一种氢动力车的燃料消耗检测方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆燃料消耗检测领域，尤其涉及一种氢动力车的燃料消耗检测方法及系统。

背景技术

氢动力车是以氢气为动力的车，与普通车辆相比，氢动力车具有明显的优势。氢气在燃烧的过程中，只排出水蒸气而不是二氧化碳等污染性废气，既可以无限循环，又不会污染环境，同时它的燃料效率非常高，可以将氢能的60％～80％转变为驱动能，而普通车辆的转化率仅为25％～30％。

对于氢动力车内的燃料电池系统而言，燃料通过传输管道进入燃料电池并被消耗，在管道上设置流量计，可以测得流经该管道的燃料量，但是流量计的价格较高，会增加测量成本，同时流量计自身体积较大，占用空间多，尤其是在共享用车领域，亟需提出一种成本低、结果准确、适用范围广的燃料消耗量的测量方法。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种氢动力车的燃料消耗检测方法及系统，用于解决现有在共享用车领域缺乏成本低、结果准确、适用范围广的燃料消耗量的测量方法的问题。

本发明公开了一种氢动力车的燃料消耗检测方法，包括以下：

接收车用启动信号后，启用车载监测设备采集实时车载数据；

用户端从所述车载监测设备上获取实时车载数据并上传至服务器端；

服务器端接收所述实时车载数据后根据实时车载数据类型匹配计算策略，并反馈用于调整用户信用等级的信用数据至用户端；

当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，并基于所述剩余可使用燃料量和预设总燃料量获得燃料消耗量；当所述实时车载数据类型为负载消耗功率，则根据所述实时车载数据获得燃料消耗量，并基于所述燃料消耗量和预设总燃料量获得剩余可使用燃料量。

优选地，启用车载监测设备采集实时车载数据，包括以下：

启用电压和电流监测元件采集负载电压和电流，计算获得负载消耗功率，作为实时车载数据；

和/或，启用压力传感器采集压力数据作为实时车载数据。

优选地，所述启用压力传感器采集压力数据作为实时车载数据，包括以下：

启用安装在燃料存储装置内的压磁元件，并根据设置在所述燃料存储装置输出部的磁传感器进行磁力监测，以获得所述燃料存储装置内的实时磁力数值；

根据预设磁力与压力转换关系基于所述实时磁力数值计算压力数据，作为实时车载数据。

优选地，所述启用压力传感器采集压力数据作为实时车载数据，包括以下：

启用安装在燃料存储装置内的压致变色元件，获得实时颜色数据；

根据预设颜色与压力映射关系表基于所述实时颜色数据计算压力数据，作为实时车载数据。

优选地，所述启用电压和电流监测元件采集负载电压和电流，计算获得负载消耗功率，作为实时车载数据，包括以下：

获取负载电压和电流，获取负载时间；

根据所述负载电压和电流和所述负载时间的乘积获得负载消耗功率，作为实时车载数据。

优选地，用户端从所述车载监测设备上获取实时车载数据，包括以下：

用户端通过蓝牙数据传输或二维码传输从所述车载监测设备上获取实时车载数据。

优选地，当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，包括以下：

获取压力数据，根据预设压力与燃料量转换关系计算剩余可使用燃料。

本发明还提供一种氢动力车的燃料消耗检测系统，包括车载监测设备端、用户端和服务器端：

所述车载监测设备端包括：

制动单元，用于发送车用启动信号、车用停止信号；

采集单元，用于获取实时车载数据，包括压力数据和/或负载消耗功率；

所述用户端包括：

数据传输单元，用于用户自主采集实时车载数据并上传至服务器端；

调整单元，用于接收服务器端发送的信用数据并对用户信用等级进行调整；

所述服务器端包括：

接收单元，用于接收车用启动信号，启用车载监测设备采集实时车载数据；

计算单元，用于获取所述实时车载数据，并根据实时车载数据类型匹配计算策略；

当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，并基于所述剩余可使用燃料量和预设总燃料量获得燃料消耗量；

当所述实时车载数据类型为负载消耗功率，则根据所述实时车载数据获得燃料消耗量，并基于所述燃料消耗量和预设总燃料量获得剩余可使用燃料量。

优选地，所述采集单元包括设置在燃料存储装置内的压力传感器，和/或电压和电流监测元件。

优选地，所述采集单元还包括处理子单元，用于将压力传感器采集到的数据处理获得压力数据，和/或将电压和电流监测元件采集的数据处理获得负载消耗功率。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本方案中通过车载监测设备采集实时车载数据，而后通过用户端上传至服务器端，服务器端根据实时车载数据的数据类型采用不同的计算策略处理，并反馈信用数据至用户端，提高车载监测设备端、用户端以及服务器端三方数据交互，进而获得当前燃料消耗状态，成本较低，解决现有在共享用车领域缺乏成本低、结果准确、适用范围广的燃料消耗量的测量方法的问题；

2.本方案中实时车载数据包括电压和电流监测元件采集的负载电压和电流、压磁元件或压致变色元件采集的压力数据，电压和电流监测元件、压磁元件或压致变色元件体积较小，且成本较低，操作方便，同时通过压力计算剩余燃料量或通过负载消耗功率计算燃料消耗量，区别于现有的采用里程的方式，减少外界环境对计算结果的影响，进一步提高结果准确性；

3.本方案服务器端接收到用户端自主上传的数据后会反馈信用数据至用户端，以作为信用奖励，进一步增加用户端与服务器端的数据交互，提高用户端使用体验。

附图说明

图1为本发明的系统架构图的一种实施例的框架图；

图2为本发明所述氢动力车的燃料消耗检测方法及系统的实施例一的流程图；

图3为本发明所述氢动力车的燃料消耗检测方法及系统的实施例一中用于体现采集实时车载数据的流程图；

图4为本发明所述氢动力车的燃料消耗检测方法及系统的实施例二的模块图。

附图标记：

4、氢动力车的燃料消耗检测系统；A、车载监测设备端；B、用户端；C、服务器端；

411、制动单元；412；采集单元421；数据传输单元422；调整单元

431、接收单元；432；计算单元

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

实施例一：本实施例公开了一种氢动力车的燃料消耗检测方法，用于共享车用场景下，在每一用户使用后可准确获知燃料存储装置内的剩余燃料可使用量以及该用户对应的燃料消耗量，参阅图1和图2，包括用于计算燃料消耗量的服务器端C、用户端B以及车载监测设备端A，该车载监测设备端A和用户端B可对应设置多组，服务器端C可同步处理多个实时车载数据，具体的包括以下：

S100：服务器端接收车用启动信号后，启用车载监测设备采集实时车载数据；

在上述步骤中，车用启动信号可以由车载监测设备端触发，也可由用户端触发，用于确定该氢动力车处于被触发状态下。车载监测设备包括但不限于电压和电流监测元件、压力传感器(压磁元件(磁力随气压变化)、压致变色元件(颜色随气压变化)接获取)，现有其他如定位元件也可，具体的启用车载监测设备采集实时车载数据，参阅图1-图3，包括以下：

S110：启用电压和电流监测元件采集负载电压和电流，计算获得负载消耗功率，作为实时车载数据；

在上述步骤中启用电压和电流监测元件采集负载电压和电流，主要是用于根据负载电压和电流计算负载消耗功率，具体的，所述启用电压和电流监测元件采集负载电压和电流，计算获得负载消耗功率，作为实时车载数据，包括以下：

S111：获取负载电压和电流，获取负载时间；

在上述步骤中，负载电压和电流采用电压和电流监测元件采集，负载时间可以由计时元件根据车用启动信号和车用停止信号计算，即计算车用开始至结束的时间。

S112：根据所述负载电压和电流和所述负载时间的乘积获得负载消耗功率，作为实时车载数据。

在上述步骤中，根据功率计算公式，负载电压和电流与负载时间乘积即为负载消耗功率，在上述步骤S111-S112中通过计算负载消耗功率的方式，根据预先实验获得该燃料完全使用可提供的负载消耗功率，根据负载消耗功率与燃料完全使用可提供的负载消耗功率即可计算获得燃料消耗量，除了根据负载消耗量计算的方式，还可判断燃料存储装置内的气压来获得当前燃料剩余量，即在上述步骤S110后设置和/或，

S120：启用压力传感器采集压力数据作为实时车载数据。

具体的，上述压力传感器包括但不限于压磁元件或压致变色元件，压磁元件设置在燃料存储装置内，该元件的磁力大小可根据燃料存储装置内气压改变，包括但不限于压磁传感器，压致变色元件可为压致变色材料制备的传感器，其颜色也可根据燃料存储装置内气压改变。为了进一步提高压力传感器的准确性，避免由于温度导致燃料存储装置内气压的不稳定，启用温度传感器对储氢器温度进行实时采集，当检测到的温度数据在预设值内时，才可执行S120；

具体的，启用压致变色元件采集压力数据作为实时车载数据，包括以下步骤：

S121-1：启用安装在燃料存储装置内的压致变色元件，获得实时颜色数据；

S121-2：根据预设颜色与压力映射关系表基于所述实时颜色数据计算压力数据，作为实时车载数据。

在上述步骤中，压致变色元件的颜色可随着燃料存储装置内压力变化，因此根据设颜色与压力映射关系表即可确定用户端获得的颜色对应的压力数据，用于直观显示氢动力车剩余燃料气量。

具体的，上述启用压磁元件采集压力数据作为实时车载数据，包括以下：

S121-2：启用安装在燃料存储装置内的压磁元件，并根据设置在所述燃料存储装置输出部的磁力传感器进行磁力监测，以获得所述燃料存储装置内的实时磁力数值；

在上述步骤中，由于压磁元件在燃料存储装置内且随着燃料存储装置内的压力变化而磁力变化，因此需要设置磁力传感器进行磁力监测，除此之外，现有技术其他可具象监测出磁力变化的元件也可用于此。

S121-3：根据预设磁力与压力转换关系基于所述实时磁力数值计算压力数据，作为实时车载数据。

在上述步骤中，预设磁力与压力转换关系可由多次实验数据获得，以确保获得的压力数据的准确性，采用上述磁压元件、压致变色元件或电压和电流监测元件以获得实时车载数据，而后依赖下述服务器端对由用户端上传的实时车载数据进行数据处理，成本较低，且通过多方交互解决现有在共享用车领域缺乏成本低、结果准确、适用范围广的燃料消耗量的测量方法的问题。

S200：用户端从所述车载监测设备上获取实时车载数据并上传至服务器端；

在上述步骤中，车载监测设备采集获得压力数据或负载消耗功率仅保留在车载监测设备端，可通过用户端读取并上传，在用车完成后，即车载监测设备触发用车停止信号后，可生成用于用户端读取的实时车载数据，进一步，可由用户端用户自主读取，也可由用户端移动设备自主上传，此时将用户端移动设备与车载监测设备连接即可，具体的，用户端移动设备可以但不限于通过蓝牙数据传输或二维码传输从所述车载监测设备上获取实时车载数据，其他可便捷式无线数据传输方式也可，也可直接在用户端移动设备显示根据实时车载数据获得的氢动力车剩余燃料气量或氢动力车消耗燃料气量。

S300：服务器端接收所述实时车载数据后根据实时车载数据类型匹配计算策略，并反馈用于调整用户信用等级的信用数据至用户端；

当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，并基于所述剩余可使用燃料量和预设总燃料量获得燃料消耗量；当所述实时车载数据类型为负载消耗功率，则根据所述实时车载数据获得燃料消耗量，并基于所述燃料消耗量和预设总燃料量获得剩余可使用燃料量。

在上述步骤中，为了进一步提高用户端用户自主上传实时车载数据的积极性，在用户端主动上传实时数据后，反馈信用数据，作为举例而非限定的，每一用户上传实时数据后均得到+5信用值，作为信用累计奖励，当达到预设信用值范围，即可调整用户信用等级，以用于后续在用车过程中的里程抵扣或其他优惠操作，进而促使用户端主动上传实时车载数据，同时还可在用户端设置现有的燃料消耗检测算法(如现有的里程算法等)，以用于验证实时车载数据的准确性，进一步确定燃料消耗量和剩余可使用燃料量，同时也可根据上传数据以及算法计算结果误差范围调整用户的信用值增量，比如在误差范围内额外增加信用值等，以提高用户端使用体验。

在本实施方式中，当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，还包括以下：获取压力数据，根据预设压力与燃料量转换关系计算剩余可使用燃料，该压力数据包括但不限于上述磁压元件和压致变色元件采集的压力数据，现有中其他可用于采集压力数据的元件也可，为了进一步确保计算结果的准确性，预设压力与燃料量转换关系可通过实验获得。

在本实施方式中，首先通过车载监测设备采集车载数据，包括电压和电流监测元件采集的负载电压和电流、压磁元件或压致变色元件采集的压力数据，根据负载电压和电流获得负载消耗功率，并通过用户端主动或被动将压力数据或负载消耗功率上传至服务气端，服务器端接收到数据后对各个数据采用不同的计算策略进行处理，根据压力数据直接获得余可使用燃料量，根据负载消耗功率直接获得燃料消耗量，最终获得当前燃料使用情况，同时，为了增加用户端主动上传数据的情况，在主动上传数据后还可反馈用户信用数据至该用户端，以作为信用奖励，进一步增加用户端与车载监测设备端和服务端的交互体验。

实施例二：本实施方式还提供一种氢动力车的燃料消耗检测系统4，参阅图1和图4，包括车载监测设备端A、用户端B和服务器端C：

具体的，所述车载监测设备端A包括：

制动单元411，用于发送车用启动信号、车用停止信号；

采集单元412，用于获取实时车载数据，包括压力数据和/或负载消耗功率；

所述用户端B包括：

数据传输单元421，用于用户自主采集实时车载数据并上传至服务器端；

调整单元422，用于接收服务器端发送的信用数据并对用户信用等级进行调整；

所述服务器端C包括：

接收单元431，用于接收车用启动信号，启用车载监测设备采集实时车载数据；

计算单元432，用于获取所述实时车载数据，并根据实时车载数据类型匹配计算策略；

当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，并基于所述剩余可使用燃料量和预设总燃料量获得燃料消耗量；

当所述实时车载数据类型为负载消耗功率，则根据所述实时车载数据获得燃料消耗量，并基于所述燃料消耗量和预设总燃料量获得剩余可使用燃料量。

在一个优选的实施方式中，所述采集单元412还包括采集元件，具体的包括但不限于设置在燃料存储装置内的压力传感器，和/或电压和电流监测元件。更进一步作为优选的，所述采集单元412还包括处理子单元，用于将压力传感器采集到的数据处理获得压力数据，和/或将电压和电流监测元件采集的数据处理获得负载消耗功率，上述压力传感器包括但不限于压磁元件和压致变色元件。

在本实施方式中，车载监测设备端A、用户端B和服务器端C之间相互连接且发生数据交互，车载监测设备端A为与氢动力车固定的车载设备，包括但不限于便携式传感器，用户端B为用户使用的智能终端，服务器端C为拥有数据处理的共享车用管理平台，车载监测设备端A的制动单元411触发车用启动信号后，采集单元412开始工作，采集实时车载数据(包括控制压磁元件或压致变色元件，和/或电压和电流监测元件工作)，当用车停止后，触发车用停止信号，此时用户端B通过数据传输单元421上传该实时车载数据至服务器端C，并在服务器端43中的计算单元432进行数据处理，当所述实时车载数据类型为压力数据，则根据所述实时车载数据计算剩余可使用燃料量，并基于所述剩余可使用燃料量和预设总燃料量获得燃料消耗量；当所述实时车载数据类型为负载消耗功率，则根据所述实时车载数据获得燃料消耗量，并基于所述燃料消耗量和预设总燃料量获得剩余可使用燃料量，最终获得当前燃料消耗情况，同时服务端C还可反馈信用数据至用户端B以作为信用奖励，用户端B采用调整单元422基于反馈的信用数据对用户信用等级进行调整，用于鼓励用户端主动上传数据的情况，提高用户端的交互体验。

本实施方式中用户端B的智能终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的智能终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是智能终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。