走行データ集合Ａ１を抽出することと、
走行データ集合Ａ１に基づいて、燃料電池自動車の水素充填挙動に関する水素充填データ集合Ａ２を抽出することと、
水素充填データ集合Ａ２に基づいて、プリセットの論理判断条件によって燃料電池自動車の水素充填挙動の発生を識別し、燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行を決定することと、
燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行によって、前記燃料電池自動車の水素充填挙動後の属性変化値を取得し、燃料電池自動車の水素充填質量を計算することと、
水素充填データ集合Ａ２の全ての水素充填挙動データに基づいて、燃料電池自動車の水素充填第一特徴集合を計算することと、
燃料電池自動車の水素充填質量及び水素充填第一特徴集合に基づいて、水素充填データ集合Ａ２内の全ての水素充填挙動が生じるときに対応する水素充填の第二特徴集合が得られ、燃料電池自動車がプリセットの時間区間で走行するときに対応する水素充填挙動特徴を制作することと、
を含むことを特徴とする。

【0009】

さらに、燃料電池自動車の水素システム構造設計のパラメータの集合は、少なくとも水素貯蔵ガスボトルの数量ｎ＿ｔａｎｋ、水素貯蔵ガスボトルの公称水容積Ｖ＿ｔａｎｋ、水素貯蔵ガスボトルの公称動作圧力を含む。

【0010】

燃料電池自動車のビッグデータプラットフォームに基づいて、ある大型トラックの水素システムの構造設計パラメータを取得し、そのうち、水素貯蔵ガスボトルの数量ｎ＿ｔａｎｋは９つであり、水素貯蔵ガスボトルの公称水容積Ｖ＿ｔａｎｋは１６５Ｌであり、水素貯蔵ガスボトルの公称動作圧力は３５.０ＭＰａである。

【0011】

燃料電池自動車の水素充填挙動の水素充填データ集合Ａ２は、少なくとも情報送信時間、累積走行距離、水素システムの最高温度、水素最高圧力を含む。

【0012】

燃料電池自動車の水素充填第一特徴収集は、少なくとも燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトル圧力、燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵ガスボトル圧力、燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトル温度、燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵ガスボトル温度を含む。

【0013】

水素充填第二特徴集合は、少なくとも、水素充填の間隔走行距離、水素充填の間隔時間、水素充填回数、水素充填の質量、平均水素消費量を含む。

【0014】

さらに、走行データ集合Ａ１に基づいて、燃料電池自動車の水素充填挙動に関する水素充填データ集合Ａ２を抽出することは、送信時間の前後の順に並び替えられたn行の走行データ集合Ａ１の、燃料電池自動車の水素充填挙動に関するデータを水素充填データ集合Ａ２として抽出することを含む。

【0015】

燃料電池自動車のビッグデータプラットフォームに基づいて、ある大型トラックの８月の水素充填データ集合Ａ２を取得し、送信時間の前後の順序に応じて５６１６２行のデータにソートする。

【0016】

水素充填データ集合Ａ２におけるｍ行目のデータは、情報送信時間をＴｉｍｅ＿ｍ、積算走行距離をＳ＿ｍ、水素システムにおける最高温度をＴｅｍｐ＿ｍ、水素最高圧力をＰ＿ｍとし、ここでＴｉｍｅ＿ｍ、Ｓ＿ｍ、Ｔｅｍｐ＿ｍ、Ｐ＿ｍの数値はいずれも空集合ではなくてゼロではない。

【0017】

水素充填データ集合Ａ２のなかの２５６５行目のデータであって、情報送信時間は２０２２－０８－２６ ０１：４８：４０であり、累積走行距離は６２６９.６kmであり、水素システムにおける最高温度は３８℃であり、水素最高圧力は３４.７ＭＰａである。

【0018】

水素充填データ集合Ａ２における第ｍ－１行のデータは、情報送信時間をＴｉｍｅ＿ｍ－１、積算走行距離をＳ＿ｍ－１、水素システムにおける最高温度をＴｅｍｐ＿ｍ－１、水素最高圧力をＰ＿ｍ－１とする。

【0019】

水素充填データ集合Ａ２のなかの２５６４行目のデータであって、情報送信時間は２０２２－０８－２５ １５：５０：０７であり、累積走行距離は空集合であり、水素システムにおける最高温度は空集合であり、水素最高圧力は空集合である。

【0020】

さらに、水素充填データ集合Ａ２に基づいて、プリセットの論理判断条件によって燃料電池自動車の水素充填挙動の発生を識別し、燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行を決定することは、
水素充填データ集合Ａ２の第ｍ－１行目のデータのＴｉｍｅ＿ｍ－１、Ｓ＿ｍ－１、Ｔｅｍｐ＿ｍ－１、Ｐ＿ｍ－１の値がいずれも空集合でなくてゼロでなければ、第ｍ行目のデータと第ｍ－１行目のデータとから算出することと、
水素充填データ集合Ａ２の第ｍ－１行目のデータのＴｉｍｅ＿ｍ－１、Ｓ＿ｍ－１、Ｔｅｍｐ＿ｍ－１、Ｐ＿ｍ－１の値が空集合またはゼロをある場合は、有効なデータ行が見つかるまで送信時間に従って前に有効なデータ行を遡り、このデータ行を第ｍ－ａ行と表記し、ａは[１、２、・・・ｍ－１]範囲に属し、ｍ－ａ行目の情報送信時間をＴｉｍｅ＿ｍ－ａ、積算走行距離をＳ＿ｍ－ａ、水素システムにおける最高温度をＴｅｍｐ＿ｍ－ａ、水素最高圧力をＰ＿ｍ－ａとすることと、
をさらに含む。

【0021】

水素充填データ集合Ａ２のなかの２５６３行目のデータであって、情報送信時間は２０２２－０８－２５ １５：４９：５７であり、累積走行距離は６２６９.６ｋｍであり、水素システムにおける最高温度は１８℃であり、水素最高圧力は１３.９ＭＰａである。

【0022】

水素充填データ集合Ａ２のｍ行目のデータとｍ－a行目のデータとが以下の論理的判断条件を満たしていれば、燃料電池自動車は水素充填挙動を発生するとみなし、そうでなければ水素充填挙動を発生しないとみなす。
Ｐ＿ｍ＞Ｐ＿ｍ－ａ＋Ｂ

【0023】

ここで、Ｂはプリセットの水素充填前後の圧力変化閾値である。該論理的判断条件は隣接するデータ行の燃料電池自動車の水素貯蔵ボンベの圧力変化幅がプリセットの水素充填前後の圧力変化閾値を超える時に、燃料電池自動車の水素充填挙動が発生することである。すなわち燃料電池自動車の水素充填挙動は燃料電池自動車の水素貯蔵ボンベの圧力の上昇を引き起こす。

【0024】

該大型トラックに対して、プリセットの水素充填前後の圧力変化閾値を１０ＭＰａに設定する。

【0025】

水素充填データ集合Ａ２の２５６５行目のデータと２５６３行目のデータは、燃料電池自動車の水素充填前後の圧力変化値が２０.８ＭＰａであり、すなわち燃料電池自動車に１回の水素充填挙動が発生した。

【0026】

水素充填データ集合Ａ２において初めて水素充填挙動が発生した場合、水素充填の回数を１とし、その後、水素充填挙動が発生するごとに、水素充填の回数に１を加える。

【0027】

さらに、燃料電池自動車の水素充填前と燃料電池自動車の水素充填後に対応するデータ行によって、前記燃料電池自動車の水素充填挙動後の属性変化値を取得し、燃料電池自動車の水素充填質量を計算することは、
燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトルの圧力が、Ｐ＿ｂｅｆｏｒｅと表記され、Ｐ＿ｂｅｆｏｒｅ＝１３.９ＭＰａであることと、
燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵ガスボトルの圧力が、Ｐ＿ａｆｔｅｒと表記され、Ｐ＿ａｆｔｅｒ＝３４.７ＭＰａであることと、
燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトル温度が、Ｔｅｍｐ＿ｂｅｆｏｒｅと表記され、Ｔｅｍｐ＿ｂｅｆｏｒｅ＝１８℃であることと、
燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵ガスボトル温度が、Ｔｅｍｐ＿ａｆｔｅｒと表記され、Ｔｅｍｐ＿ａｆｔｅｒ＝３８℃であることと、
燃料電池自動車の水素充填前、水素充填後の水素貯蔵ガスボトルの圧力、温度に基づいて、燃料電池自動車の水素充填後水素貯蔵質量ｍ＿ｔａｎｋ＿ａｆｔｅｒ、燃料電池自動車の水素充填前水素貯蔵質量ｍ＿ｔａｎｋ＿ｂｅｆｏｒｅを計算し、

【数1】

ここで、Ｐ＿ｂｅｆｏｒｅは燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトルの圧力であり、Ｖ＿ｔａｎｋは水素貯蔵ガスボトルの公称水容積であり、ｎ＿ｔａｎｋは水素貯蔵ガスボトルの数量であり、Ｍ_Ｈ２は水素のモル質量であり、Ｒは理想気体定数であり、Ｔｅｍｐ＿ｂｅｆｏｒｅは燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵ガスボトルの温度であることと、
上記数値を代入して計算したところ、この水素充填挙動における水素充填前の水素貯蔵質量は１７.０５ｋｇであり、

【数2】

ここで、Ｐ＿ａｆｔｅｒは燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵ガスボトルの圧力であり、Ｖ＿ｔａｎｋは水素貯蔵ガスボトルの公称水容積であり、ｎ＿ｔａｎｋは水素貯蔵ガスボトルの数量であり、Ｍ_Ｈ２は水素のモル質量であり、Ｒは理想気体定数であり、Ｔｅｍｐ＿ａｆｔｅｒは燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵ガスボトルの温度であり、
上記数値を代入して計算したところ、この水素充填挙動における水素充填後の水素貯蔵質量は３９.８４ｋｇであることと、
燃料電池自動車の水素充填質量は燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵質量と燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵質量によって計算し、

【数3】

前記水素充填前の水素吸蔵質量と水素充填後の水素吸蔵質量を代入して計算したところ、この水素充填挙動に対応する水素充填質量は２２.７９ｋｇであることと、
をさらに含む。

【0028】

さらに、燃料電池自動車の水素充填質量及び水素充填第一特徴集合に基づいて、水素充填データ集合Ａ２内の全ての水素充填挙動が生じるときに対応する水素充填の第二特徴集合が得られることは、
水素充填の間隔走行距離が、隣接する２つの水素充填挙動が発生したときに対応する燃料電池自動車の累積走行距離の差に等しい、

【数4】

ここで、Ｈ２＿ａｄｄ＿ｉｎｔ＿ｄｉｓｔａｎｃｅは水素充填の間隔走行距離を表し、Ｓ＿ｍ’は次の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の累積走行距離を表し、Ｓ＿ｍは今回の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の累積走行距離を表すことと、
水素充填の間隔時間が、隣接する２つの水素充填挙動が発生したときに対応する燃料電池自動車の情報送信時間の差に等しい、

【数5】

ここで、Ｈ２＿ａｄｄ＿ｉｎｔ＿ｔｉｍｅは水素充填の間隔走行時間を表し、Ｔｉｍｅ＿ｍ’は次の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の情報送信時間を表し、Ｔｉｍｅ＿ｍは今回の水素充填挙動が発生した時に対応する燃料電池自動車の情報送信時間を表し、
燃料電池自動車のビッグデータプラットフォームに基づいて、該大型トラックが次の水素充填挙動を発生するデータ行は、水素充填データ集合A２における１６６６９行目のデータであって、情報送信時間は２０２２－０８－２８ ２２：３５：３０と表記され、累積走行距離は６４３２.３ｋｍであり、
上記数値を代入して計算したところ、水素充填の間隔走行距離は１６２.７ｋｍ、水素充填の間隔時間は７８.７ｈであることと、
平均水素消費量が、燃料電池自動車の今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間で消費される水素の質量を水素充填の間隔走行距離で割ったものに等しい、

【数6】

ここで、Ｈ２＿ｃｏｍｐ＿ｒａｔｅは平均水素消費量を表し、ｍ＿ｔａｎｋ＿ｍａｓｓ＿ｃｏｍｐは今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間に消費される水素の質量を表し、その数値は今回の水素充填挙動が発生したときの燃料電池自動車の水素充填後の水素貯蔵質量から次の水素充填挙動が発生したときの燃料電池自動車の水素充填前の水素貯蔵質量を差し引いたものであり、Ｈ２＿ａｄｄ＿ｉｎｔ＿ｄｉｓｔａｎｃｅは今回の水素充填挙動と次の水素充填挙動との間の水素充填の間隔走行距離を表すことと、
をさらに含む。

【0029】

上記の数値を代入して計算したところ、平均水素消費量は０.１４ｋｇ／ｋｍ、すなわち１００ｋｍあたりの平均水素消費量は１４ｋｇ／１００ｋｍである。

【0030】

さらに、本発明は、燃料電池自動車がプリセットの時間区間で走行するときに対応する水素充填挙動特徴を制作することができる。

【0031】

この実施例では、水素充填の間隔走行距離分布、水素充填の間隔時間分布、水素充填の間隔走行距離－水素充填間隔時間の散布分布、水素充填の質量分布、平均水素消費量の分布を制作することができ、プリセットの時間間隔内で車両が走行しているときに対応する水素充填特徴を得て、燃料電池自動車の水素充填規則分析、都市集積水素ステーションの地理的位置、水素充填能力の計画及びレイアウトに参照を提供する。

【0032】

図２を参照すると、水素充填の挙動特徴は、少なくとも車両の水素充填の間隔走行距離分布を含む。図からわかるように、水素充填の間隔走行距離とその割合は、全体として正規分布を示し、水素充填の間隔走行距離が増加するにつれて、その割合は徐々に増加し、その後、水素充填の間隔走行距離がさらに増加すると、その割合は徐々に減少する。

【0033】

図３を参照すると、水素充填挙動の特徴は、少なくとも車両の水素充填の間隔時間分布をさらに含み、２４時間、２４時間～４８時間、４８時間～７２時間未満の水素充填の間隔走行距離の割合は、それぞれ２８.４％、４５％、１３.５％であり、合計約８６.９％であることが分かる。特に、３.７％の水素充填挙動が発生する間隔時間は、１２０ｈを超える。これは、一部の車両がある日に走行していない状態にあるか、または一部の車両が走行中に動力電池システムに大きく依存している可能性があり、その結果、水素充填の間隔時間が長くなることを示している。

【0034】

図４を参照して、水素充填挙動の特徴は、少なくとも車両の水素充填の間隔距離-間隔時間分布状況をさらに含む。図に水素充填の間隔距離は主に５０ｋｍ～３００ｋｍの範囲内に分布し、水素充填の間隔時間は主に０～９６ｈの範囲内に集中し、極めて少数の水素充填挙動が発生する車両の水素充填の間隔距離は、３５０ｋｍより大きい、又は水素充填の間隔時間は１９２ｈより大きい。

【0035】

図５を参照すると、水素充填挙動の特徴は、少なくとも車両の水素充填の間隔走行距離-間隔時間の確率分布状況を含む。図に水素充填挙動が最も密集する範囲は、水素充填の間隔走行距離が１５０ｋｍ～２００ｋｍであり、水素充填の間隔時間が２４ｈ～４８ｈであり、占める割合が１８％に達することである。次は、水素充填の間隔走行距離が２００ｋｍ～２５０ｋｍであり、水素充填の間隔時間が２４ｈ～４８ｈであり、占める割合は１４％に達することである。車両の純水素の走行距離が３４０ｋｍであることが考慮されれば、車列における水素充填挙動が最も密集する領域は水素充填の間隔走行距離が約５０％の純水素の走行距離であり、これは現地の水素ステーションの建設と地理位置のレイアウトと一定の関係がある。

【0036】

図６を参照して、水素充填挙動の特徴は、少なくとも車両の水素充填前、水素充填後の水素ガスタンクの圧力分布状況を含む。図に示すように、水素充填前の水素ガスタンクの圧力分布は比較的広く、３ＭＰａ～２０ＭＰａで一定の分布があり、水素充填後の水素ガスタンクの圧力は主に２５ＭＰａ～３５ＭＰａに集中し、残りの領域に少量の散布分布が存在する。水素充填後の圧力は３５ＭＰａ付近の分布が最も集中しており、この部分の水素充填挙動はいずれも満水素状態である。また３０ＭＰａ付近にも一定の分布がある。

【0037】

図７を参照すると、水素充填挙動の特徴は、少なくとも車両の単回水素充填の質量分布をさらに含む。図から分かるように、単回水素充填の質量が増加するにつれて、その割合が「最初に増加し、次に減少する」傾向を示す。単回水素充填の質量は主に１８ｋｇ～２１ｋｇ、２１ｋｇ～２４ｋｇ、２４ｋｇ～２７ｋｇに集中し、その割合は、それぞれ２１.６％、２７.２％、２０.４％であり、単回水素充填の質量が１２ｋｇ未満である割合は、わずか４.４％である。

【0038】

図８を参照すると、水素充填挙動の特徴は、少なくとも車両の百キロメートルの平均水素消費量分布の情況も含む。図から分かるように、平均水素消費量分布は、１０ｋｇ／１００ｋｍ～１２ｋｇ／１００ｋｍの占める割合が最も高く、３５.１％に達し、次が１２ｋｇ／１００ｋｍ～１４ｋｇ／１００ｋｍの区間である。異なる車両の水素消費量を総合的に比較すると、水素消費量は、車種の違い、輸送作業の負荷量、環境温度及びそれぞれの技術の違いと関係がある。

【0039】

本発明の第二の実施例によれば、図９を参照すると、本発明は、ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析システムの保護を請求し、
コンピュータ可読命令を非一時的な記憶するためのメモリと、
実行の時、ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法を実施するように、前記コンピュータ可読命令を履歴的に記録するためのプロセッサと、
を備えることを特徴とする。

【0040】

当業者であれば、本開示で開示された内容にはさまざまな変更や改良が可能であることを理解することができる。たとえば、上記で説明したさまざまな装置またはコンポーネントは、ハードウェアによって、またはソフトウェア、ファームウェア、またはその３つのうちのいくつかまたはすべての組み合わせによって実現することができる。

【0041】

本開示のフローチャートは、本開示の実施例に係る方法のステップを説明するために用いられる。なお、前後のステップは必ずしも順序通りに正確に行われるとは限らない。逆に、種々のステップを逆順に処理してもよいし、同時に処理してもよい。また、これらのプロセスに他の操作を追加することも可能である。

【0042】

当業者であれば、上述した方法のステップの全部または一部が、コンピュータプログラムによって関連するハードウェアに命令して完了させてもよく、プログラムは、読み出し専用メモリ、磁気ディスク、または光ディスクなどのコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよいことを理解するであろう。あるいは、上述の実施例のステップの全部または一部は、１つまたは複数の集積回路を使用して実現されてもよい。また、上記実施例における各モジュール/ユニットは、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェア機能モジュールにより実現されてもよい。本開示は、ハードウェアおよびソフトウェアの特定の形態の組み合わせに限定されない。

【0043】

本明細書において使用される全ての用語は、特に断らない限り、本開示が属する技術分野における通常の知識を有する者によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。また、通常の辞書に定義されているような用語は、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想化された、または極端に形式的な意味を適用して解釈されるべきではなく、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであることも理解されたい。

【0044】

以上が本開示の説明であり、これに限定されるものではない。本開示のいくつかの例示的な実施例を説明したが、当業者であれば、本開示の新規の教示および利点から逸脱することなく、例示的な実施例に多くの変更を加えることができることを容易に理解するであろう。したがって、このような修正は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるものである。以上が本発明の説明であり、開示された特定の実施例に限定されると考えられるべきではなく、開示された実施形態および他の実施形態に対する変更は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることを理解されたい。本開示は、特許請求の範囲及びその等価物によって規定される。

【0045】

本明細書の説明において、用語「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例示的な実施例」、「例」、「特定の例」、または「いくつかの例」などの記載は、その実施例または例に関連して説明される特定の特徴、構造、材料、または特徴が、本願の少なくとも１つの実施例または例に含まれることを意味する。なお、本明細書において、上記の用語の概略表現は、必ずしも同一の実施例又は例を示すものではない。さらに、記載された特定の特徴、構造、材料、または特徴は、任意の１つまたは複数の実施例または例において、適切な方法で組み合わせることができる。

【0046】

上記の説明は単に本出願の好ましい実施例であり、本出願を制限することを意図するものではなく、本出願の精神及び原則の範囲内で、いかなる修正、均等物の置換、改良などを行っても、本出願の保護範囲に含まれるものとする。

【要約】      （修正有）

【課題】ビッグデータプラットフォームに基づく燃料電池自動車の水素充填挙動の分析方法及びシステムの提供。
【解決手段】燃料電池自動車の水素システムの構造設計のパラメータ集合及びプリセットの時間区間内の燃料電池自動車の走行データ集合を抽出することによって、分析して得られた水素充填挙動データに基づいて、燃料電池自動車の水素充填第一特徴集合及び第二特徴集合を計算して取得し、最終的に燃料電池自動車がプリセットの時間区間内で走行するときの水素充填挙動特徴を取得する。ビッグデータプラットフォーム資源に基づいて燃料電池自動車の水素充填特徴の分析を実現し、燃料電池自動車の実際の道路で運転時の経済性及び技術レベルを評価する。都市集積における水素ステーションの地理的位置、水素充填能力の計画及びレイアウトに重要な指導的意義を有し、カバー率が高く、操作が簡単で、コストが低く、燃料電池の各種車種の分析要求に適用する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】