[发明专利]氢燃料电池系统的控制器

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池系统的控制器，所述氢燃料电池系统的控制器包括处理器、通讯组件、管理组件、A/D采集组件和驱动输出组件，所述通讯组件包括CAN模块和FlexRay模块，所述处理器分别与CAN模块、FlexRay模块、管理组件、A/D采集组件和驱动输出组件连接，FlexRay模块与氢燃料电池系统的整车控制器连接，CAN模块与氢燃料电池系统的CAN设备连接，A/D采集组件与氢燃料电池系统的传感器组件连接，驱动输出组件具有故障诊断功能且与氢燃料电池系统的执行装置连接。本发明的优点在于：满足了燃料电池系统的多传感器采样、高精度采样、控制量多并且控制精度高的要求；具备良好的电磁兼容性；防护等级达到IP67；具备CAN和Flexray通讯接口，支持Bootloader程序更新功能。

技术领域

本发明涉及燃料电池车技术领域，更具体而言，涉及氢燃料电池系统的控制器。

背景技术

氢燃料电池电池车是用氢气代替传统石油等作为动力能源的车辆，利用氢气和氧气的氧化还原反应，将氢气储存的化学能转化为电能同时产生大量的水，对环境实现零污染、零排放，是世界汽车发展的主流方向。燃料电池汽车作为新能源汽车的一种，燃料电池系统作为动力源的核心部件，其控制系统具有分布式结构和恶劣的电磁环境。

在燃料电池系统中，散热系统的散热风扇需要无极变速、附件系统中的空压机、DCDC中的大功率开关管IGBT及电感等部件都工作在开关模式下，其对燃料电池系统造成强烈的电磁干扰，这对燃料电池系统控制器的电磁兼容性提出了很高的要求。同时，燃料电池系统控制器还需要采集一些传感器信号和开关量信号、驱动控制一些电磁阀、执行算法运算、数据处理及系统工作状态的监控，系统的任务量大，软件系统复杂，这对控制器的核心处理器提出了更高的要求，也对软件架构提出了新的要求。

目前现有的控制器在硬件方面，大部分为传统燃油车而设计的，不能直接用于燃料电池系统的控制。同时，在控制器的核心处理器上，一般为16位单核处理器，其数据处理能力满足不了现在新的控制需求；不满足ISO26262标准功能安全的要求；信号采集、信号输出端口不丰富，不能满足复杂系统控制的要求；在通讯接口方面，不具备多路CAN总线通讯接口，不能满足燃料电池系统网络控制模式，不具备更高速FlexRAY通讯接口；在驱动大功率负载端口，一般采用继电器，不具备故障诊断功能；在EMC设计处理方面，没有系统性设计，整体不具备强的电磁兼容性，不满足燃料电池汽车复杂电磁环境的应用。

综上所述，需要提供氢燃料电池系统的控制器，其能够克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明旨在提供一种氢燃料电池系统的控制器，其能够克服现有技术的缺陷。本发明的发明目的通过以下技术方案得以实现。

本发明的一个实施方式提供了一种氢燃料电池系统的控制器，其中所述氢燃料电池系统的控制器包括处理器、通讯组件、管理组件、A/D采集组件和驱动输出组件，所述通讯组件包括CAN模块和FlexRay模块，所述处理器分别与CAN模块、FlexRay模块、管理组件、A/D采集组件和驱动输出组件连接，FlexRay模块与氢燃料电池系统的整车控制器连接，CAN模块与氢燃料电池系统的CAN设备连接，A/D采集组件与氢燃料电池系统的传感器组件连接，驱动输出组件具有故障诊断功能且与氢燃料电池系统的执行装置连接。

根据本发明的上述一个实施方式提供的氢燃料电池系统的控制器，其中所述CAN模块包括多条CAN总线，氢燃料电池系统的每个CAN设备分别通过一条CAN总线与处理器连接。

根据本发明的上述一个实施方式提供的氢燃料电池系统的控制器，其中所述通讯组件还包括LIN模块，氢燃料电池系统的LIN设备通过LIN模块与处理器连接。