[发明专利]用于氢燃料电池汽车的加氢控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于氢燃料电池汽车的加氢控制系统，他的氢气管理系统控制器用于判断氢瓶的温度、压力和氢泄漏值是否无异常，如果无异常且氢瓶压力未达到氢瓶额定压力，氢气管理系统控制器唤醒整车控制器和电池管理系统；电池管理系统向整车控制器反馈当前整车动力电压是否上电；整车控制器判断当前整车是否上动力电压和车速是否为零，如果当前整车未上动力电压且车速为零，整车控制器向氢气管理系统控制器发送允许加氢指令，氢气管理系统控制器控制氢气管理系统开始进行加氢；整车控制器收到整车当前处在加氢状态的信号后，禁止整车上动力电压。本发明具有合理的系统架构，加氢过程中不唤醒不必要的控制器降低整车功耗，有效避免蓄电池亏电。

技术领域

本发明涉及汽车工程技术领域，具体涉及一种用于氢燃料电池汽车的加氢控制系统及方法。

背景技术

近年来，新能源汽车迅猛发展，多个国家发布了禁售燃油车的时间表。在国内因国家和地方政策的引导，纯电动汽车得到了长足的发展。但纯电动车辆存在多个限制条件，如纯电动车辆的充电时间较长、续驶里程较短。氢燃料电池汽车加氢时间短、续驶里程较长，满足了消费者的出行需求。

现有加氢相关各控制器的硬件网络架构见图1，该架构在车辆正常行驶过程中无明显的弊端，但在车辆驶入加氢站进行加氢时，存在唤醒无关控制器的弊端。氢能车辆加氢时，整车关断动力电压动力电和低压电(车钥匙拔出或钥匙处于off档)，加氢时不需要唤醒燃料电池控制器(FCCU)，但现有架构图1必须唤醒FCCU才能传递目前整车的状态是否允许加氢(因需通过FCCU传递CAN报文)；

总体来说氢能车辆在车辆加氢相关硬件架构和加氢过程监控上存在如下问题：

1、整车控制器(VCU)、燃料电池控制器(FCCU)、氢气管理系统控制器(HMS)和电池管理系统(BMS)没有一个比较好的CAN网络架构方式，来保证安全加氢；

2、加氢过程中仅有视频监控和加氢舱门接近开关来保证加氢过程监控，无法保证其他潜在的风险导致危险发生(如加氢车速不为零，进而扯断加氢枪及相应设施)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于氢燃料电池汽车的加氢控制系统及方法，本发明具有合理的系统架构，加氢过程中不唤醒不必要的控制器降低整车功耗，有效避免蓄电池亏电。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种用于氢燃料电池汽车的加氢控制系统，其特征在于：它包括氢气管理系统控制器、整车控制器、电池管理系统和燃料电池控制器；所述氢气管理系统控制器用于判断氢瓶的温度、压力和氢泄漏值是否均在对应的阈值范围内，如果均在对应的阈值范围内且氢瓶压力未达到氢瓶额定压力，氢气管理系统控制器通过CAN总线唤醒整车控制器和电池管理系统，然后氢气管理系统控制器还用于向整车控制器周期发送请求加氢的请求信号；

电池管理系统用于向整车控制器反馈当前整车动力电压是否上电；

整车控制器用于判断当前整车是否上动力电压和车速是否为零，如果当前整车未上动力电压且车速为零，整车控制器向氢气管理系统控制器发送允许加氢指令，氢气管理系统控制器控制氢气管理系统开始进行加氢，并向整车控制器反馈整车当前处在加氢状态；

整车控制器还用于收到整车当前处在加氢状态的信号后，禁止整车上动力电压；

燃料电池控制器用于在整车正常行驶时对氢气管理系统控制器进行控制，正常行驶时，燃料电池控制器FCCU会给氢气管理系统HMS发送CAN报文，控制氢瓶瓶阀开闭等。

本发明的有益效果为：

本发明采用合理的架构，加氢过程中不唤醒不必要的控制器降低整车功耗，有效避免蓄电池亏电(控制器唤醒后电耗增加，有可能导致蓄电池亏电)；