[实用新型]一种燃料电池集成安全监控器

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料电池安全技术领域，更具体地说是指一种燃料电池集成安全监控器。

背景技术

随着新能源汽车技术不断发展，对汽车安全管理系统要求也越来越高，特别是燃料电池客车，其采用的燃料氢气本身具有超高压、易泄漏扩散、易爆炸等相关危险特性。燃料电池安全管理系统是负责整车的供氢分配、氢源保护及安全控制，保证车上供氢设备安全及正常使用，使命重大。

目前，客车的燃料电池安全管理系统仍采用传统的被动控制，即采用相关的组合开关阀、单向阀、过流保护阀、截止阀等气源被动保护器件，对氢气源系统进行相应的物理控制，以保证基础安全的可靠性。但是，由于被动控制作用于安全事件发生以后，具有滞后性，无法对整车安全状态进行检测以及提前预警，难以起到相应的安全控制效果。

发明内容

本实用新型提供一种燃料电池集成安全监控器，以解决现有燃料电池供氢系统具有滞后性，无法对整车安全状态进行检测以及预警，安全控制效果差。

本实用新型采用如下技术方案：

一种燃料电池集成安全监控器，包括数据采集模块、阀控驱动模块、碰撞检测模块、CAN通讯模块和控制模块，所述数据采集模块与燃料电池气源系统的传感模块连接，用于采集气源系统中氢源的状态参数，所述阀控驱动模块与燃料电池气源系统上的电磁阀连接，用于控制燃料电池气源系统中氢源的卸荷切断，所述碰撞检测模块用于检测车辆运动状态，所述CAN通讯模块通过CAN通讯协议与整车CAN总线连接通讯，所述控制模块分别与所述数据采集模块、阀控驱动模块、碰撞检测模块、CAN通讯模块连接。

进一步地，所述数据采集模块为多路AD采样芯片，所述燃料电池气源系统的传感模块包括氢气泄漏传感器、气瓶压力传感器、气源温度传感器，所述多路AD采样芯片分别与所述氢气泄漏传感器、气瓶压力传感器、气源温度传感器连接采样。

进一步地，所述多路AD采样芯片与所述控制模块之间配置有CPLD多路复用器。

进一步地，所述阀控驱动模块为隔离型MOSFET驱动器。

进一步地，所述碰撞检测模块为MEMS加速度传感器。

进一步地，所述CAN通讯模块为CAN物理层收发器。

进一步地，所述控制模块为双核MCU芯片。

进一步地，还包括双电源管理模块，所述双电源管理模块分别与所述燃料电池气源系统、数据采集模块、阀控驱动模块、碰撞检测模块、CAN通讯模块和控制模块连接供电。

进一步地，所述安全监控器通过车联网与企业后台服务器连接。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本燃料电池集成安全监控器作业时，通过对燃料电池气源系统的各个传感器进行参数采集分析，对燃料电池客车在行驶、加氢等等状态的氢能安全实时监控，得到燃料电池客车在各种工作状况下安全保护信息，并通过对碰撞模块的检测，达到在整车碰撞过程中，第一时间对供氢系统进行关闭锁止，完成燃料电池客车主动安全系统机制，解决现有燃料电池供氢系统具有滞后性的问题，提高燃料电池安全控制效果。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型工作原理图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型实施例的具体实施方式。

参照图1和图2，一种燃料电池集成安全监控器，包括数据采集模块1、阀控驱动模块2、碰撞检测模块3、CAN通讯模块4、控制模块5和双电源管理模块7。控制模块5采用32位ARM cortex系列双核MCU作为嵌入式控制的主控芯片。控制模块5分别与数据采集模块1、阀控驱动模块2、碰撞检测模块3、CAN通讯模块4连接连接。

参照图1和图2，数据采集模块1与燃料电池气源系统的传感模块连接，用于采集气源系统中氢源的压强、温度、泄漏情况等参数。数据采集模块1采用多路AD采样芯片11，燃料电池气源系统的传感模块包括氢气泄漏传感器61、气瓶压力传感器62、气源温度传感器63。 多路AD采样芯片11分别与氢气泄漏传感器61、气瓶压力传感器62、气源温度传感器63连接采样，并将采样信息发送给控制模块5。在多路AD采样芯片11和控制模块5的I/O输入端之间还配置有CPLD多路复用器12，通过运用HDL设计时的CPLD多路复用器12解决多路AD采用数据量传输瓶颈，实现氢能源安全实时监控。