CN110001420A - 一种用于氢燃料电池车的安全控制方法 - Google Patents

一种用于氢燃料电池车的安全控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于氢燃料电池车的安全控制方法，所述方法包括：碰撞切断步骤，在汽车控制单元收到安全气囊的点爆信息时，控制氢燃料电池车切断氢气并进行电压调配；安全恢复步骤，在汽车控制单元确定氢燃料电池车恢复安全状态后，恢复氢燃料电池车的氢气供应并还原电压。与现有技术相比，本发明具有控制准确、安全性能高以及便于实现等优点。

Description

一种用于氢燃料电池车的安全控制方法
技术领域
本发明涉及氢燃料电池车领域，尤其是涉及一种用于氢燃料电池车的安全控制方法。
背景技术
氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置(单纯依靠燃烧氢来驱动的“氢内燃机”，也曾出现过，比如宝马的氢能7系)。氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车一样，因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。
作为氢燃料电池车，一旦发生碰撞有高压氢气泄露冲击到路人或者点燃危险，还有就是400V左右的高压电机风险，这两个风险都会给碰撞带来二次伤害多半致人死亡。专利CN1795113B提供了一种用于车载燃料电池发电系统的控制装置和控制方法，通过预测车辆碰撞的可能性而停止对车辆的各种电力供应，这种方式一方面是通过预测车辆碰撞来进行安全控制，由于预测具有不确定性，因而可能发生车辆未发生碰撞而切断了车辆的电压供应，造成用户体验度下降；另一方面，这种方式只考虑了电力供应，没考虑氢气泄露的危害，因而安全性也无法达到需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供一种用于氢燃料电池车的安全控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于氢燃料电池车的安全控制方法，所述方法包括：
碰撞切断步骤，在汽车控制单元收到安全气囊的点爆信息时，控制氢燃料电池车切断氢气并进行电压调配；
安全恢复步骤，在汽车控制单元确定氢燃料电池车恢复安全状态后，恢复氢燃料电池车的氢气供应并还原电压。
所述碰撞切断步骤包括：
A1)汽车控制单元检测是否收到安全气囊的点爆信息，若是则进入步骤A2)，若否则返回步骤A1)；
A2)汽车控制单元向氢燃料电池车内部的工作模块分别发送高压切断信息和氢气切断信息；
A3)氢燃料电池车内部的工作模块根据接收到的高压切断信息和氢气切断信息，进行电压调配和氢气切断。
所述安全恢复步骤包括：
B1)汽车控制单元检测氢燃料电池车的手动按钮是否收到复位信息，若是则进入步骤B3)，若否则进入步骤B2)；
B2)汽车控制单元检测氢燃料电池车在上电状态下是否符合复位条件，若是则进入步骤B3)，若否则返回步骤B1)；
B3)汽车控制单元向氢燃料电池车内部的工作模块分别发送高压恢复信息和氢气恢复信息；
B4)氢燃料电池车内部的工作模块根据接收到的高压恢复信息和氢气恢复信息，进行电压还原和氢气供应。
所述进行电压调配的氢燃料电池车内部的工作模块为高压配电柜。
所述高压配电柜进行电压调配具体为：高压配电柜停止对高压负载的电压输出，同时保持对低压负载的变压输出状态；所述高压配电柜进行电压还原具体为：高压配电柜恢复对高压负载的电压输出，同时保持对低压负载的变压输出状态。
所述进行氢气切断的氢燃料电池车内部的工作模块为氢系统电磁阀。
所述氢系统电磁阀进行氢气切断具体为：氢系统电磁阀关闭，停止向整车供氢系统输送氢气；所述氢系统电磁阀进行氢气供应具体为：氢系统电磁阀开启，向整车供氢系统输送氢气。
所述复位条件具体为：未检测到安全气囊的点爆信息以及未检测到高压状态、氢系统状态与汽车本身状态的故障。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过检测安全气囊的点爆信息来判断汽车是否发生碰撞，比起通过对车辆的碰撞进行预测或者额外增加碰撞传感器相比，由于安全气囊的点爆方法已经较为成熟同时广泛应用，因此该方法的准确性更高，基本不会发生碰撞的误判，而且降低成本。
(2)本发明提出的安全控制方法，在对电压进行调配的同时，还对氢燃料电池车内部的氢气进行了切断，避免了由于碰撞而引发的氢气泄漏，从而导致点燃或爆炸等现象的发生，大大提升了安全性。
(3)本发明提出的安全控制方法，在进行电压调配时，切断高压电压的输出但仍保持低压输出，从而使得氢燃料电池车的转向和刹车功能仍能正常运行，不会发生由于电压全部切断而导致的基本操作无法进行，保证了驾驶的安全性。
(4)本发明提出的安全控制方法，在接收到复位按钮的信号时即可恢复氢气的供应和高压的还原，因而在确实发生误判的情况下，可以让驾驶员在第一时间恢复车辆的正常运行，保证了汽车的正常行驶。
(5)本发明提出的安全控制方法，在汽车确实发生碰撞并进行碰撞切断后，根据汽车的驾驶情况进行复位判断，可以保证在氢燃料电池车具有危险发生的可能性时，不会恢复电压和氢气供应，进一步提升了安全性能。
附图说明
图1为碰撞切断的方法流程图；
图2为安全恢复的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例提供的是一种用于氢燃料电池车的安全控制方法，包括下列步骤：
碰撞切断步骤，在汽车控制单元收到安全气囊的点爆信息时，控制氢燃料电池车切断氢气并进行电压调配；
安全恢复步骤，在汽车控制单元确定氢燃料电池车恢复安全状态后，恢复氢燃料电池车的氢气供应并还原电压。
其中，碰撞切断步骤包括：
A1)汽车控制单元检测是否收到安全气囊的点爆信息，若是则进入步骤A2)，若否则返回步骤A1)；
A2)汽车控制单元向氢燃料电池车内部的工作模块分别发送高压切断信息和氢气切断信息；
A3)氢燃料电池车内部的工作模块根据接收到的高压切断信息和氢气切断信息，进行电压调配和氢气切断。
安全恢复步骤包括：
B1)汽车控制单元检测氢燃料电池车的手动按钮是否收到复位信息，若是则进入步骤B3)，若否则进入步骤B2)；
B2)汽车控制单元检测氢燃料电池车在上电状态下是否符合复位条件，若是则进入步骤B3)，若否则返回步骤B1)；
B3)汽车控制单元向氢燃料电池车内部的工作模块分别发送高压恢复信息和氢气恢复信息；
B4)氢燃料电池车内部的工作模块根据接收到的高压恢复信息和氢气恢复信息，进行电压还原和氢气供应。
上述步骤中，进行电压调配的氢燃料电池车内部的工作模块为高压配电柜，高压配电柜进行电压调配具体为：高压配电柜停止对高压负载的电压输出，同时保持对低压负载的变压输出状态；高压配电柜进行电压还原具体为：高压配电柜恢复对高压负载的电压输出，同时保持对低压负载的变压输出状态。进行氢气切断的氢燃料电池车内部的工作模块为氢系统电磁阀。氢系统电磁阀进行氢气切断具体为：氢系统电磁阀关闭，停止向整车供氢系统输送氢气；氢系统电磁阀进行氢气供应具体为：氢系统电磁阀开启，向整车供氢系统输送氢气。复位条件具体为：未检测到安全气囊的点爆信息，同时整车控制器为检测到高压和氢系统的安全故障。
根据上述步骤，在氢燃料电池车发生碰撞时的整体流程为：汽车控制单元捕捉到安全气囊的点爆信息，从而发出高压切断信号和氢气切断信号，分别发送至高压配电柜和氢系统电磁阀，高压配电柜执行高压断电命令，切断向所有高压负载的高电压输出，同时保持向低压负载的高压转低压输出正常进行；此时氢燃料电池车只保留了转向和刹车功能，驾驶员判断当前状况是否仍然可以正常驾驶，如果是的话则按动手动复位按钮，汽车控制单元根据接收到的信号开启氢系统电磁阀恢复氢气的供应，同时恢复向所有高压负载输出的电压，若驾驶员此刻无法按动手动复位按钮，则氢燃料电池车自动对车辆行驶状态进行检测，如果安全气囊的点爆信息消失且整车控制器未检测到高压和氢系统的安全故障，则表明车辆可以正常驾驶，继而汽车控制单元控制汽车进行复位恢复。

Claims (8)

1.一种用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述方法包括：
碰撞切断步骤，在汽车控制单元收到安全气囊的点爆信息时，控制氢燃料电池车切断氢气并进行电压调配；
安全恢复步骤，在汽车控制单元确定氢燃料电池车恢复安全状态后，恢复氢燃料电池车的氢气供应并还原电压。
2.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述碰撞切断步骤包括：
A1)汽车控制单元检测是否收到安全气囊的点爆信息，若是则进入步骤A2)，若否则返回步骤A1)；
A2)汽车控制单元向氢燃料电池车内部的工作模块分别发送高压切断信息和氢气切断信息；
A3)氢燃料电池车内部的工作模块根据接收到的高压切断信息和氢气切断信息，进行电压调配和氢气切断。
3.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述安全恢复步骤包括：
B1)汽车控制单元检测氢燃料电池车的手动按钮是否收到复位信息，若是则进入步骤B3)，若否则进入步骤B2)；
B2)汽车控制单元检测氢燃料电池车在上电状态下是否符合复位条件，若是则进入步骤B3)，若否则返回步骤B1)；
B3)汽车控制单元向氢燃料电池车内部的工作模块分别发送高压恢复信息和氢气恢复信息；
B4)氢燃料电池车内部的工作模块根据接收到的高压恢复信息和氢气恢复信息，进行电压还原和氢气供应。
4.根据权利要求2或3所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述进行电压调配的氢燃料电池车内部的工作模块为高压配电柜。
5.根据权利要求4所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述高压配电柜进行电压调配具体为：高压配电柜停止对高压负载的电压输出，同时保持对低压负载的变压输出状态；所述高压配电柜进行电压还原具体为：高压配电柜恢复对高压负载的电压输出，同时保持对低压负载的变压输出状态。
6.根据权利要求2或3所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述进行氢气切断的氢燃料电池车内部的工作模块为氢系统电磁阀。
7.根据权利要求6所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述氢系统电磁阀进行氢气切断具体为：氢系统电磁阀关闭，停止向整车供氢系统输送氢气；所述氢系统电磁阀进行氢气供应具体为：氢系统电磁阀开启，向整车供氢系统输送氢气。
8.根据权利要求3所述的用于氢燃料电池车的安全控制方法，其特征在于，所述复位条件具体为：未检测到安全气囊的点爆信息以及未检测到高压状态、氢系统状态与汽车本身状态的故障。
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