一种车辆氢系统加氢开关控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆氢系统加氢开关控制系统及方法，加氢方法如下：S1、氢盖开关监测传感器检测加氢盖是否打开并传输至控制器，采集氢瓶瓶口阀驱动电路是否控制瓶口阀切换至加氢开状态；S2、控制器发射红外信号并检测加氢枪口是否加氢插接到位；控制授氢口红外信号发射器向加氢枪口红外信号接收器发射加氢红外信号，加氢枪口启动加氢作业；S3、控制器内部进行加氢开启时间监控并达到条件后停止加氢。本发明专利技术先进行是否满足加氢环境检测，通过红外信号实现加氢机插接到位、加氢指令等作业，控制器实现安全加氢检测、氢瓶工作状态及环境检测、加氢作业等自动化、智能化流程控制，提高了加氢作业效率和安全性能。加氢作业效率和安全性能。加氢作业效率和安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆氢系统加氢开关控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及氢能源汽车检测领域，尤其涉及一种车辆氢系统加氢开关控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着传统汽车的排放对环境污染问题的影响越来越严重，新能源汽车成了解决汽车尾气排放的重要途径，氢能源汽车及配套设备研发也变得越来越重，同时人们越来越把燃料电池的安全性放在首位，氢系统(包含氢瓶)作为氢燃料存储设备，氢系统为氢能源汽车供应氢燃料,在氢系统中氢燃料含量降低到较低值就会发出燃料报警，需要对氢系统进行加氢作业，氢系统在加氢过程中，加氢口与加氢枪是否插接到位，氢系统与加氢枪如何收到插接到位信号，故此对氢系统进行加氢作业需要进行各方面检测以提高其安全性能(比如出现氢泄露、氢燃料加注失败等安全问题)，也是目前研究的方向，如何设计一套安全、有效、反应快速的加氢检测开关技术是氢能源汽车行业发展研究的重要方向。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种车辆氢系统加氢开关控制系统及方法，能够实现加氢盖是否打开、瓶口阀是否切换至加氢状态进行检测，然后通过红外信号实现加氢机是否插接到位的红外精确检测，并通过红外信号进行加氢指令发送便于加氢机及时、安全地进行加氢作业；同时控制器实现安全加氢检测、氢瓶工作状态及环境检测、加氢作业等自动化、智能化流程控制，提高了加氢作业效率和安全性能。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0005]一种车辆氢系统加氢开关控制系统，包括氢瓶、加氢机和控制器，氢瓶连通有输氢管，输氢管端部具有授氢口，加氢机包括与授氢口对应插接的加氢枪口，所述授氢口内部设有加氢红外发射接收电路，所述授氢口端面设有至少一个与加氢红外发射接收电路连接的授氢口红外信号发射器和至少一个与加氢红外发射接收电路连接的授氢口红外信号接收器，所述加氢枪口端面安装设有红外信号反射器，所述加氢口端面还设有加氢枪口红外信号接收器；所述输氢管上安装设有瓶口阀，所述授氢口具有授氢插口和封闭授氢插口的加氢盖，授氢口上设有用于检测加氢盖是否打开的氢盖开关监测传感器，控制器包括氢瓶瓶口阀驱动电路和模拟/数字信号采集模块，氢瓶瓶口阀驱动电路与瓶口阀电连接，控制器与加氢红外发射接收电路通过RS232串口总线连接，控制器与氢盖开关监测传感器电连接。
[0006]为了更好地实现本专利技术，所述输氢管上连通有供氢系统，所述瓶口阀为电磁阀且用于切换加氢和供氢开关切换作业。
[0007]本专利技术控制器优选的技术方案是：所述控制器还包括CAN通讯模块，所述模拟/数字信号采集模块连接有传感器系统，所述传感器系统包括设置于氢瓶外部用于监测氢泄漏的氢浓度传感器、设置于氢瓶内部用于监测氢瓶内部环境温度的温度传感器、用于监测氢瓶内部环境压力的压力传感器。
[0008]优选地，所述红外发射接收电路包括TOIM3232芯片电路，TOIM3232芯片电路具有与RS232串口总线对应插接的电源正极接口、电源负极接口、红外信号发射信号接口、红外信号反馈信号接口；TOIM3232芯片电路接收控制器的数字信号并控制所有授氢口红外信号发射器向外发射红外信号，加氢红外发射接收电路接收反馈的红外信号并经过TOIM3232芯片电路接收控制器转换为数字信号反馈传输至控制器中。
[0009]优选地，所述授氢口端面设有三个授氢口红外信号发射器和一个授氢口红外信号接收器，三个授氢口红外信号发射器呈圆周均匀分布设于授氢口端面，授氢口红外信号接收器位于相邻两个授氢口红外信号发射器中间；所述加氢口端面的加氢端红外信号接收器数量为一个。
[0010]一种氢瓶加氢开关控制方法，包括氢瓶、加氢机和控制器，氢瓶连通有输氢管，输氢管端部具有授氢口，加氢机包括与授氢口对应插接的加氢枪口，授氢口内部设有加氢红外发射接收电路，授氢口端面设有至少一个与加氢红外发射接收电路连接的授氢口红外信号发射器和至少一个与加氢红外发射接收电路连接的授氢口红外信号接收器，所述加氢枪口端面安装设有红外信号反射器，加氢口端面还设有加氢枪口红外信号接收器；输氢管上安装设有瓶口阀，授氢口具有授氢插口和封闭授氢插口的加氢盖，授氢口上设有用于检测加氢盖是否打开的氢盖开关监测传感器，控制器包括氢瓶瓶口阀驱动电路和模拟/数字信号采集模块，氢瓶瓶口阀驱动电路与瓶口阀电连接，控制器与加氢红外发射接收电路通过RS232串口总线连接，控制器与氢盖开关监测传感器电连接；其加氢方法如下：
[0011]S1、氢盖开关监测传感器检测加氢盖是否打开并传输至控制器，采集氢瓶瓶口阀驱动电路是否控制瓶口阀切换至加氢开状态；若检测到加氢盖打开且瓶口阀切换至加氢开状态，则进入步骤S2；
[0012]S2、控制器控制授氢口红外信号发射器发射红外信号并检测加氢枪口是否加氢插接到位；若加氢插接到位，则授氢口红外信号接收器能收到经红外信号反射器反射回来的红外信号；接着控制器控制授氢口红外信号发射器向加氢枪口红外信号接收器发射加氢红外信号，加氢枪口启动加氢作业；
[0013]S3、控制器内部设置时间T进行加氢开启时间计时，若加氢开启时间达到时间T，则授氢口红外信号发射器停止向加氢枪口红外信号接收器发射加氢红外信号或向加氢枪口红外信号接收器发射停止加氢红外信号。
[0014]在本专利技术氢瓶加氢开关控制方法中，本专利技术进一步提供如下优选的技术方案：所述控制器还包括CAN通讯模块，模拟/数字信号采集模块连接有传感器系统，传感器系统包括设置于氢瓶外部用于监测氢泄漏的氢浓度传感器、设置于氢瓶内部用于监测氢瓶内部环境温度的温度传感器、用于监测氢瓶内部环境压力的压力传感器；在加氢方法之前还包括如下方法：
[0015]P1、传感器初始化，整车进行故障检测，若有故障进入步骤P2，若无故障进入步骤P3；
[0016]P2、控制器发送故障信息到整车的上位机并检测氢瓶是否处于燃烧供氢状态和采集上位机是否发出燃烧供氢指令，若氢瓶处于燃烧供氢状态或上位机已发出燃烧供氢指令，则授氢口红外信号发射器不发送红外信号；否则控制器判定氢瓶供氢关闭并判断是否收到加氢指令，若控制器收到加氢指令则进入加氢作业，否则不工作；
[0017]P3、控制器检测氢瓶是否处于燃烧供氢状态和采集上位机是否发出燃烧供氢指令，若氢瓶处于燃烧供氢状态或上位机已发出燃烧供氢指令，则授氢口红外信号发射器不发送红外信号；否则控制器判定氢瓶供氢关闭并判断是否收到加氢指令，若控制器收到加氢指令则进入加氢作业，否则不工作。
[0018]优选地，本专利技术氢瓶加氢开关控制方法还包括如下方法：
[0019]S4、氢浓度传感器对氢瓶外部氢浓度进行监测以确定氢泄漏数据并反馈至控制器，若氢浓度达到预设报警浓度，则发出泄漏报警；温度传感器监测氢瓶内部环境温度，若氢瓶内部环境温度达到预设温度阈值，则发出温度报警；压力传感器监测氢瓶内部环境压力，若氢瓶内部环境温度达到预设压力阈值，则发出温度报警；控制器通过CAN通讯向外通信传输。
[0020]优选地，本专利技术氢瓶加氢开关控制方法步骤S3中的时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆氢系统加氢开关控制系统，包括氢瓶（1）和加氢机，氢瓶（1）连通有输氢管（2），输氢管（2）端部具有授氢口（3），加氢机包括与授氢口（3）对应插接的加氢枪口（7），其特征在于：还包括控制器（5），所述授氢口（3）内部设有加氢红外发射接收电路（31），所述授氢口（3）端面设有至少一个与加氢红外发射接收电路（31）连接的授氢口红外信号发射器（32）和至少一个与加氢红外发射接收电路（31）连接的授氢口红外信号接收器（33），所述加氢枪口（7）端面安装设有红外信号反射器（72），所述加氢口（7）端面还设有加氢枪口红外信号接收器（71）；所述输氢管（2）上安装设有瓶口阀（6），所述授氢口（3）具有授氢插口和封闭授氢插口的加氢盖（4），授氢口（3）上设有用于检测加氢盖（4）是否打开的氢盖开关监测传感器，控制器（5）包括氢瓶瓶口阀驱动电路（51）和模拟/数字信号采集模块（52），氢瓶瓶口阀驱动电路（51）与瓶口阀（6）电连接，控制器（5）与加氢红外发射接收电路（31）通过RS232串口总线（8）连接，控制器（5）与氢盖开关监测传感器电连接。2.按照权利要求1所述的一种车辆氢系统加氢开关控制系统，其特征在于：所述输氢管（2）上连通有供氢系统（10），所述瓶口阀（6）为电磁阀且用于切换加氢和供氢开关切换作业。3.按照权利要求1所述的一种车辆氢系统加氢开关控制系统，其特征在于：所述控制器（5）还包括CAN通讯模块（53），所述模拟/数字信号采集模块（52）连接有传感器系统（9），所述传感器系统（9）包括设置于氢瓶（1）外部用于监测氢泄漏的氢浓度传感器（91）、设置于氢瓶（1）内部用于监测氢瓶（1）内部环境温度的温度传感器（92）、用于监测氢瓶（1）内部环境压力的压力传感器（93）。4.按照权利要求1所述的一种车辆氢系统加氢开关控制系统，其特征在于：所述红外发射接收电路（31）包括TOIM3232芯片电路，TOIM3232芯片电路具有与RS232串口总线（8）对应插接的电源正极接口、电源负极接口、红外信号发射信号接口、红外信号反馈信号接口；TOIM3232芯片电路接收控制器（5）的数字信号并控制所有授氢口红外信号发射器（32）向外发射红外信号，加氢红外发射接收电路（31）接收反馈的红外信号并经过TOIM3232芯片电路接收控制器（5）转换为数字信号反馈传输至控制器（5）中。5.按照权利要求1所述的一种车辆氢系统加氢开关控制系统，其特征在于：所述授氢口（3）端面设有三个授氢口红外信号发射器（32）和一个授氢口红外信号接收器（33），三个授氢口红外信号发射器（32）呈圆周均匀分布设于授氢口（3）端面，授氢口红外信号接收器（33）位于相邻两个授氢口红外信号发射器（32）中间；所述加氢口（4）端面的加氢端红外信号接收器（6）数量为一个。6.一种氢瓶加氢开关控制方法，其特征在于：包括氢瓶（1）、加氢机和控制器（5），氢瓶（1）连通有输氢管（2），输氢管（2）端部具有授氢口（3），加氢机包括与授氢口（3）对应插接的加氢枪口（7），授氢口（3）内部设有加氢红外发射接收电路（31），授氢口（3）端面设有至少一个与加氢红外发射接收电路（31）连接的授氢口红外信号发射器（32）和至少一个与加氢红外发射接收电路（31）连接的授氢口红外信号接收器（33），所述加氢枪口（7）端面安装设有红外信号反射器（72），加氢口（7）端面还设有加氢枪口红外信号接收器（71）；输氢管（2）上安装设有瓶口阀（6），授氢口（3）具有授氢插口和封闭授氢插口的加氢盖（4），授氢口（3）上设有用于检测加氢盖（4）是否打开的氢盖开关监测传感器，控制器（5）包括氢瓶瓶口阀驱动电路（51）和模拟/数字信号采集模块（52），氢瓶瓶口阀驱动电路（51）与瓶口阀（6）电连接，
控制器（5）与加氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝再生，刘维，万雄，吴怀述，向红梅，
申请(专利权)人：成都亿华通动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：