[发明专利]一种氢燃料电池系统网络拓扑结构

说明书

本发明公开了氢燃料电池系统网络拓扑结构，涉及氢燃料电池系统、CAN信息通讯领域和信息处理领域，该系统包括氢燃料电池控制单元FCU、电压采集模块CVM、氢气循环泵、水循环泵、升压DC、高压配电箱、空气压缩系统ACS、水加热器、整车控制器VCU和整车OBD口；其中设计CAN1为氢燃料电池系统第一内网，CAN2为氢燃料电池系统第二内网，CAN3为氢燃料电池系统对接整车网络；本发明的有益效果是：增加氢燃料电池系统网络拓扑结构的稳定性和可靠性，同时增强氢燃料电池系统网络拓扑结构的通讯响应速率。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池系统、CAN信息通讯领域和信息处理领域，具体为一种氢燃料电池系统网络拓扑结构。

背景技术

随着氢能源的热度逐年提高，氢燃料电池系统的开发和设计越来越得到更为广泛的关注，在氢燃料电池系统的开发和设计中，氢燃料电池系统的网络架构的设计成为其中一项重要的内容，高效和合理的氢燃料电池系统的网络拓扑架构系统有助于保证氢燃料电池系统的稳定性和可靠性。

然而，现有的氢燃料电池系统的网络拓扑没有很好地根据其系统内的子系统网络的独特性需求设计出高效和稳定的通讯网络系统，且传统的氢燃料电池系统的网络拓扑结构采用网关控制器对接整车网络，这样容易造成通讯的延迟和降低通讯的可靠性以及稳定性。因此网络拓扑结构造成通讯延迟、可靠性及稳定性不高是亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明旨在提供一种氢燃料电池系统网络拓扑结构，以解决传统网络拓扑结构造成通讯延迟、可靠性及稳定性不高的问题。

本发明提供的技术方案是：一种氢燃料电池系统网络拓扑结构，所述氢燃料电池系统网络拓扑结构包括：氢燃料电池控制单元FCU、第一通讯网络、第二通讯网络、第三通讯网络、氢燃料电池各子系统、电压采集模块CVM、整车OBD口和整车控制器VCU；

所述氢燃料电池控制单元FCU分别通过所述第一通讯网络和第二通讯网络与所述氢燃料电池各子系统连接，形成氢燃料电池系统第一内网和氢燃料电池系统第二内网；

所述氢燃料电池控制单元FCU通过所述第一通讯网络和所述第二通讯网络采集获取所述氢燃料电池各子系统状态信息，并向所述氢燃料电池各子系统发送控制信息。

所述氢燃料电池控制单元FCU还通过所述第三通讯网络分别与所述整车OBD口和所述整车控制器VCU连接，形成氢燃料电池系统对接整车网络；

所述氢燃料电池控制单元FCU通过所述第三通讯网络将所述各子系统状态信息分别发送给整车控制器VCU和整车OBD口，并通过所述第三通讯网络获取整车控制信息，实现氢燃料电池系统内部通讯和氢燃料电池系统对接整车网络通讯。

进一步地，所述氢燃料电池各子系统包括：电压采集模块CVM、氢气循环泵、水循环泵、升压DC、高压配电箱、空气压缩系统ACS和水加热器。

进一步地，将电压采集模块CVM的网络端单独接入到氢燃料电池控制单元FCU的第二通讯网络端口上，组成氢燃料电池系统第二内网；由于电压采集模块CVM需要直接采集氢燃料电池电压信息，而氢燃料电池的功率响应频繁，成为电磁干扰源，导致电压采集模块CVM易受到氢燃料电池电芯EMC干扰，所以将电压采集模块CVM与氢燃料电池控制单元FCU单独组成一个网络，易隔离电压采集模块CVM通讯对其他子系统的影响，同时方便对氢燃料电池系统第二内网进行特殊处理。

进一步地，在所述氢燃料电池系统第二内网中，设计有CAN屏蔽线束，所述CAN屏蔽线束的两端分别连接到电压采集模块CVM的地线和氢燃料电池控制单元FCU的地线上；即对屏蔽层进行双端接地处理，屏蔽外界的干扰信号和氢燃料电池带来的干扰信号。

进一步地，将氢燃料电池系统其他各子系统接入到氢燃料电池系统第一内网中，便于氢燃料电池控制单元FCU收集和控制各子系统，实现氢燃料电池系统功能。