一种氢能源助力车控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种氢能源助力车控制系统，其要点是：包括中控系统、电池能量管理系统、电动车控制器、氢燃料电池、左右刹车把、助力传感器和电机。中控系统与电动车控制器双向信号电连接。电池能量管理系统与电动车控制器双向信号电连接。氢燃料电池通过电池能量管理系统对电动车控制器供电，在通过电动车控制器对中控系统供电。电动车控制器采集助力传感器的数据，左右刹车把通过电动车控制器控制对电机的断电。

A control system of hydrogen power car

【技术实现步骤摘要】
一种氢能源助力车控制系统
本技术涉及公共交通工具领域，具体是一种用于氢能源助力车的控制系统。
技术介绍
随着社会的发展，人类活动日趋频繁，活动范围也在不断扩大。对于跨城市的长途出行一般选择长途汽车、火车或者飞机；对于城市内的出行，一般选择驾车、出租车、公交和地铁。然而如今城市机动车数量的猛增，停车问题也成为了一个难题，因此驾车的人群中能够有越来越多的人选择出租车、公交和地铁等城市公共交通工具出行。由于公交和地铁受到线路的制约，只能在一定范围内满足人们的出行需要，为了在进一步解决出行问题，市场上出现了共享单车。共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。共享单车是一种新型环保共享经济。共享单车作为一种便利又普遍的交通工具，解决人们一到三公里需求已得到市场的极大认可，但是单车本身依然存在其局限性，例如逆风、上坡时会很费力，长时间骑行会非常疲劳，而且无法很好的解决更长距离的出行需求，因此，需要助力车来更好地满足人们的需要。随着人口的日益增长和越来越大的能源消耗，能源短缺问题逐渐加重，发展和使用绿色能源成为全球关注的热点。氢燃料电池是一种使用氢气作为燃料，通过与氧气的化学反应而产生电能的装置，其副产物只有水，因此氢能源助力车成为了一种理想的绿色出行交通工具。氢燃料电池的电堆反应是一个具有大滞后、不确定性和非线性等特性的化学过程，其中温度、压力等因素对电堆工作产生重要影响。此外，系统设备需要动力电池提供启动电压，待氢燃料电池工作稳定后，再切换氢燃料电池对整个系统供电。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于氢能源助力车控制系统。实现本技术目的的基本技术方案是：一种氢能源助力车控制系统，其结构特点是：包括中控系统、电池能量管理系统、电动车控制器、氢燃料电池、左右刹车把、助力传感器和电机。中控系统与电动车控制器双向信号电连接。电池能量管理系统与电动车控制器双向信号电连接。氢燃料电池通过电池能量管理系统对电动车控制器供电，在通过电动车控制器对中控系统供电。电动车控制器采集助力传感器的数据，左右刹车把通过电动车控制器控制对电机的断电。以上述基本技术方案为基础的技术方案是：中控系统包括微控制单元、GPS模块、GPRS模块、GPRS天线、锁驱动模块、锁电机和蓝牙天线。蓝牙天线与微控制单元双向信号电连接。GPS模块与微控制单元信号电连接。GPRS模块与微控制单元双向信号电连接。GPRS天线与GPRS模块双向信号电连接。微控制单元与锁驱动模块信号电连接，锁驱动模块与锁电机信号电连接。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：中控系统还包括RFID读写模块和逻辑判断模块。锁电机有2个，一个用锁车，另一个用于锁氢燃料电池。RFID读写模块与逻辑判断模块信号电连接，逻辑判断模块与微控制单元信号电连接。通过RFID读写模块读取RFID卡的信息，并将数据发送至逻辑判断模块，逻辑判断模块将控制信号发送给微控制单元，再由微控制单元将控制信号发送至锁驱动模块，锁驱动模块控制锁车的锁电机做出相应的动作。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电池能量管理系统包括电源管理系统和电池控制系统。中控系统包括GPRS模块。电源管理系统包括动力电池，动力电池用于对控制系统提供启动电压。电池控制系统包括主控模块、电堆气压传感器、温度传感器、进气电磁阀、出气电磁阀和冷却装置。电堆气压传感器、温度传感器、进气电磁阀和出气电磁阀均设置在氢燃料电池的电堆上。电堆气压传感器用于检测氢燃料电池的电堆的气体流量，由主控模块对电堆气压传感器的数据进行实时采集，并根据采集的电堆气体流量数据，实时控制进气电磁阀和出气电磁阀做出相应动作，实现对气路的自动控制。温度传感器用于检测氢燃料电池的电堆的温度，由主控模块根据实时采集的温度传感器的数据，通过冷却装置控制电堆内部处于最佳反应环境温度。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电池控制系统还包括显示模块。显示模块与主控模块电连接，当电堆温度高于设定值时，由主控模块通过显示模块显示超温报警信息。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电池控制系统还包括储氢罐气压传感器，主控模块实时采集储氢罐气压传感器的数据，当储氢罐的氢气量的气压低于下限值时，通过GPRS模块将欠压报警信息发送至后台服务器。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电池控制系统还包括显示模块。显示模块与主控模块电连接，主控模块实时采集储氢罐气压传感器的数据，当储氢罐的氢气量的气压低于下限值时，通过显示模块显示欠压报警信息。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电源管理系统还包括充电模块和电源稳压模块。动力电池采用锂电池。电源稳压模块与充电模块电连接，充电模块与动力电池电连接，电源稳压模块用于对充电模块提供充电电压对动力电池充电。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电源管理系统还包括电源切换模块。氢燃料电池与电源稳压模块电连接，电源稳压模块与电源切换模块电连接。动力电池与电源切换模块电连接。电源切换模块用于控制系统供电电源的切换。当控制系统由停止状态进入运行状态时，电源切换模块切换至动力电池对控制系统供电。当氢燃料电池工作稳定时，电源切换模块切换至氢燃料电池对控制系统供电。本技术具有以下的有益效果：(1)本技术的氢能源助力车的中控系统通过GPS模块感知位置信息，可采用与GPRS定位相结合的方式进行定位，在通过中控系统的GPRS模块发至后台服务器，从而运维人员能够较准确的定位氢能源助力车，方便管理和找车。(2)用户通过手机或其他移动终端的蓝牙技术控制氢能源助力车，连接控制方便，使用安全可靠。(3)本技术的氢能源助力车的中控系统的微控制单元是其它模块进行交互的核心单元，是中控系统的心脏，任何处理的数据都要经过微控制单元。微控制单元调用GPS模块、BMS控制器的信息数据，然后回复响应的命令；同时，微控制单元也接受管理员通过后台服务器发送的命令，做出相应的反应。(4)本技术的氢能源助力车的中控系统的GPRS模块是中控系统与后台服务器以及BMS控制器的数据通讯的接口。在使用GPRS模块时，被发送数据已经封装在分组中，只有在发送时才需要分配占用频带容量，可完成高效通过率和即时连接。GPRS是点到点的分组数据转移，同时不占用频带资源，因此是一种低成本的高效无线分组方式，对于突发性、非持续性、同时又是频繁而少量数据的情况非常适合，对于偶尔数据量较大的传输也可轻松应对。(5)本技术的氢能源助力车使用时，用户通过手机或其他移动终端查询氢能源助力车的氢燃料电池的运行状态，从而方便用户了解氢能源助力车是否能正常运行。(6)本技术的氢能源助力车使用时，当用户手机通过蓝牙天线与微控制单元进行双向信号电连接后，通过用户手机建立与后台服务器的通信。由于现在用户手机基本上都是4G网络，后台服务器通过用户手机与中控系统通信的速率远远高于GPRS模块的传输速率，因此能更加及时的获取氢能源助力车的中控系统的相关数据并进行相应的控制，提高用户的使用靠性。(7)本技术的氢能源助力车的电池能量管理系统结构简单，由主控模块对电堆气压传感器的数据进行实时采集，并根据采集的电堆气体流量数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢能源助力车控制系统，其特征在于：包括中控系统、电池能量管理系统、电动车控制器、氢燃料电池、左右刹车把、助力传感器和电机；中控系统与电动车控制器双向信号电连接；电池能量管理系统与电动车控制器双向信号电连接；氢燃料电池通过电池能量管理系统对电动车控制器供电，在通过电动车控制器对中控系统供电；电动车控制器采集助力传感器的数据，左右刹车把通过电动车控制器控制对电机的断电。

【技术特征摘要】
1.一种氢能源助力车控制系统，其特征在于：包括中控系统、电池能量管理系统、电动车控制器、氢燃料电池、左右刹车把、助力传感器和电机；中控系统与电动车控制器双向信号电连接；电池能量管理系统与电动车控制器双向信号电连接；氢燃料电池通过电池能量管理系统对电动车控制器供电，在通过电动车控制器对中控系统供电；电动车控制器采集助力传感器的数据，左右刹车把通过电动车控制器控制对电机的断电。2.根据权利要求1所述的氢能源助力车控制系统，其特征在于：中控系统包括微控制单元、GPS模块、GPRS模块、GPRS天线、锁驱动模块、锁电机和蓝牙天线；蓝牙天线与微控制单元双向信号电连接；GPS模块与微控制单元信号电连接；GPRS模块与微控制单元双向信号电连接；GPRS天线与GPRS模块双向信号电连接；微控制单元与锁驱动模块信号电连接，锁驱动模块与锁电机信号电连接。3.根据权利要求2所述的氢能源助力车控制系统，其特征在于：中控系统还包括RFID读写模块和逻辑判断模块；锁电机有2个，一个用锁车，另一个用于锁氢燃料电池；RFID读写模块与逻辑判断模块信号电连接，逻辑判断模块与微控制单元信号电连接；RFID读写模块读取RFID卡的信息，并将数据发送至逻辑判断模块，逻辑判断模块将控制信号发送给微控制单元，再由微控制单元将控制信号发送至锁驱动模块，锁驱动模块控制锁车的锁电机做出相应的动作。4.根据权利要求1所述的氢能源助力车控制系统，其特征在于：电池能量管理系统包括电源管理系统和电池控制系统；中控系统包括GPRS模块；电源管理系统包括动力电池，动力电池用于对控制系统提供启动电压；电池控制系统包括主控模块、电堆气压传感器、温度传感器、进气电磁阀、出气电磁阀和冷却装置；电堆气压传感器、温度传感器、进气电磁阀和出气电磁阀均设置在氢燃料电池的电堆上；电堆气压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶安平，黄得云，许培，岑健，江冰，苗红霞，李威，
申请(专利权)人：永安行科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32