[發明專利]用于感測燃料電池電動車輛的充氫狀態的系統和方法

有效

• 申請號: 201711246751.1
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN110014881B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 沈志炫;黃基鎬;金亨基
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: B60L50/70
• 分類號: B60L50/70
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

提供了用于感測燃料電池電動車輛的充氫狀態的系統和方法。該系統包括紅外發射單元，該紅外發射單元發射用于感測在充氫時打開的燃料門的燃料門感測紅外信號以及用于感測連接到車輛的充氫入口的充氫站側充氫噴嘴的噴嘴感測紅外信號。紅外接收單元接收然后在燃料門上反射的燃料門感測紅外信號，并且接收從紅外發射單元發射然后在充氫噴嘴上反射的噴嘴感測紅外信號。控制器在感測到燃料門的打開狀態和充氫噴嘴的充氫入口連接狀態時確定車輛正在充氫。

技術領域

本公開涉及用于感測燃料電池電動車輛的充氫狀態的系統和方法，并且更具體地涉及用于感測充氫狀態的系統和方法，所述系統和方法更精確地感測氫是否被充入燃料電池電動車輛。

背景技術

通常，燃料電池電動車輛是使用燃料電池堆作為車輛的主要動力源的車輛，并且通過利用在燃料電池堆中產生的電能驅動電動機來驅動。燃料電池堆使氫(其是由包括氫罐的氫氣供應裝置供應的燃料氣體)與空氣中的氧(其是由包括鼓風機或壓縮機的空氣供應裝置供應的氧化劑氣體)發生電化學反應以產生電能。

在燃料電池電動車輛中，氫以安全和緊湊的方式作為燃料儲存。已經開發了各種儲氫技術，以滿足車輛里程和安全性的增加。在各種儲氫技術中，通常在重量輕、高強度并且能夠承受高壓的氫罐中充氫，確保乘車空間并確保足夠的行駛距離，氫罐被廣泛使用，其可以在350巴或700巴規格的高壓下進行充氫。

如上所述，由于燃料電池電動車輛使用氫作為燃料，所以需要安裝用于儲存氫的儲氫系統，并且目前經常安裝的是在當前商業化水平上最高的700巴的高壓儲氫系統。燃料電池電動車輛在充氫站周期性地充氫，在這種情況下，氫在高壓狀態下被加壓，以被充入車輛的氫罐中。特別是在700巴的高壓儲氫系統中，充氫時氫壓力上升直至875巴，允許溫度高至85℃。

為了確保充氫時的安全性，需要調整充氫速度，相應地，充氫站與車輛在關閉充氫的情況下彼此通信，并且諸如儲氫系統中的壓力或溫度的數據(其是在車輛中測量的)經由其間的通信而被提供至充氫站。特別地，盡管可以在充氫站和車輛之間執行有線或無線通信，但是近來已經使用了由作為無線通信協議的SAE J2799建立的紅外線通信。

在進行充氫時，車輛的起動受到限制以保護駕駛員、乘客和充氫站的工作人員，因此需要用于感測車輛中的充氫情況的技術。更具體地說，作為目前商用燃料電池電動車輛的儲氫技術，高壓儲氫是獨特的，并且通過使用充氫站和車輛的儲氫系統之間的壓差來進行高壓充氫。

為了在高壓下進行充氫，提供了在充氫站和車輛之間傳輸高壓氫氣的路徑。在充氫過程中，作為車輛的充氫入口的插座與充氫站的噴嘴彼此接合，并且當實現精確接合時，高壓氫氣從充氫站的分配器通過高壓軟管、噴嘴和插座流向車輛的儲氫系統。特別地，在由于駕駛員的誤操作或駕駛員的疏忽而使車輛發生闖動(rushing)的情況下，噴嘴破損或高壓軟管與車輛之間的連接器分離，從而導致可能的高壓氫氣泄漏。

因此，在燃料電池電動車輛中，需要通過確定當前是否在車輛中充氫然后在充氫時限制車輛起動來防止這種危險，并且因此，需要能夠準確感測燃料電池電動車輛中是否充氫的技術。

本部分公開的上述信息僅僅是為了增強對本發明背景的理解，因此其中可能包含不構成本國本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明提供一種用于感測充氫狀態的系統和方法，其更準確地感測氫是否被充入燃料電池電動車輛。

在一個方面，本發明提供了一種用于感測燃料電池電動車輛的充氫狀態的系統，該系統可以包括：紅外發射單元，被配置為發射用于感測在充氫時打開的燃料門的燃料門感測紅外信號以及用于感測連接到車輛的充氫入口的充氫站側充氫噴嘴的噴嘴感測紅外信號；紅外接收單元，被配置為接收從所述紅外發射單元發射然后在燃料門上反射的所述燃料門感測紅外信號，并且接收從所述紅外發射單元發射然后在充氫噴嘴上反射的所述噴嘴感測紅外信號；和控制器，被配置為響應于通過所述紅外接收單元感測到所述燃料門的打開狀態和所述充氫噴嘴的充氫入口連接狀態，確定所述車輛正在充氫。