[實用新型]一種燃料電池集成安全監控器

有效

• 申請號: 201720324024.1
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206594508U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 蔡兆暉;李理;吳顯能;李宏峰;楊養晴;洪恒達;羅楠;胡群煌
• 申請（專利權）人: 廈門金龍聯合汽車工業有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;H01M8/04
• 代理公司: 泉州市博一專利事務所35213
• 代理人: 孟慶茹

技術領域

本實用新型涉及燃料電池安全技術領域，更具體地說是指一種燃料電池集成安全監控器。

背景技術

隨著新能源汽車技術不斷發展，對汽車安全管理系統要求也越來越高，特別是燃料電池客車，其采用的燃料氫氣本身具有超高壓、易泄漏擴散、易爆炸等相關危險特性。燃料電池安全管理系統是負責整車的供氫分配、氫源保護及安全控制，保證車上供氫設備安全及正常使用，使命重大。

目前，客車的燃料電池安全管理系統仍采用傳統的被動控制，即采用相關的組合開關閥、單向閥、過流保護閥、截止閥等氣源被動保護器件，對氫氣源系統進行相應的物理控制，以保證基礎安全的可靠性。但是，由于被動控制作用于安全事件發生以后，具有滯后性，無法對整車安全狀態進行檢測以及提前預警，難以起到相應的安全控制效果。

發明內容

本實用新型提供一種燃料電池集成安全監控器，以解決現有燃料電池供氫系統具有滯后性，無法對整車安全狀態進行檢測以及預警，安全控制效果差。

本實用新型采用如下技術方案：

一種燃料電池集成安全監控器，包括數據采集模塊、閥控驅動模塊、碰撞檢測模塊、CAN通訊模塊和控制模塊，所述數據采集模塊與燃料電池氣源系統的傳感模塊連接，用于采集氣源系統中氫源的狀態參數，所述閥控驅動模塊與燃料電池氣源系統上的電磁閥連接，用于控制燃料電池氣源系統中氫源的卸荷切斷，所述碰撞檢測模塊用于檢測車輛運動狀態，所述CAN通訊模塊通過CAN通訊協議與整車CAN總線連接通訊，所述控制模塊分別與所述數據采集模塊、閥控驅動模塊、碰撞檢測模塊、CAN通訊模塊連接。

進一步地，所述數據采集模塊為多路AD采樣芯片，所述燃料電池氣源系統的傳感模塊包括氫氣泄漏傳感器、氣瓶壓力傳感器、氣源溫度傳感器，所述多路AD采樣芯片分別與所述氫氣泄漏傳感器、氣瓶壓力傳感器、氣源溫度傳感器連接采樣。

進一步地，所述多路AD采樣芯片與所述控制模塊之間配置有CPLD多路復用器。

進一步地，所述閥控驅動模塊為隔離型MOSFET驅動器。

進一步地，所述碰撞檢測模塊為MEMS加速度傳感器。

進一步地，所述CAN通訊模塊為CAN物理層收發器。

進一步地，所述控制模塊為雙核MCU芯片。

進一步地，還包括雙電源管理模塊，所述雙電源管理模塊分別與所述燃料電池氣源系統、數據采集模塊、閥控驅動模塊、碰撞檢測模塊、CAN通訊模塊和控制模塊連接供電。

進一步地，所述安全監控器通過車聯網與企業后臺服務器連接。

由上述對本實用新型結構的描述可知，和現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

本燃料電池集成安全監控器作業時，通過對燃料電池氣源系統的各個傳感器進行參數采集分析，對燃料電池客車在行駛、加氫等等狀態的氫能安全實時監控，得到燃料電池客車在各種工作狀況下安全保護信息，并通過對碰撞模塊的檢測，達到在整車碰撞過程中，第一時間對供氫系統進行關閉鎖止，完成燃料電池客車主動安全系統機制，解決現有燃料電池供氫系統具有滯后性的問題，提高燃料電池安全控制效果。

附圖說明

圖1為本實用新型結構框圖；

圖2為本實用新型工作原理圖。

具體實施方式

下面參照附圖說明本實用新型實施例的具體實施方式。

參照圖1和圖2，一種燃料電池集成安全監控器，包括數據采集模塊1、閥控驅動模塊2、碰撞檢測模塊3、CAN通訊模塊4、控制模塊5和雙電源管理模塊7?？刂颇K5采用32位ARM cortex系列雙核MCU作為嵌入式控制的主控芯片?？刂颇K5分別與數據采集模塊1、閥控驅動模塊2、碰撞檢測模塊3、CAN通訊模塊4連接連接。

參照圖1和圖2，數據采集模塊1與燃料電池氣源系統的傳感模塊連接，用于采集氣源系統中氫源的壓強、溫度、泄漏情況等參數。數據采集模塊1采用多路AD采樣芯片11，燃料電池氣源系統的傳感模塊包括氫氣泄漏傳感器61、氣瓶壓力傳感器62、氣源溫度傳感器63。 多路AD采樣芯片11分別與氫氣泄漏傳感器61、氣瓶壓力傳感器62、氣源溫度傳感器63連接采樣，并將采樣信息發送給控制模塊5。在多路AD采樣芯片11和控制模塊5的I/O輸入端之間還配置有CPLD多路復用器12，通過運用HDL設計時的CPLD多路復用器12解決多路AD采用數據量傳輸瓶頸，實現氫能源安全實時監控。