氢能源汽车加氢口红外系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种氢能源汽车加氢口红外系统，以解决现有的加氢口面板易损坏，防护性能低，通信质量差的技术问题。本实用新型专利技术包括加氢口和红外面板，所述加氢口用于连接加氢枪，所述红外面板内置有通讯电路，所述通讯电路包括电源单元、单片机单元、总线单元、红外发射单元，所述电源单元用于将外部电源转换为所述通讯电路所需的输入电源，所述总线单元连接于所述单片机单元和汽车内部控制系统之间，用于传输汽车的加氢状态，所述红外发射单元和所述单片机单元的输出端对应连接，用于将汽车的加氢状态传送至所述加氢枪。本实用新型专利技术的有益效果在于：连接牢固不易损坏，防护等级高、通信质量好。信质量好。信质量好。

【技术实现步骤摘要】
氢能源汽车加氢口红外系统


[0001]本技术涉及加氢设备
，具体涉及一种氢能源汽车加氢口红外系统。

技术介绍

[0002]在实现“碳中和”目标的过程中，氢能源汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是水，具有无污染，零排放，储量丰富的优势。随着氢能源汽车的技术提升迅速，燃料电池汽车通常使用70MPa的高压氢储存罐以存储所需氢气，在加氢站进行加氢作业时，由于高压氢气罐的压力上升，导致罐体温度明显上升，氢气易燃易爆的物理特性，在加氢过程中需要对氢储罐参数进行实时监控。
[0003]现有红外模块通过中心圆孔固定在加氢口，通过USB接口与车内加氢控制器通讯，其主要存在以下缺陷：
[0004]1.线束连接不牢固，汽车处于运动状态，较强的震动会导致线束USB接口脱落、通讯失败；2.线束防水防潮性能差，汽车暴露在潮湿空气中或者遭遇雨雪天气，线束接口金属连接部件容易生锈，导致通信失败；3.未采用汽车总线标准，加氢控制器要求通讯反应灵敏度比较高，总线使用不当导致通讯失灵；4.通讯接口未作隔离保护，空气中产生静电、或者模块内部线路短路，导致模块对外通讯失灵；5.红外面板容易破损，车辆在行驶过程中，较强的震动会导致玻璃面板破损。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种氢能源汽车加氢口红外系统，以解决现有的加氢口面板易损坏，防护性能低，通信质量差的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0007]设计一种氢能源汽车加氢口红外系统，包括加氢口和红外面板，所述加氢口用于连接加氢枪，所述红外面板内置有通讯电路，所述通讯电路包括电源单元、单片机单元、总线单元、红外发射单元，所述电源单元用于将外部电源转换为所述通讯电路所需的输入电源，所述总线单元连接于所述单片机单元和汽车内部控制系统之间，用于传输汽车的加氢状态，所述红外发射单元和所述单片机单元的输出端对应连接，用于将汽车的加氢状态传送至所述加氢枪； 所述总线单元为CAN总线，包括TD541SCANH收发器，其电源输入端连接有第一电源滤波电容，其电源输出端连接有第二电源滤波电容，其信号线端连接有过流保险丝、匹配电阻、浪涌保护二极。
[0008]优选的，所述电源单元包括电源芯片AMS1117
‑
3.3，其输入端连接有晶体管Q1，所述晶体管Q1的栅极连接有电阻R4，其源端和栅端之间连接有稳压管D1。
[0009]优选的，所述单片机单元包括STM32F103C8T6型MCU，其对应连接有8MHz晶振模块Y1、复位模块R8、启动BOOT模块R7、SWD程序下载接口P3、TTL调试串口P4。
[0010]优选的，所述红外发射单元包括TFBS4711
‑
TT1红外收发器OC1，其输入端连接有滤波电容和限流电阻。
[0011]优选的，所述红外面板包括第一圆弧面板和第二圆弧面板，所述通讯电路设置于所述第一圆弧面板上，所述第一圆弧面板和所述第二圆弧面板通过螺丝锁合形成环状部，所述红外面板通过所述环状部连接于所述加氢口上。
[0012]优选的，所述红外面板为铝合金材质。固定牢固，不易损坏。
[0013]优选的，所述总线单元包括和所述CAN总线连接的德驰连接器，其端部设置有橡胶密封圈。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益技术效果在于：
[0015]1.本技术采用CAN总线通信，增加了滤波电容、浪涌保护器、匹配电阻，提高通信质量。
[0016]2.本技术外壳采用铝合金材质，与加氢口通过螺丝锁合，连接牢固，即使较强的震动亦不会导致面板破损。
[0017]3.本技术CAN总线采用德驰连接器，前后设置黄色橡胶密封圈对连接部分进行防水、防潮、抗震动设计。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图。
[0019]图2为本技术的电源单元电路图。
[0020]图3为本技术的单片机单元电路图。
[0021]图4为本技术的总线单元电路图。
[0022]图5为本技术的红外单元电路图。
[0023]图中，上面板1，下面板2，固定孔3，加氢口4，PCB板5。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例来说明本技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本技术，并不以任何方式限制本技术的范围。
[0025]以下实施例中所涉及的单元模块、零部件、结构、机构或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
[0026]在本申请的描述中，需要理解的是，本申请涉及的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0027]实施例1：一种氢能源汽车加氢口红外系统，参见图1至图5，包括加氢口4和红外面板，加氢口4用于连接外部加氢机的加氢枪，红外面板则和加氢枪进行通信将车内加氢状况传输至加氢枪，因此，红外面板上含有通讯电路，包括电源单元、单片机单元、总线单元、红外发射单元，电源单元用于将面板外部的车载电源转换为通讯电路所需的输入电源，总线单元连接于单片机单元和汽车内部控制系统之间，用于传输汽车的加氢状态，红外发射单元和单片机单元的输出端对应连接，用于将汽车的加氢状态传送至加氢枪。
[0028]其中，电源单元的电路结构参见图2，将外部输入的+5V电源转换为+3.3V电源，电源芯片采用AMS1117
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3.3，电源芯片AMS1117
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3.3的输入端连接AO3401A晶体管Q1、电阻R4、ZMM5V6二极管D1以及电容器C4、电容器C2、电感L1、电容器C3，电源芯片AMS1117
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3.3输出端接电容器C5、电容器C6。电源系统输入端按照防反接要求、过压保护要求设计，二极管D1防
止反接，晶体管Q1则提供过压保护。
[0029]单片机最小系统参见图3，采用STM32F103C8T6单片机系统，包括：8MHz晶振电路（有源晶振Y1、启动电容C13、C14、晶振匹配电阻R6）、单片机复位电路(电阻R8、电容C15)、单片机启动BOOT电路（R7）、SWD程序下载电路（P3）、电源滤波电路（C22、C23、C24）、TTL调试串口电路（P4）。
[0030]总线系统参见图4，采用CAN总线，包括：CAN总线TD541SCANH收发器U3，输入端0.1uF电源滤波电容C10、1uF电源滤波电容C11,输出端0.1uF电源滤波电容C9、1uF电源滤波电容C12，总线过流保险丝F1、F2，总线PESD1CAN浪涌保护二极管U4，总线120Ω匹配电阻R5。CAN总线的线束连接器选择德驰连接器，线序定义为红色为+5V电源线、黑色为电源底线、绿色为通讯CANL线、白色为CANH线，在连接器端部设置橡胶密封圈对连接部分进行防水、防潮、抗震动设计。
[0031]红外系统参见图5，包括TFBS4711
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢能源汽车加氢口红外系统，包括加氢口和红外面板，所述加氢口用于连接加氢枪，所述红外面板内置有通讯电路，其特征在于：所述通讯电路包括电源单元、单片机单元、总线单元、红外发射单元，所述电源单元用于将外部电源转换为所述通讯电路所需的输入电源，所述总线单元连接于所述单片机单元和汽车内部控制系统之间，用于传输汽车的加氢状态，所述红外发射单元和所述单片机单元的输出端对应连接，用于将汽车的加氢状态传送至所述加氢枪；所述总线单元为CAN总线，包括TD541SCANH收发器，其电源输入端连接有第一电源滤波电容,其电源输出端连接有第二电源滤波电容，其信号线端连接有过流保险丝、匹配电阻、浪涌保护二极。2.根据权利要求1所述的氢能源汽车加氢口红外系统，其特征在于：所述电源单元包括电源芯片AMS1117
‑
3.3，其输入端连接有晶体管Q1，所述晶体管Q1的栅极连接有电阻R4，其源端和栅端之间连接有稳压管D1。3.根据权利要求1所述的氢能源汽车加...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵珂，王海龙，周亮，
申请(专利权)人：正星氢电科技郑州有限公司，
类型：新型
国别省市：