用于燃料电池应用的智能氢存储罐制造技术

一种车辆的氢存储罐，包括限定入口/出口开口的壳体、通过开口延伸到壳体中并包括多个传感器的控制组件、以及被配置成接收来自所述多个传感器的信号的控制器。氢存储罐的控制器被配置成响应于对握手信号的请求，发起发送握手信号，并且响应于车辆被启动，发起周期性地发送指示从所述多个传感器接收到的参数值的数据。数据。数据。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池应用的智能氢存储罐


[0001]本公开总体上涉及用于控制氢存储罐的布置的系统和方法。

技术介绍

[0002]燃料电池车辆使用氢或富氢气体来给电动马达提供动力。燃料电池堆可以从燃料电池中发生的电化学反应生成呈直流电（DC）形式的电力。燃料处理器将燃料转换成可由燃料电池使用的形式。如果系统由富氢的常规燃料（诸如甲醇、汽油、柴油或气化煤）提供动力，则重整器可将烃转化为氢和碳化合物的气体混合物或重整产物。重整产物然后可以转化为二氧化碳、净化并再循环回到燃料电池堆中。

技术实现思路

[0003]一种车辆的氢存储罐，氢存储罐包括限定入口/出口开口的壳体、通过开口延伸到壳体中并包括多个传感器的控制组件、以及被配置成接收来自所述多个传感器的信号的控制器。控制器被配置成响应于对握手信号的请求而发起发送握手信号，并且响应于车辆被启动而发起周期性地发送指示从所述多个传感器接收到的参数值的数据。
[0004]一种用于车辆的方法包括：响应于握手请求而由车辆的控制器发起发送握手信号，该控制器通信地耦合到氢存储罐的控制系统，该控制系统包括多个传感器；以及响应于状态请求而发起周期性地发送指示从所述多个传感器接收到的参数值的数据。
[0005]一种车辆，包括多个氢存储罐，每个存储罐包括多个传感器、与所述多个氢存储罐中的每一个相关联的智能罐控制器，每个智能罐控制器通信地耦合到氢存储罐的与智能存储控制器相关联的多个传感器，以及通信地连接到所述多个智能罐控制器中的每一个并被配置成向其发送握手请求的氢存储控制器，其中所述氢存储控制器基于连接到车载通信网络的氢存储罐的数量和每个所连接的氢存储罐的容量来确定车辆的总可用氢容量值，并且其中连接的氢存储罐的数量对应于响应于所述请求而接收的握手信号的数量。
[0006]一种用于车辆的系统，包括氢存储控制器，所述氢存储控制器包括螺线管阀驱动端子和电流监测端子，所述端子被配置成将所述控制器电耦合和通信地耦合到氢存储罐的控制系统。氢存储控制器被配置成响应于确定车辆的总可用氢容量值的请求而激励螺线管阀驱动端子，并且在激励期间，监测电流监测端子处的电流，基于电流确定车辆的总可用氢容量值，并且基于所确定的总可用氢容量值使车辆操作。
附图说明
[0007]详细描述特别参考以下附图，其中：图1是图示示例氢存储系统的框图；图2是图示用于图1的氢存储系统的存储罐的示例控制系统的框图；图3是图示与图2的控制系统通信的示例氢存储控制器的框图；图4是图示用于监测存储罐的电流输出端子的氢存储控制器的框图；
图5是图示根据本公开的氢存储系统的智能罐控制器的框图；图6是图示用于监测存储罐的电流输出端子的示例过程流程的框图；图7是图示用于在智能罐控制器和氢存储控制器之间建立通信的示例过程流程的框图；和图8是图示图5的智能罐控制器的示例实施方式的框图。
具体实施方式
[0008]虽然本公开的概念易于进行各种修改和替代形式，但是特定的示例性实施例已经在附图中以示例的方式示出并将被描述。然而，应当理解，并不打算将本公开的概念限制于所公开的特定形式；相反，本专利技术旨在覆盖落入如由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
[0009]说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以包括或不一定包括该特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合其他实施例实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内，无论是否明确描述。另外，应当理解，以“至少一个A、B和C”的形式包括在列表中的项目可以意味着（A）；（B）；（C）：（A和B）；（B和C）；（A和C）；或者（A、B、和C）。同样，以“A、B或C中的至少一者”形式列出的项目可以意味着（A）；（B）；（C）：（A和B）；（B和C）；（A和C）；或者（A、B、和C）。
[0010]在一些情况下，所公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任意组合来实施。所公开的实施例还可以被实施为由一个或多个暂时或非暂时机器可读（例如，计算机可读）存储介质承载或存储在其上的指令，这些指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读存储介质可以具体实施为用于以机器可读的形式存储或传输信息的任何存储装置、机制或其他物理结构（例如，易失性或非易失性存储器、介质盘或其他介质装置）。
[0011]在附图中，一些结构或方法特征可以以特定的布置和/或顺序示出。然而，应当理解，可能不需要这样的具体布置和/或顺序。相反，在一些实施例中，这种特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序布置。另外，在特定附图中包括结构或方法特征并不意味着在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括或者可以与其他特征相结合。
[0012]本公开的功率生成系统和方法可以包括蓄电池、发动机和/或燃料电池系统。燃料电池系统包括系统中的一个或多个、多种和/或多个燃料电池、燃料电池堆和/或燃料电池模块。在一些实施例中，功率生成系统可包括发动机，诸如内燃机、柴油发动机或氢提供动力的发动机等。在其他实施例中，本方法和系统不包括发动机或蓄电池。
[0013]用于功率生成系统（诸如燃料电池应用）的氢存储罐系统可以包括N个氢存储罐，例如氢（H2）存储罐。在传统的氢存储系统中，单个存储罐控制器为连接到其上的多个氢存储罐中的每一个提供驱动信号。在示例中，罐存储控制器向每个存储罐提供多个输入/输出（I/O）信号，诸如但不限于为罐压力传感器、罐温度传感器和罐螺线管阀中的每一者供能和控制的信号，其中每个信号经由其自己的端子连接被传送。
[0014]在传统的氢存储控制系统中添加或移除一个或多个氢存储罐具有挑战性。例如，
软件应用程序更新和/或存储罐控制器的重新校准可能是必要的，以确保信号组被传送到新连接的存储罐。作为另一个示例，当一个或多个存储罐被断开连接时，重新编程和/或重新校准存储罐控制器可能是必要的，以防止存储罐控制器错误地将开路端子连接识别为开路负载故障。
[0015]本公开的氢存储控制器被配置成监测存储罐的螺线管的电流输出。例如，每个存储罐包括电耦合和通信地耦合到氢存储控制器的对应端子的电流输出端子。响应于确定连接到氢存储控制器的存储罐的数量的请求，氢存储控制器被配置成顺序地命令接通每个存储罐的对应螺线管。在该命令期间，氢存储控制器监测存储罐的电流输出端子处的电流，以确定存储罐当前是否连接到存储控制器。
[0016]本公开的每个存储罐可以配备有专用智能罐控制器，该控制器被配置成提供必要的驱动信号并执行存储罐诊断。智能罐控制器使用车载通信网络与存储罐控制器通信。此外，因为每个智能罐控制器使用车载网络连接与存储罐控制器通信，所以更多数量的存储罐可以连接到给定的存储罐控制器。
[0017]图1图示了包括多个氢存储罐102的示例氢燃料存储系统100。在示例中，每个罐102包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的氢存储罐，所述氢存储罐包括：限定入口/出口开口的壳体；控制组件，其通过所述入口/出口延伸到所述壳体中，并包括一个或多个传感器；和控制器，其被配置成从所述一个或多个传感器接收信号，所述控制器被配置成：响应于对握手信号的请求，发起发送所述握手信号；以及响应于车辆启动，发起周期性地发送指示从所述一个或多个传感器接收到的参数值的数据。2.根据权利要求1所述的氢存储罐，其中，所述一个或多个传感器包括压力传感器或温度传感器中的至少一者。3.根据权利要求1所述的氢存储罐，其中，所述数据还指示存储罐标识符、氢存储罐类型、存储罐的储存质量、存储罐的当前储存值、存储罐的螺线管的罐螺线管状态或存储罐的诊断位图中的至少一者。4.根据权利要求1所述的氢存储罐，其中，所述控制器是智能罐控制器，并且其中，所述请求是从通信地耦合到所述智能罐控制器的氢存储控制器接收的。5.根据权利要求4所述的氢存储罐，其中，所述智能罐控制器和所述氢存储控制器使用控制器局域网（CAN）进行通信。6.根据权利要求4所述的氢存储罐，其中，所述氢存储控制器通信地连接到所述多个智能罐控制器中的对应一者，每个智能罐控制器与所述车辆的多个氢存储罐中的一个相关联。7.一种用于控制车辆中的氢存储罐的方法，所述方法包括：响应于握手请求，由车辆控制器发起发送握手信号，所述车辆控制器通信地耦合到所述氢存储罐的控制系统，并且所述控制系统包括一个或多个传感器；和响应于状态请求，发起周期性地发送指示从所述一个或多个传感器接收到的一个或多个参数值的数据。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个传感器包括压力传感器和温度传感器中的至少一者。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述数据还指示存储罐标识符、存储罐类型、存储罐的存储质量、存储罐的当前存储值、存储罐的螺线管的罐螺线管状态和存储罐的诊断位图中的至少一者。10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述控制器是智能罐控制器，并且其中，所述请求是从与其通信地耦合的氢存储控制器接收的。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述智能罐控制器和所述氢存储控制器使用控制器局域网（CAN）进行通信。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述氢存储控制器通信地连接到与所述车辆的多个氢存储罐中的每一个相关联的多个智能罐控制器中的对应一个。13.一种氢燃料车辆，包括：多个氢存储罐，每个存储罐包括一个或多个传感器；与所述多个氢存储罐中的每个氢存储罐相关联的智能罐控制器，每个智能罐控制器通信地耦合到相关联的氢存储罐的每个传感器；和
氢存储控制器，其通信地耦合到所述多个智能罐控制器中的每一个，并且被配置成向其发送握手请求，其中，所述氢存储控制器基于连接到车载通信网络的氢存储罐的数量和每个被连接的氢存储罐的容量来确定车辆的总可用氢容量值，并且其中，被连接的氢存储罐的数量对应于响应于请求而接收的握手信号的数量。14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述氢存储控制器还被配置成响应于未能从所述多个智能罐控制器中的一个接收到握手信号，将总可用氢容量值减少与所述智能罐控制器相关联的氢存储罐的容量的量。15.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述氢存储控制器还被配置成响应于从所述多个智能罐控制器中的附加一个接收到附加握手信号，将总可用氢容量值增加与所述附加智能罐控制器相关联的氢存储罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：卡明斯公司，
类型：发明
国别省市：