(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921154224.2
(22)申请日 2019.07.22
(73)专利权人 中车青岛四方机车车辆股份有限
公司
地址 266111 山东省青岛市城阳区锦宏东
路88号
(72)发明人 秦嗣峰 梁德龙 梁杰 田庆
刘玉文
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 赵晓荣
(51)Int.Cl.
G01D 21/02(2006.01)
G01K 7/02(2006.01)
G01L 1/00(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本申请实施例公开了一种氢气瓶监测系统，
备分别布部署在氢气瓶表面的不同位置，以检测
不同位置的氢气瓶温度；不同的应力检测设备分
别部署在氢气瓶表面的不同位置，以检测不同位
置的氢气瓶应力，从而可以实时监测氢气瓶整体
的温度分布以及应力分布。当监测到氢气瓶温度
过高或应力变化较大时，可以及时采取措施，提
高车辆运行的安全性。权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 210135949 U 2020.03.10
C N 210135949
U
1.一种氢气瓶监测系统，其特征在于，所述系统包括：温度检测系统和应力检测系统；所述温度检测系统至少包括两个温度检测设备，不同的所述温度检测设备部署在氢气瓶表面不同的位置；所述应力检测系统至少包括两个应力检测设备，不同的所述应力检测设备部署在氢气瓶表面不同的位置；
所述温度检测设备，用于检测所在位置的温度；
所述应力检测设备，用于检测所在位置的应力。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：数据采集设备和数据接收设备； 所述数据采集设备，用于从每个所述温度检测设备获取所述氢气瓶的温度信息和从每个所述应力检测设备获取所述氢气瓶的应力信息；
所述数据采集设备，还用于将所述温度信息以及所述应力信息发送给所述数据接收设备；
所述数据接收设备，用于对所述温度信息和所述应力信息进行分析处理，获得所述氢气瓶的温度分布和应力分布。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述数据采集设备，还用于对所述温度信息和所述应力信息进行转换处理，获得温度数据和应力数据，将所述温度数据和应力数据发送给所述数据接收设备；
所述数据接收设备，具体用于对所述温度数据和所述应力数据进行分析处理，获得所述氢气瓶的温度分布和应力分布。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：无线发射器，所述无线发射器位于所述数据采集设备和所述数据接收设备之间；
所述无线发射器，用于将所述数据采集设备获取的所述温度信息和所述应力信息发送给所述数据接收设备。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述氢气瓶、数据采集设备以及所述无线发射器位于车顶，所述数据采集设备与所述无线发射器通过有线连接，所述数据接收设备位于车内。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度检测设备为热电偶或温度传感器。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述应力检测设备为应变片或应力传感器。
权 利 要 求 书1/1页CN 210135949 U
一种氢气瓶监测系统
技术领域
[0001]本申请涉及自动控制技术领域，具体涉及一种氢气瓶监测系统。
背景技术
[0002]氢气瓶作为氢能源车辆的重要组成部分之一，能够存储足够的高压氢气，以满足燃料电池需求。目前，通常在氢气瓶的瓶口处会安装温度传感器和应力传感器，但这种方法只能宏观的得知气瓶内的气体温度和应力分布，无法了解氢气瓶整体的温度分布及应力分布状态，导致对氢气瓶的监测不到位。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本申请实施例提供一种氢气瓶监测系统，以实现更为全面地监测氢气瓶整体的温度分布以及应力分布。
[0004]为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0005]本申请实施例提供了一种氢气瓶检测系统，所述系统包括：温度检测系统和应力检测系统；所述温度检测系统至少包括两个温度检测设备，不同的所述温度检测设备部署在氢气瓶表面不同的位置；所述应力检测系统至少包括两个应力检测设备，不同的所述应力检测设备部署在氢气瓶表面不同的位置；
[0006]所述温度检测设备，用于检测所在位置的温度；
[0007]所述应力检测设备，用于检测所在位置的应力。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：数据采集设备和数据接收设备；[0009]所述数据采集设备，用于从每个所述温度检测设备获取所述氢气瓶的温度信息和从每个所述应力检测设备获取所述氢气瓶的应力信息；
[0010]所述数据采集设备，还用于将所述温度信息以及所述应力信息发送给所述数据接收设备；
[0011]所述数据接收设备，用于对所述温度信息和所述应力信息进行分析处理，获得所述氢气瓶的温度分布和应力分布。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述数据采集设备，还用于对所述温度信息和所述应力信息进行转换处理，获得温度数据和应力数据，将所述温度数据和应力数据发送给所述数据接收设备；
[0013]所述数据接收设备，具体用于对所述温度数据和所述应力数据进行分析处理，获得所述氢气瓶的温度分布和应力分布。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：无线发射器，所述无线发射器位于所述数据采集设备和所述数据接收设备之间；
[0015]所述无线发射器，用于将所述数据采集设备获取的所述温度信息和所述应力信息发送给所述数据接收设备。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述氢气瓶、数据采集设备以及所述无线发射器位于
车顶，所述数据采集设备与所述无线发射器通过有线连接，所述数据接收设备位于车内。[0017]在一种可能的实现方式中，所述温度检测设备为热电偶或温度传感器。[0018]在一种可能的实现方式中，所述应力检测设备为应变片或应力传感器。[0019]由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：
[0020]本申请实施例所提供的氢气瓶监测系统可以包括多个温度检测设备和多个应力检测设备，其中，不同的温度检测设备分别布部署在氢气瓶表面的不同位置，以检测不同位置的氢气瓶温度；不同的应力检测设备分别部署在氢气瓶表面的不同位置，以检测不同位置的氢气瓶应力，从而可以实时监测氢气瓶整体的温度分布以及应力分布。当监测到氢气瓶温度过高或应力变化较大时，可以及时采取措施，提高车辆运行的安全性。
附图说明
[0021]图1为本申请实施例提供的一种氢气瓶监测系统结构图；
[0022]图2为本申请实施例提供的另一种氢气瓶监测系统结构图；
[0023]图3为本申请实施例提供的一种车载氢气瓶监测系统示意图；
[0024]图4为本申请实施例提供的一种氢气瓶监测框架图。
具体实施方式
[0025]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。
[0026]发明人在传统的氢气瓶监测方法研究中发现，传统的氢气瓶监测主要监测氢气瓶内的温度和应力，无法监测氢气瓶瓶体的整体温度分布和应力分布。当氢气瓶表面温度或应力发生较大变化时，由于无法实时监测，会影响行车安全。
[0027]基于此，本申请实施例提供了一种氢气瓶监测系统，该监测系统包括温度检测系统和应力检测系统。其中，温度检测系统可以包括多个温度检测设备，不同的温度检测设备分布部署在氢气瓶表面不同的位置，从而可以检测氢气瓶整体温度分布；应力检测系统可以包括多个应力检测设备，不同的应力检测系统分布部署在氢气瓶表面不同的位置，从而可以检测氢气瓶整体应力分布。可见，通过本申请实施例提供的监测系统，可以实时监测氢气瓶整体温度分布和应力分布，当瓶体温度过高或应力变化较大时，可以自动报警提高车辆运行的安全性。
[0028]其中，应力是指物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
[0029]为便于理解本申请实施例提供的监测系统，下面将结合附图对该监测系统进行说明。
[0030]参见图1，该图为本申请实施例提供的一种氢气瓶监测系统结构图，如图1所示，该系统可以包括：温度检测系统100和应力检测系统200。
[0031]其中，温度检测系统100，至少包括两个温度检测设备101，不同的所述温度检测设备部署在氢气瓶表面不同的位置。温度检测设备101，用于检测所在位置的温度，如图1所示，温度检测设备可以在氢气瓶表面进行分散式布置，以采集氢气瓶不同位置的温度信息。
[0032]应力检测系统200至少包括两个应力检测设备201，不同的所述应力检测设备部署在氢气瓶表面不同的位置。所述应力检测设备102，用于检测所在位置的应力，如图1所示，温度检测设备可以在氢气瓶表面进行分散式布置，以采集氢气瓶不同位置的应力信息。[0033]在具体实现时，温度检测设备可以为热电偶或温度传感器；应力检测设备可以为应变片或应力传感器。
[0034]在一种可能的实现方式中，该监测系统还可以包括数据采集设备300和数据接收设备400，如图2所示。其中，数据采集设备300，用于从每个温度检测设备获取氢气瓶的温度信息以及从每个应力检测设备获取氢气瓶的应力信息；同时将获取的温度信息以及应力信息发送给数据接收设备。
[0035]数据接收设备400，用于对温度信息和应力信息进行分析处理，获得氢气瓶的温度分布和应力分布。其中，该数据接收设备可以为车载电脑、便携式电脑、手机等用户终端。[0036]在具体实现时，数据采集设备通过数据线从各个温度检测设备获取所检测的其所在位置的温度信息，以及从各个应力检测
设备获取所检测的其所在位置的应力信息，并将所采集的温度信息以及应力信息发送给数据接收设备。数据接收设备在接收到温度信息和应力信息后，分别进行分析处理，以获得氢气瓶的温度分布情况和应力分布情况。[0037]在实际应用时，数据接收设备可以对所接收的不同位置的温度进行比对分析，获得温度分布的图表和/或云图，从而可以直观地了解氢气瓶整体的温度分布，以及不同位置的温度差异。同理，数据接收设备可以对所接收的不同位置的应力进行比对分析，获得应力分布的图表和/或云图，从而可以直观地了解氢气瓶整体的应力分布，以及不同位置的应力差异。
[0038]可以理解的是，温度检测设备或应力检测设备分别所获得温度信息、应力信息并不是直观地温度数据、应力数据，为使得数据接收设备在接收到数据采集设备发送的温度信息和应力信息后可以直接进行处理，数据采集设备还可以在向数据接收设备发送之前，对温度信息和应力信息进行转换，以获得直观的温度数据和应力数据，从而使得数据接收设备对温度数据和应力数据进行分析处理，获得氢气瓶的温度分布和应力分布。具体为，数据采集设备，还用于对所述温度信息和所述应力信息进行转换处理，获得温度数据和应力数据，将所述温度数据和应力数据发送给所述数据接收设备；数据接收设备，具体用于对所述温度数据和所述应力数据进行分析处理，获得所述氢气瓶的温度分布和应力分布。[0039]需要说明的是，数据采集设备也可以直接将采集到的温度信息和应力信息发送给数据接收设备，由数据接收设备对温度信息和应力信息进行转换，获得温度数据和应力数据。
[0040]在实际应用中，当数据采集设备与数据接收设备距离较近时，可以通过有线连接，从数据采集设
备通过有线将采集的温度信息和应力信息发送给数据接收设备。当数据采集设备与数据接收设备距离较远时，为避免数据采集设备与数据接收设备之间的走线，方便信息传输，该监测系统还可以包括无线发射器500，如图2所示。该无线发射器500位于数据采集设备和数据接收设备之间，用于将数据采集设备获取的温度信息和应力信息发送给数据接收设备。即，数据采集设备通过无线发射器将采集的温度信息和应力信息发送给数据接收设备，从而避免从车顶数据采集设备到数据接收设备之间的走线，从而保证即使车辆在运行状态是，也可以实时获取温度信息和应力信息，提高数据传输效率。
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