CN111256030A - 一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法，包括：加气机控制器；与加气机控制器连接的第一红外收发模块；车载控制器；与车载控制器连接的第二红外收发模块；第一红外收发模块包括多个安装在加气机的加气枪头上的第一红外收发模组；第二红外收发模块包括多个安装在高压储气装置的连接管口上的多个第二红外收发模组；第一红外收发模块包括三个第一红外收发模组，三个第一红外收发模组均匀分布在加气枪头上且相互呈120°夹角；第二红外收发模块包括三个第二红外收发模组，三个第二红外收发模组均匀分布在连接管口上且相互呈120°夹角。

Description

一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域，具体而言，涉及一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法。
背景技术
目前市场上加气机与车辆在加注过程中并不电信号通信，仅仅通过加气机检测到的充装气体介质的压力或压力和温度进行判断车辆的充装情况。因压缩天然气CNG和高压氢气H2在充装过程中会因外部做功，导致车辆储罐中的温度升高、不同的压差温升的速率不同、CNG和H2的分子间作用力、不同钢瓶材质散热系数也不同，不同长度的充装管路散热量也不同，故使用传统的采集充装介质的物理属性的方法推测钢瓶内真实的情况是不准确的。所以需要提供一种方案以便于更为准确、及时地获知钢瓶(高压储气装置)的状况，提高充气过程的安全性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法，用以实现准确、及时地获知高压储气装置的运行状况，提高充气过程的安全性技术效果。
本申请实施例提供了一种加气机与高压储气装置间的通信装置，包括加气机控制器；与所述加气机控制器连接的第一红外收发模块；车载控制器；与所述车载控制器连接的第二红外收发模块；所述第一红外收发模块包括多个安装在所述加气机的加气枪头上的第一红外收发模组；所述第二红外收发模块包括多个安装在所述高压储气装置的连接管口上的多个第二红外收发模组；所述第一红外收发模块包括三个所述第一红外收发模组，三个所述第一红外收发模组均匀分布在所述加气枪头上且相互呈120°夹角；所述第二红外收发模块包括三个所述第二红外收发模组，三个所述第二红外收发模组均匀分布在所述连接管口上且相互呈120°夹角。
可选地，所述第一红外收发模块和所述第二红外收发模块为圆环状；所述第一红外收发模块套设在所述加气枪头外表面；所述第二红外收发模块套设在所述连接管口外表面。
可选地，所述第一红外收发模块包括第一硅胶环，所述第一红外收发模组安装在所述第一硅胶环上；所述第二红外收发模块包括第二硅胶环，所述第二红外收发模组安装在所述第二硅胶环上。
可选地，所述第一硅胶环和所述第二硅胶环上设有多个防滑齿。
可选地，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块间距小于5cm。
可选地，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块的辐射强度为24°–55°。
可选地，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块的功率强度为40mW/sr–100mW/sr。
可选地，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块的通信物理层可采用SIR、FIR和VFIR中的一种速率进行发送。
第二方面，本申请实施例提供一种加气机与高压储气装置间的充气方法，包括：S1、将加气机的加气枪头与高压储气装置的连接管口准确对接；S2、向加气机控制器发送加气启动指令；S3、加气机控制器在启动加气流程的同时通过第一红外收发模块向第二红外收发模块发送请求信息；S4、车载控制器获取第二红外收发模块接收到的请求信息，并将高压储气装置的运行参数通过第一红外收发模块和第二红外收发模块发送给加气机控制器；S5、加气机控制器根据高压储气装置的运行参数调整加气流程的控制参数。
本申请能够实现的有益效果是：通过与加气机控制器连接的第一红外收发模块和与车载控制器连接的第二红外收发模块，加气机控制器可以实时获取高压储气装置运行状态信息；第一红外收发模块和第二红外收发模块上的各个红外收发模组相互呈120°，可以充分保证充气过程中数据传输的完整性，使加气机控制器可以准确、及时地控制充气过程，充装过程也更加安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种加气机与高压储气装置间的通信装置拓扑结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种通信装置连接方式结构示意图I；
图3为本申请实施例提供的一种通信装置连接方式结构示意图II；
图4为本申请实施例提供的加气机与高压储气装置间的充气方法流程示意图。
图标：10-通信装置；100-加气机；110-加气机控制器；120-加气枪头；121-第一红外收发模块；1211-第一红外收发模组；1212-第一硅胶环；122-定位块；130-储气罐；200-汽车；210-车载控制器；220-高压储气装置；230-连接管；231-第二红外收发模块；2311-第二红外收发模组；2312-第二硅胶环；232-连接管口；2321-定位槽；240-防滑齿。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1、图2和图3，图1为本申请实施例提供的一种加气机与高压储气装置间的通信装置拓扑结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种通信装置连接方式结构示意图I；图3为本申请实施例提供的一种通信装置连接方式结构示意图II。
本申请实施例提供的通信装置10包括设置在加气机100上的加气机控制器110；与加气机控制器110连接的第一红外收发模块121；汽车200上的车载控制器210；与车载控制器连接的第二红外收发模块231；第一红外收发模块121包括多个安装在所述加气机的加气枪头120上的第一红外收发模组1211，加气枪头与储气罐130连接；第二红外收发模块包括多个安装在高压储气装置220的连接管230上的多个第二红外收发模组2311。
在一种实施方式中，第一红外收发模块121包括三个第一红外收发模组1211，三个第一红外收发模组1211均匀分布在加气枪头120上且相互呈120°夹角；第二红外收发模块231包括三个第二红外收发模组2311，三个第二红外收发模组2311均匀分布在所述连接管230上且相互呈120°夹角；各个第一红外收发模组1211可以设置在相邻两个第二红外收发模组2311所形成的的角度范围的中间区域。通过这种方式，两个相邻的第二红外收发模组2311可以同时接收第一红外收发模组1211发送的数据；两个相邻的第一红外收发模组1211也可以接收同一个第二红外收发模组2311所发送的数据；充分保证了第一红外收发模块121与第二红外收发模块231数据通信的完整性。
为了便于安装和更换第一红外收发模块121和第二红外收发模块231，第一红外收发模块121和第二红外收发模块231为圆环状；第一红外收发模块121套设在加气枪头120外表面；第二红外收发模块231套设在连接管口230外表面。
示例性地，第一红外收发模块121和第二红外收发模块231可以选用硅胶环；硅胶环上设置三个红外收发模组，相邻两个红外收发模组之间的夹角为120°；各个红外收发模组与对应的控制器连接。在安装时，先将第一红外收发模块121和第二红外收发模块231调整到合适的位置，然后使用胶水进行固定；同时硅胶环上还可以设置防滑齿240。加气时，为了使第一红外收发模块121和第二红外收发模块231上的红外收发模组快速对接到准确位置，还可以在加气枪头120的内表面设置定位块122，在连接管230的连接管口232的外表面设置对应的定位槽2321，加气时将定位块122对准定位槽2321即可。
为了进一步保证第一红外收发模块121和第二红外收发模块231之间数据传输的可靠性和完整性，在一种实施方式中，第一红外收发模块121与第二红外收发模块231之间的间距可以设为0-5cm之间；第一红外收发模组与第二红外收发模组的半强度角可以设为24°-55°之间；第一红外收发模块121与第二红外收发模块231的功率强度为40mW/sr–100mW/sr之间。在进行数据通信时，第一红外收发模块121与第二红外收发模块231的通信物理层可采用串行红外、高速红外和超高速红外中的一种速率进行发送，所用的通信协议可以选用ISO8583协议格式。
为了在加气枪头120与高压储气装置220的连接管口230脱离后及时停止加气，同时及时进行提醒，还可以在高压储气装置220的连接管口230设置脱枪检测装置，在加气机上设置与加气机控制器110连接的语音报警装置。当脱枪检测装置检测到加气枪头120有脱离风险时，车载控制器210及时通过第二红外收发模块231和第一红外收发模块121向加气机控制器110发送报警信息，加气机控制器110接收到该报警信息后，启动语音报警装置进行语音提示，便于驾驶员或加气站工作人员及时进行处理。
请参看图4，图4为本申请实施例提供的加气机与高压储气装置220间的充气方法流程示意图。
为了更好地使用本申请实施提供的通信装置10，本申请实施例还提供了一种加气机与高压储气装置间的充气方法。具体内容如下所述。
S1、将加气机的加气枪头与高压储气装置的连接管口准确对接；
在需要对高压储气装置进行加气时，驾驶员或者加气站工作人员需要将加气机的加气枪头与高压储气装置的连接管口准确对接。
S2、向加气机控制器发送加气启动指令；
在将加气枪头与高压储气装置的连接管口准确对接后，驾驶员或者加气站工作人员就可以在加气机上进行身份验证，信息验证合格后，就可以在加气机上输入加气启动指令。
S3、加气机控制器在启动加气流程的同时通过第一红外收发模块向第二红外收发模块发送请求信息；
加气机控制器在接收到加气启动指令后就启动充气流程，同时通过第一红外收发模块向第二红外收发模块发送请求信息，获取高压储气装置运行状态信息。
S4、车载控制器获取第二红外收发模块接收到的请求信息，并将高压储气装置的运行参数通过第一红外收发模块和第二红外收发模块发送给加气机控制器；
车载控制器通过第二红外收发模块获取到加气机控制器发送过来的请求信息后，就可以将高压储气装置的运行状态参数通过第一红外收发模块和第二红外收发模块发送给加气机控制器。
高压储气装置的运行状态参数包括压力、温度等信息，其中，压力通过设置在高压储气装置上的压力传感器进行采集，然后发送给车载控制器；温度通过设置在高压储气装置上的温度传感器进行采集，然后发送给车载控制器。
S5、加气机控制器根据高压储气装置的运行参数调整加气流程的控制参数。
加气机控制器在获取到高压储气装置的运行参数后，就可以根据设置的加气控制程序调整加气流程的控制参数。例如，当高压储气装置的压力达到上限值的80％时，可以将加气机的加气速度减半，然后继续为高压储气装置加气。
综上所述，本申请实施例提供一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法，包括加气机控制器连接的第一红外收发模块；车载控制器；与车载控制器连接的第二红外收发模块；第一红外收发模块包括多个安装在所述加气机的加气枪头上的第一红外收发模组；第二红外收发模块包括多个安装在所述高压储气装置的连接管口上的多个第二红外收发模组；通过与加气机控制器连接的第一红外收发模块和与车载控制器连接的第二红外收发模块，加气机控制器可以实时获取高压储气装置运行状态信息；通过该运行状态信息加气机控制器可以准确、及时地控制充气过程，充装过程更加安全。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种加气机与高压储气装置间的通信装置，其特征在于，包括：加气机控制器；与所述加气机控制器连接的第一红外收发模块；车载控制器；与所述车载控制器连接的第二红外收发模块；
所述第一红外收发模块包括多个安装在所述加气机的加气枪头上的第一红外收发模组；所述第二红外收发模块包括多个安装在所述高压储气装置的连接管口上的多个第二红外收发模组；
所述第一红外收发模块包括三个所述第一红外收发模组，三个所述第一红外收发模组均匀分布在所述加气枪头上且相互呈120°夹角；所述第二红外收发模块包括三个所述第二红外收发模组，三个所述第二红外收发模组均匀分布在所述连接管口上且相互呈120°夹角。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一红外收发模块和所述第二红外收发模块为圆环状；所述第一红外收发模块套设在所述加气枪头外表面；所述第二红外收发模块套设在所述连接管口外表面。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述第一红外收发模块包括第一硅胶环，所述第一红外收发模组安装在所述第一硅胶环上；所述第二红外收发模块包括第二硅胶环，所述第二红外收发模组安装在所述第二硅胶环上。
4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，所述第一硅胶环和所述第二硅胶环上设有多个防滑齿。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块间距小于5cm。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块的辐射强度为24°–55°。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块的功率强度为40mW/sr–100mW/sr。
8.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一红外收发模块与所述第二红外收发模块的通信物理层可采用SIR、FIR和VFIR中的一种速率进行发送。
9.一种加气机与高压储气装置间的充气方法，其特征在于，包括：
S1、将加气机的加气枪头与高压储气装置的连接管口准确对接；
S2、向加气机控制器发送加气启动指令；
S3、加气机控制器在启动加气流程的同时通过第一红外收发模块向第二红外收发模块发送请求信息；
S4、车载控制器获取第二红外收发模块接收到的请求信息，并将高压储气装置的运行参数通过第一红外收发模块和第二红外收发模块发送给加气机控制器；
S5、加气机控制器根据高压储气装置的运行参数调整加气流程的控制参数。
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