一种车载氢系统的控制器技术方案

本发明专利技术涉及一种车载氢系统的控制器，包括分别与处理器连接的电源电路、PWM驱动电路和CAN通讯电路；PWM驱动电路用于连接PWM驱动控制型瓶口阀，与CAN通讯电路连接的底边或高边驱动电路用于与开关型瓶口阀连接。控制器能够兼容35MPa车载储/供氢系统和70MPa车载储/供氢系统中，不同使用压力的气瓶瓶阀，满足35MPa开关型瓶阀和70MPaPWM型瓶阀的控制信号传输。开关型瓶阀和70MPaPWM型瓶阀的控制信号传输。开关型瓶阀和70MPaPWM型瓶阀的控制信号传输。

【技术实现步骤摘要】
一种车载氢系统的控制器


[0001]本专利技术涉及氢燃料电池汽车
，具体为一种车载氢系统的控制器。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]氢燃料电池汽车的主要能量来源于氢气，在车载储氢中利用气瓶作为储存容器，通过压缩方式储存气态氢。目前，车载储氢瓶采用以锻压铝合金为内胆，外面包覆碳纤维的气瓶作为主要的储存容器，使用压力主要有35MPa、70MPa两种。
[0004]在使用过程中，70MPa的气瓶由于使用压力较高，出于安全要求，70MPa的气瓶瓶口阀需要高频的PWM驱动来开启比例阀，而35MP a气瓶则不需要；与此同时，在瓶口安装的氢浓度传感器存在多种供电电压(例如24V、12V和5V)和信号型式(PWM信号、0
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5V电压型模拟量和4
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20mA电流型模拟量)；而在加氢过程中，会通过加氢口安装的氢系统控制器来监测气瓶的温度、压力以及氢气浓度确保不会发生泄露(氢气加注过程伴随着升温和升压，会加剧氢气泄露的概率)。
[0005]因此，不同的车型会选用不同使用压力的气瓶，所配备的氢浓度传感器也存在不同的供电电压和信号型式，而氢系统控制器又需要在加氢过程中与加氢站保持通讯确保加氢过程的安全性，导致目前的氢系统控制器难以针对不同使用压力的气瓶、不同供电电压和信号型式的传感器实现兼容，进而难以实现加氢站与车载氢系统之间的通讯。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供一种车载氢系统的控制器，能够同时满足35MPa车载储/供氢系统和70MPa车载储/供氢系统中信息采集、整车通讯和加氢过程涉及的传感器供电电压、传感器信号型式以及瓶阀控制信号型式的兼容性，从而有利于车载氢系统与加氢站之间的通讯，从而响应整车或燃料电池系统对控制氢气、故障检测与处理等安全性的功能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面提供一种车载氢系统的控制器，包括分别与处理器连接的电源电路、PWM驱动电路和CAN通讯电路；
[0009]PWM驱动电路用于连接PWM驱动控制型瓶口阀，与CAN通讯电路连接的底边或高边驱动电路用于与开关型瓶口阀连接。
[0010]电源电路包括12V电源电路和5V电源电路，12V电源电路用于与PWM信号型氢浓度传感器连接，5V供电电路用于与有源传感器和无源传感器连接。
[0011]处理器还与模拟量输入电路连接，模拟量输入电路用于连接有源传感器和无源传感器。
[0012]有源传感器包括压力传感器或电压型氢浓度传感器中的至少一种。
[0013]无源传感器为电阻型温度传感器，无源传感器与加氢站的加氢枪红外接收模块通讯连接。
[0014]处理器通过串口通讯电路连接红外通讯模块。
[0015]处理器通过数字量输入处理电路接收数字量输入信号。
[0016]CAN通讯电路包括外CAN通讯电路和内CAN通讯电路，外CAN通讯电路用于连接整车CAN通讯网络，内CAN通讯电路连接上位机。
[0017]外CAN通讯电路与低边或高边驱动电路连接，低边或高边驱动电路用于与开关型瓶口阀连接。
[0018]本专利技术的第二个方面提供一种车载氢系统，安装了上述控制器；车载氢系统包括通过线束连接的氢系统控制器、红外通讯单元和燃料电池系统。
[0019]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0020]1、控制器能够兼容35MPa车载储/供氢系统和70MPa车载储/供氢系统中，不同使用压力的气瓶瓶阀，满足35MPa开关型瓶阀和70MPaPWM型瓶阀的控制信号传输，
[0021]2、控制器能够兼容车载储/供氢系统中不同信号的氢气浓度传感器所需的12V供电电压平台和24V供电电压平台。
[0022]3、控制器兼容多种氢浓度传感器的信号输入，包括PWM信号、0
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5V电压型模拟量和4
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20mA电流型模拟量，满足不同燃料电池车型中不同类型氢浓度传感器的兼容性问题。
[0023]4、控制器能够通过红外通讯的方式将氢系统信息发送到加氢站，加氢站接收到氢系统的氢瓶压力、温度、氢泄露浓度信息进行判断加氢速率或者停止加氢的动作，提升车载氢系统加氢过程中的安全性
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1为本专利技术一个或多个实施例提供的车载氢系统控制器的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术一个或多个实施例提供的车载氢系统结构示意图；
[0027]图1中：1、处理器，2、电源电路，3、5V稳压供电电路，4、有源传感器，5、无源传感器，如电阻型温度传感器，6、模拟量输入电路，7、12V稳压电源电路，8、PWM信号型氢浓度传感器，9、PWM信号处理电路，10、数字量输入信号，11、数字量输入处理电路，12、红外通讯模块，13、串口通讯电路，14、加氢站加氢枪红外接收模块，15、PWM驱动控制型瓶口阀，16、PWM驱动电路，17、开关型瓶口阀，18、低边或高边驱动电路，19、整车CAN通讯网络，20、外CAN通讯电路，21、上位机，22、内CAN通讯电路；
[0028]图2中：101、氢系统控制器，102、氢系统线束，103、高压储氢瓶，104、集成瓶口阀，105、压力传感器，106、减压阀，107、开关阀，108、红外通讯单元，109、燃料电池系统或整车控制系统，1010、单向截止阀，1011、加氢口，1012、氢浓度传感器。
具体实施方式
[0029]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0030]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另
有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032]正如前文所描述的，不同的车型的燃料电池车会选用不同使用压力的气瓶，所配备的氢浓度传感器也存在不同的供电电压和信号型式，而氢系统控制器又需要在加氢过程中与加氢站保持通讯确保加氢过程的安全性，导致目前的氢系统控制器难以针对不同使用压力的气瓶、不同供电电压和信号型式的传感器实现兼容，进而难以实现加氢站与车载氢系统之间的通讯。
[0033]因此以下实施例给出一种车载氢系统的控制器，可同时满足35MPa车载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载氢系统的控制器，其特征在于：包括分别与处理器连接的电源电路、PWM驱动电路和CAN通讯电路；PWM驱动电路用于连接PWM驱动控制型瓶口阀，与CAN通讯电路连接的底边或高边驱动电路用于与开关型瓶口阀连接。2.如权利要求1所述的一种车载氢系统的控制器，其特征在于：所述电源电路包括12V电源电路和5V电源电路，12V电源电路用于与PWM信号型氢浓度传感器连接，5V供电电路用于与有源传感器和无源传感器连接。3.如权利要求1所述的一种车载氢系统的控制器，其特征在于：所述处理器还与模拟量输入电路连接，模拟量输入电路用于连接有源传感器和无源传感器。4.如权利要求3所述的一种车载氢系统的控制器，其特征在于：所述有源传感器包括压力传感器或电压型氢浓度传感器中的至少一种。5.如权利要求3所述的一种车载氢系统的控制器，其特征在于：所述无源传感器为电阻型温...

【专利技术属性】
技术研发人员：白培瑞，梁满志，崔振宇，刘庆一，傅颖霞，韩超，王丹丹，
申请(专利权)人：山东博盛睿控新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：