專利名稱：一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法
技術領域：
本發明涉及一種數據可視化方法，尤其涉及一種大功率燃料電池的數據可視化方法。
背景技術：
燃料電池一般采用多個獨立電池單元串聯起來發電的方式。特別在大功率燃料電池系統中，往往需要數以百計千計乃至萬計個單元通過電路串聯、并聯或者混聯的方式同時工作。由于燃料電池的陽極和陰極同時需要供應養料和氧化物，如氫氣和空氣，因此在反 應過程中每個單元的電壓情況未必能完全一致。因此，在大功率燃料電池電源開發和使用過程中往往針對每一節都會設置一個乃至幾個傳感器，如電壓傳感器、溫度壓力等傳感器。數據分析最簡單和直觀的方式就是數據的可視化，而可視化方式卻是一個影響分析結果重要的因素。由于上述的各獨立電池單元同一表征量數據之間是完全獨立的，或者是非線性存在的，因此，實現龐大數據量的可視化是較難的。目前，燃料電池數據可視化主要是以散點連線或者多連線疊加對比的方式進行。而這對于海量數據的情況，卻很難表達清楚。同時對于同一個燃料電池長時間工作的工作對比也是很難表示其中的細節部分。
發明內容
本發明針對以上問題的提出，而研制的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，具有如下步驟S100.選定大功率燃料電池中一定數量的獨立電池單元，在每個選定的獨立電池單元上設置相同類型的參數傳感器；S200.選定起始時間點，接收每個獨立電池單元上的參數傳感器在起始時間點所采集的離散數據；S300.將每個所述獨立電池單元的參數傳感器在起始時間點采集到的離散數據作為參數帶入選定的顏色模型的函數中，生成起始時間點中所述每個獨立電池單元所述類型參數對應的顏色；應用所述顏色建立每一個獨立電池單元對應的顏色塊；S400.從所述起始時間點開始，設定一個帶有多個時間點的時間段，重復步驟S200-S300將每個獨立電池單元在所述時間段內的不同時間點的顏色塊按時間軸排列；繪制該時間段內包含選定的所有獨立電池單元顏色塊的可視化顏色塊圖。所述步驟SlOO中設置的參數傳感器為電壓傳感器、電流傳感器、或空氣壓力傳感器(請在此盡可能多的羅列傳感器的類型)。所述步驟S200中所述的顏色模型為RGB模型，模型參數為(X，Y，Z)，對于選定的任意一個獨立電池單元的離散參數數據a，使用函數l/3a — x;l/3a — Y ;l/3a — Z式中所述X、Y、Z分別代表代表在RGB模型中所對應的色彩三坐標的賦值；
得到該獨立電池單元RGB模型的顏色信息。所述步驟S300中，參數數據與顏色的映射關系可由人為設定。生成的所述可視化顏色塊圖中各顏色塊的尺寸相同。由于采用了上述技術方案 ，本發明提供的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，增加了一種快捷的數據分析方法，可以清楚直觀地顯示同一類型參量伴隨時間變化的趨勢和差異，通過增加圖像的寬度還可以同時表達眾多參量伴隨時間的變化差異。通過與圖像分析軟件的接口相連接，使用圖像分析軟件對可視化圖像進行分析，可以方便快捷的對異常的數據進行定位跟蹤分析。
為了更清楚的說明本發明的實施例或現有技術的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明的流程2為實施例I的燃料電池可視化結果示意圖
具體實施例方式為使本發明的實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述如圖I :一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，具有如下步驟S100.在待測的大功率燃料電池中選定全部或一定數量的獨立電池單元，在每個選定的獨立電池單元上設置相同類型參數傳感器即在選定的多個獨立電池單元上設定采集數據類型一致的傳感器，達到在一個可視化顏色塊圖中顯示同一種參數變化的情況。可根據監控的需要設置多種不同類型的傳感器，比如電壓傳感器，溫度傳感器或溫度壓力傳感器等，以便顯示不同類似的數據。進一步的，可以在一個獨立電池單元上設置多個不同類型的傳感器，在可視化的過程中，只需控制切換顯示類型，即可顯示出不同類型的諸如電壓、電流、壓力、流量、濕度、溫度等的可視化數據。S200.選定起始時間點，接收每個獨立電池單元上的參數傳感器在起始時間點所采集的離散數據在本步驟中，鑒于采樣數據精度和需求精度，一般認為采樣數據都是在某一區間上的離散數據。S300.將每個所述獨立電池單元的參數傳感器在起始時間點采集到的離散數據作為參數帶入選定的顏色模型的函數中，生成起始時間點中所述每個獨立電池單元的顏色；應用所述顏色建立每一個獨立電池單元對應的一個顏色塊。本步驟中可以選擇不同的顏色模型，比如HSV、RGB、HSI、CHL、LAB、CMY等不同種類的顏色模型，作為一個較佳的實施方式，只需將采集到的離散數據作為相應顏色模型的參數帶入顏色模型的函數中，即可得到一個參數所對應的顏色。利用該顏色即可繪制一個時間點中任意一個選定的獨立電池單元工作參數所對應的一定尺寸的顏色塊。作為另一個較佳的實施方式，也可以人為設定數據與顏色的映射關系將采集到的數據按數值分區，每一個數值分區用一個特定的顏色表示，同應用顏色函數計算對應顏色類似，同樣可以形成一個相對應的顏色塊。S400.從所述起始時間點開始，設定一個帶有多個時間點的時間段，重復步驟S200-S300將每個獨立電池單元不同時間點的顏色塊按時間軸排列，構成一個獨立電池單元的顏色塊圖；將多個獨立電池單元的顏色塊圖組合，制成該時間段內所有獨立電池單元顏色塊的可視化顏色塊圖，完成數據的可視化。實施例1，在本實施例中，所述的參數傳感器為電壓傳感器，所使用的顏色模型為RGB模型，模型的參數為(X，Y，Z)分別代表顏色中紅綠藍顏色所占的比例。選取電堆每節電壓作為可視化數據對象。被分析的系統內總計有70個獨立電池單元，目的為平行顯示70個獨立電池單元在同一時刻的電壓值。燃料電池電壓數據的范圍在0-1. 0之間，設定精度為0. 001，即該區間內總計有1001個離散數據，任取該區間一個離散值，用a表示。使用的映射函數為1/3 a — X;l/3a — Y ；l/3a — Z。數據排列以時間為橫坐標沒個單節電壓對應一個橫排坐標號，顏色即為電壓值。如圖2所示橫坐標為時間坐標，縱坐標對應每個獨立電池單元。色彩對應電壓值。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。權利要求
1.一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，其特征在于具有如下步驟 S100.選定大功率燃料電池中一定數量的獨立電池單元，在每個選定的獨立電池單元上設置相同類型的參數傳感器； S200.選定起始時間點,接收每個獨立電池單元上的參數傳感器在起始時間點所采集的離散數據； S300.將每個所述獨立電池單元的參數傳感器在起始時間點采集到的離散數據作為參數帶入選定的顏色模型的函數中，生成起始時間點中所述每個獨立電池單元所述類型參數對應的顏色；應用所述顏色建立每一個獨立電池單元對應的顏色塊； S400.從所述起始時間點開始，設定一個帶有多個時間點的時間段，重復步驟S200-S300將每個獨立電池單元在所述時間段內的不同時間點的顏色塊按時間軸排列；繪制該時間段內包含選定的所有獨立電池單元顏色塊的可視化顏色塊圖。
2.根據權利要求I所述的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，其特征還在于所述步驟SlOO中設置的參數傳感器為電壓傳感器、電流傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、濃度傳感器、濕度/相對濕度傳感器、體積流量傳感器、質量流量傳感器或流速傳感器。
3.根據權利要求I所述的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，其特征還在于所述步驟S200中所述的顏色模型為RGB模型，模型參數為(X，Y，Z)，對于選定的任意一個獨立電池單元的離散參數數據a，使用函數1/3 a — X;l/3a — Y ；l/3a — Z 式中所述X、Y、Z分別代表在RGB模型中所對應的色彩三坐標的賦值； 得到該獨立電池單元RGB模型的顏色信息。
4.根據權利要求I所述的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，其特征還在于所述步驟S300中，參數數據與顏色的映射關系可由人為設定。
5.根據權利要求1-4任意一項權利要求所述的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，其特征還在于生成的所述可視化顏色塊圖中各顏色塊的尺寸相同。
全文摘要
本發明公開了一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，具有如下步驟S100在每個選定的獨立電池單元上設置參數傳感器；S200.接收每個獨立電池單元上的參數傳感器在起始時間點所采集的離散數據；S300.將每個所述獨立電池單元的參數傳感器在起始時間點采集到的離散數據作為參數帶入選定的顏色模型的函數中，生成起始時間點中所述每個獨立電池單元的顏色。本發明提供的一種用于大功率燃料電池的數據可視化方法，增加了一種快捷的數據分析方法，可以清楚直觀地顯示同一類型參量伴隨時間變化的趨勢和差異，通過增加圖像的寬度還可以同時表達眾多參量伴隨時間的變化差異。
文檔編號G01R31/36GK102749102SQ201210237630
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者侯中軍, 單金環, 孫基文, 孫德堯, 李丹, 甘全全 申請人:新源動力股份有限公司