一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统技术方案

本发明专利技术提供了一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，包括控制板、集成电路和功率板，所述控制板包括VCU模块、FCU模块、HCU模块和热管理控制器，且控制板与集成电路之间通过导线电性连接，所述功率板与集成电路之间通过导线相连，功率板上集成有IGBT功率元件，所述IGBT功率元件通过五组导线输出分别连接到冷却风扇、节气门、氢气循环泵，氢瓶阀、水泵和PTC。本发明专利技术一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统、热管理系统的生产设计管理成本，非常适合氢燃料电池汽车。

An integrated FVS system for hydrogen fuel cell vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统
本专利技术涉及氢能汽车领域，具体涉及一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统。
技术介绍
随着燃料电池汽车的发展和网络技术在汽车中的广泛应用，随着汽车对轻量化的要求，电气架构不断演变和发展，高度的集成化必然成为趋势，现有的燃料电池汽车控制系统，集成化程度不够，功能不全，线束回路错综复杂，轻量化程度较为低下，整车的ECU零件较多也较为复杂，动力系统的生产设计管理成本较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述目前燃料电池汽车控制系统集成化程度不够的技术问题，提供一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统解决上述技术缺陷。一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，包括控制板、集成电路和功率板，所述控制板包括VCU模块、FCU模块、HCU模块和热管理控制器，且控制板与集成电路之间通过导线电性连接，所述功率板与集成电路之间通过导线相连，功率板上集成有IGBT功率元件，所述IGBT功率元件通过五组导线输出分别连接到冷却风扇、节气门、氢气循环泵，氢瓶阀、水泵和PTC。进一步的，所述VCU模块、FCU模块、HCU模块和热管理控制器在控制板上集成为一个集成模块。进一步的，所述控制板上设置有CPU，CPU用于对VCU模块、FCU模块、HCU模块和热管理控制器四个零部件的硬件电路进行统一控制。进一步的，所述控制板上布置继电器和保险丝，且控制板和功率板之间还直接采用插针的方式连接。进一步的，所述控制板上设置有输入接口，输入接口包括低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入和水温输入，且控制板上输出为低压负载。进一步的，所述控制板上设置有网络连接端口，网络连接端口包括两路can网络连接电路，所述两路can网络连接电路分别为一路CAN_DRV1_H和CAN-DRV1-L，另一路CAN_DRV2_H和CAN_DRV2_L，其中一路可以连接到另外一路整车CAN网路。进一步的，所述集成电路具体包括温度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、驱动电路、数字量采集电路、模拟量采集电路和控制电路。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、该系统集成燃料电池系统FCU、整车控制器VCU、供氢系统HCU、热管理控制器HMC的四合一控制系统，高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统、热管理系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。2、该系统以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本专利技术内部低压管理给其分别进行输出控制：冷却风扇、节气门、氢气循环泵、氢瓶阀、水泵、PTC等。3、该系统燃料电池系统FCU、整车控制器VCU、供氢系统HCU、热管理控制器集成为一个部件，一般整车控制器VCU、燃料电池系统FCU、供氢系统HCU、热管理控制器为独立的四个零部件，并有各自的CPU及其控制电路，本专利技术根据FCU功能的特点，以FCU为基础将整车燃料电池FCU、整车控制器VCU、供氢系统HCU、热管理控制器HMC的软硬件功能进行集成，在该专利技术中只有一个CPU，并对这4个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用。4、该系统可实现对整车氢瓶阀控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵控制、电堆节气门控制、整车能量管理、PTC控制、以及电堆升压等功能。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为本专利技术一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统结构图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，如图1所示，包括控制板1、集成电路5和功率板7，所述控制板1包括VCU模块2、FCU模块3、HCU模块4和热管理控制器14，且控制板1与集成电路5之间通过导线电性连接，所述功率板7与集成电路5之间通过导线相连，功率板7上集成有IGBT功率元件6，所述IGBT功率元件6通过五组导线输出分别连接到冷却风扇8、节气门9、氢气循环泵10，氢瓶阀11、水泵12和PTC13。所述VCU模块2、FCU模块3、HCU模块4和热管理控制器14在控制板1上集成为一个集成模块。所述控制板1上设置有CPU，CPU用于对VCU模块2、FCU模块3、HCU模块4和热管理控制器14四个零部件的硬件电路进行统一集成控制。所述控制板1上布置继电器和保险丝，且控制板1和功率板7之间还可以直接采用插针的方式连接。所述控制板1上设置有输入接口，输入接口包括低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入和水温输入，且控制板1上输出为低压负载。所述控制板1上设置有网络连接端口，网络连接端口包括两路can网络连接电路，所述两路can网络连接电路分别为一路CAN_DRV1_H(can高，接整车can网络)和CAN-DRV1-L(can低，接整车can网络)，另一路CAN_DRV2_H(CAN高)和CAN_DRV2_L(CAN低)，其中一路可以连接到另外一路整车CAN网路。所述集成电路5具体包括温度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、驱动电路、数字量采集电路、模拟量采集电路和控制电路。本专利技术以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本专利技术内部低压管理给其分别进行输出控制：冷却风扇8、节气门9、氢气循环泵10、氢瓶阀11、水泵12、PTC13等；上述结构的设置，可实现对整车氢瓶阀11的控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵12的控制、PTC13控制、电堆节气门9的控制及电堆升压等功能。本专利技术集成燃料电池系统FCU、整车控制器VCU、供氢系统HCU、热管理控制器HMC的四合一控制系统，高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统、热管理系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本专利技术内部低压管理给其分别进行输出控制：冷却风扇、节气门、氢气循环泵、氢瓶阀、水泵、PTC等。燃料电池系统FCU、整车控制器VCU、供氢系统HCU、热管理控制器集成为一个部件，一般整车控制器VCU、燃料电池系统F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，其特征在于，包括控制板(1)、集成电路(5)和功率板(7)，所述控制板(1)包括VCU模块(2)、FCU模块(3)、HCU模块(4)和热管理控制器(14)，且控制板(1)与集成电路(5)之间通过导线电性连接，所述功率板(7)与集成电路(5)之间通过导线相连，功率板(7)上集成有IGBT功率元件(6)，所述IGBT功率元件(6)通过五组导线输出分别连接到冷却风扇(8)、节气门(9)、氢气循环泵(10)，氢瓶阀(11)、水泵(12)和PTC(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，其特征在于，包括控制板(1)、集成电路(5)和功率板(7)，所述控制板(1)包括VCU模块(2)、FCU模块(3)、HCU模块(4)和热管理控制器(14)，且控制板(1)与集成电路(5)之间通过导线电性连接，所述功率板(7)与集成电路(5)之间通过导线相连，功率板(7)上集成有IGBT功率元件(6)，所述IGBT功率元件(6)通过五组导线输出分别连接到冷却风扇(8)、节气门(9)、氢气循环泵(10)，氢瓶阀(11)、水泵(12)和PTC(13)。


2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，其特征在于，所述VCU模块(2)、FCU模块(3)、HCU模块(4)和热管理控制器(14)在控制板(1)上集成为一个集成模块。


3.如权利要求2所述的一种氢燃料电池汽车用集成化FVS系统，其特征在于，所述控制板(1)上设置有CPU，CPU用于对VCU模块(2)、FCU模块(3)、HCU模块(4)和热管理控制器(14)四个零部件的硬件电路进行统一控制。


4.如权利要求1所述的一种氢燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：安元元，郝义国，余红霞，程飞，陈华明，
申请(专利权)人：武汉格罗夫氢能汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42