CN111880441B - 一种车载供氢系统的控制器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载供氢系统的控制器及控制方法，在车载供氢系统的控制器中，信号采集模块输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器，微处理器根据数据信息生成第一控制指令；微处理器与第一总线收发模块连接，用于将数据信息发送至汽车电子控制器，并接收汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将第二控制指令发送至控制模块；控制模块的输入端与微处理器连接，输出端与车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据第一控制指令及第二控制指令控制各电磁阀动作。通过实施本发明，连续监视并控制车载供氢系统的运行状态，保证整个车载供氢系统处于安全、可靠、稳定的运行状态。

Description

一种车载供氢系统的控制器及控制方法

技术领域

本发明涉及氢能源汽车测控设备技术领域，具体涉及一种车载供氢系统的控制器及控制方法。

背景技术

在能源与环境的双重压力下，燃料电池汽车已成为未来汽车工业发展的方向，也是汽车领域研究的重点。燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。目前车用燃料电池供氢系统大多采用35MPa或70MPa高压气态储氢，再经二级或多级减压至合适的压力范围供给电堆。车载供氢系统是燃料电池汽车的重要部件，其作用就是为燃料电池发动机提供燃料供给，供氢系统在燃料电池工作过程中需要为电堆提供足够流量和压力的燃料，并需要实时监测氢气的剩余量，为了安全考虑，还需实时监测环境中氢气的泄露量，氢瓶温度，氢瓶压力等，在出现紧急情况时采取必要措施保证系统安全。因此，如何对供氢系统进行有效的监测和控制，以保证整个车载供氢系统处于安全、可靠、稳定的运行状态是非常重要的。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中难以对车载供氢系统进行有效的监测和控制的缺陷，从而提供一种车载供氢控制装置及控制方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种车载供氢系统的控制器，包括：信号采集模块、微处理器、第一总线收发模块及控制模块，其中，所述信号采集模块的输入端与车载供氢系统连接，输出端与所述微处理器的信号输入端连接，用于采集所述车载供氢系统的数据信息，并将所述数据信息发送至所述微处理器，所述微处理器根据所述数据信息生成第一控制指令，所述数据信息为包含所述车载供氢系统的运行状态的数据信息；所述微处理器的第一通信端与所述第一总线收发模块连接，用于将所述数据信息发送至汽车电子控制器，并接收所述汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述控制模块；所述控制模块的输入端与所述微处理器连接，输出端与所述车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据所述第一控制指令及所述第二控制指令控制各所述电磁阀动作。

在一实施例中，所述车载供氢系统的控制器还包括：第二总线收发模块，所述第二总线收发模块的输入端与所述车载供氢系统连接，输出端与所述微处理器连接，用于采集所述车载供氢系统的数据信息，并将所述数据信息发送至所述微处理器。

在一实施例中，所述微处理器还用于根据所述数据信息生成报警信息。

在一实施例中，所述车载供氢系统的控制器还包括：通信模块、存储模块、点火判断模块及串口电平转换集成模块，其中，所述微处理器的第二通信端与所述通信模块连接，用于将所述数据信息和/或所述报警信息发送至预设移动终端进行显示；所述存储模块与所述微处理器连接，用于存储所述数据信息；所述点火判断模块的输入端与所述车载供氢系统所在车辆的点火开关连接，输出端与所述微处理器连接，用于采集点火开关的点火信息，并将所述点火信息发送至所述微处理器，所述微处理器还用于根据所述点火信息生成第三控制指令，并将所述第三控制指令发送至所述控制模块，以控制各所述电磁阀动作；所述串口电平转换集成模块的输入端与所述微处理器连接，输出端与所述车载供氢系统显示屏连接，用于将所述数据信息发送至所述车载供氢系统显示屏进行显示。

在一实施例中，所述信号输入端包括：第一信号输入端和第二信号输入端；所述信号采集模块包括：滤波电路、第一模数转换电路及第二模数转换电路，所述滤波电路的输入端与所述车载供氢系统连接，输出端与所述第一模数转换电路及所述第二模数转换电路连接，用于对所述数据信息进行滤波，并将所述数据信息分别通过所述第一模数转换电路及所述第二模数转换电路转换为电信号发送至所述微处理器。

第二方面，本发明实施例提供一种车载供氢系统的控制方法，应用于本发明实施例第一方面所述的车载供氢系统的控制器，包括：检测点火开关的点火信息，并根据所述点火信息判断所述车载供氢系统是否处于运行工况；当所述车载供氢系统处于运行工况时，接收汽车电子控制器发送的供氢指令，根据所述供氢指令控制车载供氢系统中与所述供氢指令对应的电磁阀动作；监控所述车载供氢系统的数据信息，并根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作。

在一实施例中，当所述车载供氢系统处于停放工况时，监控所述车载供氢系统的数据信息，并根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作。

在一实施例中，所述数据信息包括：供氢出口压力、第一液氢储罐压力、第二液氢储罐压力、第一液氢储罐液位、第二液氢储罐液位、第一液氢储罐的氢浓度及第二液氢储罐的氢浓度；所述车载供氢系统的电磁阀包括：汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀、回流电磁阀、第一液氢储罐放气电磁阀、第二液氢储罐放气电磁阀、第一液氢储罐增压电磁阀及第二液氢储罐增压电磁阀；当所述车载供氢系统处于运行工况时，所述根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，包括：根据所述供氢出口压力与预设供氢出口压力阈值的关系控制汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀及回流电磁阀动作；根据所述第一液氢储罐压力与预设第一液氢储罐压力阈值的关系控制第一液氢储罐放气电磁阀及第一液氢储罐增压电磁阀动作；根据所述第二液氢储罐压力与预设第二液氢储罐压力阈值的关系控制第二液氢储罐放气电磁阀及第二液氢储罐增压电磁阀动作；根据所述第一液氢储罐液位及所述第二液氢储罐液位与预设液氢储罐液位阈值的关系控制汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀动作；根据所述第一液氢储罐的氢浓度及所述第二液氢储罐的氢浓度与预设液氢储罐的氢浓度阈值的关系控制汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀动作。

在一实施例中，所述数据信息还包括：缓冲罐压力；当所述车载供氢系统处于停放工况时，所述根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，包括：根据所述缓冲罐压力与预设缓冲罐压力阈值的关系控制缓冲罐出口电磁阀动作；根据所述第一液氢储罐压力与预设第一液氢储罐压力阈值的关系控制第一液氢储罐放气电磁阀动作；根据所述第二液氢储罐压力与预设第二液氢储罐压力阈值的关系控制第二液氢储罐放气电磁阀动作。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的车载供氢系统的控制器，其信号采集模块的输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器的信号输入端连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器，微处理器根据数据信息生成第一控制指令，数据信息为包含车载供氢系统的运行状态的数据信息；微处理器的第一通信端与第一总线收发模块连接，用于将数据信息发送至汽车电子控制器，并接收汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将第二控制指令发送至控制模块；控制模块的输入端与微处理器连接，输出端与车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据第一控制指令及第二控制指令控制各电磁阀动作。通过采集车载供氢系统的数据信息并对数据信息进行处理生成对应的控制指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，并通过接收汽车电子控制器的指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，从而实现了对车载供氢系统的实时监测，并根据监测信息实现了对车载供氢系统的精确控制，进而保障了整个车载供氢系统处于安全、可靠、稳定的运行状态。通过将数据信息发送至汽车电子控制器，便于用户实时了解车载供氢系统的运行状态，并接收用户根据运行状态通过汽车电子控制器发送的相应的开始供氢、停止供氢信号，实现了对车载供氢系统的控制。

本发明提供的车载供氢系统的控制方法，通过将控制逻辑下载到车载供氢系统的控制器中，通过将车载供氢系统的控制器信号采集模块的输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器的信号输入端连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器，微处理器根据数据信息生成第一控制指令，数据信息为包含车载供氢系统的运行状态的数据信息；微处理器的第一通信端与第一总线收发模块连接，用于将数据信息发送至汽车电子控制器，并接收汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将第二控制指令发送至控制模块；控制模块的输入端与微处理器连接，输出端与车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据第一控制指令及第二控制指令控制各电磁阀动作。通过采集车载供氢系统的数据信息并对数据信息进行处理生成对应的控制指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，并通过接收汽车电子控制器的指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，从而实现了对车载供氢系统的实时监测，并根据监测信息实现了对车载供氢系统的精确控制，进而保障了整个车载供氢系统处于安全、可靠、稳定的运行状态。通过将数据信息发送至汽车电子控制器，便于用户实时了解车载供氢系统的运行状态，并接收用户根据运行状态通过汽车电子控制器发送的相应的开始供氢、停止供氢信号，实现了对车载供氢系统的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例中车载供氢系统的控制器的一个具体示例的原理框图；

图2为本发明实施例中车载供氢系统的控制器的另一个具体示例的原理框图；

图3为本发明实施例中车载供氢系统的控制方法的一个具体示例的流程图；

图4为本发明实施例中车载供氢系统的工艺原理图；

图5为本发明实施例中车载供氢系统的控制器在运行工况下的控制逻辑示意图；

图6为本发明实施例中车载供氢系统的控制器在停放工况下的控制逻辑示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种车载供氢系统的控制器，如图1所示，包括：信号采集模块10、微处理器11、第一总线收发模块12及控制模块13，其中，信号采集模块10的输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器11的信号输入端连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器11，微处理器11根据数据信息生成第一控制指令，数据信息为包含车载供氢系统的运行状态的数据信息；微处理器11的第一通信端与第一总线收发模块12连接，用于将数据信息发送至汽车电子控制器，并接收汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将第二控制指令发送至控制模块13；控制模块13的输入端与微处理器11连接，输出端与车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据第一控制指令及第二控制指令控制各电磁阀动作。车载供氢系统的各电磁阀在图1中未示出。

在本发明实施例中，上述的数据信息包括：供氢出口压力、第一液氢储罐压力、第二液氢储罐压力、第一液氢储罐液位、第二液氢储罐液位、第一液氢储罐的氢浓度、第二液氢储罐的氢浓度及缓冲罐压力。上述的第一控制指令及第二控制指令为微处理器11发送的控制各电磁阀动作的指令，例如：当微处理器11发送的第一控制指令为开启车载供氢系统的电磁阀时，控制模块13在接收到该指令后驱动该电磁阀开启。

具体地，在一实施例中，信号采集模块10采集包含车载供氢系统的运行状态的数据信息，并将数据信息发送至微处理器11，微处理器11根据数据信息监视车载供氢系统的运行状态，并将包含车载供氢系统的运行状态的数据信息通过CAN总线发送给汽车电子控制器(汽车ECU)，同时接收汽车电子控制器(汽车ECU)发来的第二控制指令(即开始供氢、停止供氢信号)，并将第二控制指令发送至控制模块13，控制车载供氢系统的前端电磁阀开闭，进行供氢控制。如图2所示，控制模块13与车载供氢系统各电磁阀之间，还连接有RC消火花电路14，用于消除继电器触点动作时产生的火花。

在本发明实施例中，如图2所示，第一总线收发模块12包括CAN收发器集成电路和CAN接口，示例性地，CAN收发器集成电路可以采用例如恩智浦公司的TJA1052I信号的CAN收发芯片。微处理器11芯片可以采用例如意法半导体公司的STM32系列微控制器STM32F407VET6，本发明并不以此为限。控制模块13包括：继电器驱动集成电路和7个电磁继电器，每个电磁继电器分别与车载供氢系统中的一个电磁阀连接，用于驱动电磁阀开启或关闭，示例性地，继电器驱动集成电路可以采用德州仪器公司的ULN2003继电器驱动芯片，电磁继电器可以采用松下公司的PA1A-24V，本发明并不以此为限，继电器驱动集成电路通过控制7个电磁继电器的导通或关断进而控制车载供氢系统的7个电磁阀执行相应的动作。

本发明提供的车载供氢系统的控制器，其信号采集模块的输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器的信号输入端连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器，微处理器根据数据信息生成第一控制指令，数据信息为包含车载供氢系统的运行状态的数据信息；微处理器的第一通信端与第一总线收发模块连接，用于将数据信息发送至汽车电子控制器，并接收汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将第二控制指令发送至控制模块；控制模块的输入端与微处理器连接，输出端与车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据第一控制指令及第二控制指令控制各电磁阀动作。通过采集车载供氢系统的数据信息并对数据信息进行处理生成对应的控制指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，并通过接收汽车电子控制器的指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，从而实现了对车载供氢系统的实时监测，并根据监测信息实现了对车载供氢系统的精确控制，进而保障了整个车载供氢系统处于安全、可靠、稳定的运行状态。通过将数据信息发送至汽车电子控制器，并便于用户实时了解车载供氢系统的运行状态，并接收用户根据运行状态通过汽车电子控制器发送的相应的开始供氢、停止供氢信号，实现了对车载供氢系统的控制。

在一实施例中，如图2所示，车载供氢系统的控制器还包括：第二总线收发模块15，第二总线收发模块15的输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器11连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器11。

在本发明实施例中，由于氢浓度信号是对整个车载供氢系统的运行状态影响最大的信号，因此，上述的第二总线收发模块15所采集的数据信息为氢浓度传感器发送的氢浓度信号，包括：第一液氢储罐的氢浓度和第二液氢储罐的氢浓度。使得第一液氢储罐的氢浓度和第二液氢储罐的氢浓度不仅可通过信号采集模块10传输至微处理器11，还可以通过第二总线收发模块15传输至微处理器11，通过采用这两种不同的信号采集方式，在其中一种信号采集方式发生故障或延时时，依然可以保证氢浓度信号实时传输至微处理器11，便于微处理器11及时根据氢浓度信号对车载供氢系统进行相应的控制，保证控制的精确度，提高控制效率。具体地，上述的第二总线收发模块15包括CAN收发器集成电路和CAN接口，示例性地，CAN收发器集成电路可以采用恩智浦公司的TJA1052I信号的CAN收发芯片，本发明并不以此为限。

在一实施例中，如图2所示，信号输入端包括：第一信号输入端111和第二信号输入端112；信号采集模块10包括：滤波电路101、第一模数转换电路102及第二模数转换电路103，滤波电路101的输入端与车载供氢系统连接，输出端与第一模数转换电路102及第二模数转换电路103连接，用于对数据信息进行滤波，并将数据信息分别通过第一模数转换电路102及第二模数转换电路103转换为电信号发送至微处理器11。

在本发明实施例中，示例性地，第一模数转换电路102和第二模数转换电路103采用德州仪器公司的ADS1256，本发明并不以此为限。该芯片是24位8通道高精度ADC转换器，采用两个ADS1256可测量16通道数据。在实际应用中，由于微处理器11自带的模数转换电路采集精度不是很高，因此，在发明本实施例中，信号采集模块10采用外置模数转换电路采集数据信息的方案，提高采集精度。压力、储罐液位、氢浓度传感器输出的模拟电压信号和温度传感器经I-V转换电路104输出的电压信号经过低通滤波电路101后，分别输入两个模数转换电路，然后通过模数转换电路各自的SPI总线发送至微处理器11，在微处理器11内完成数字信号处理。

在一实施例中，如图2所示，上述的车载供氢系统的控制器还包括：通信模块16、存储模块17、点火判断模块18及串口电平转换集成模块19，其中，微处理器11的第二通信端与通信模块16连接，用于将数据信息和/或报警信息发送至预设移动终端进行显示；存储模块17与微处理器11连接，用于存储数据信息；点火判断模块18的输入端与车载供氢系统所在车辆的点火开关连接，输出端与微处理器11连接，用于采集点火开关的点火信息，并将点火信息发送至微处理器11，微处理器11还用于根据点火信息生成第三控制指令，并将第三控制指令发送至控制模块13，以控制各电磁阀动作；串口电平转换集成模块19的输入端与微处理器11连接，输出端与车载供氢系统显示屏连接，用于将数据信息发送至车载供氢系统显示屏进行显示。

在本发明实施例中，通信模块16包括：SIM卡电路和4G模块。4G模块采用上海移远公司的EC20。通过在车载供氢系统的控制器内置4G模块，将移动、电信、联通手机卡或者物联网卡插入SIM卡槽，可在上述的预设移动终端，如PC、手机APP查看数据信息和/或报警信息。例如：当车载供氢系统的控制器绿色指示灯闪烁时(即通信正常时)，登录中国移动的物联网监测云平台ONENET后，查看车载供氢系统的数据信息和/或报警信息。在手机端打开onenet app，登陆后输入车载供氢系统的控制器的API，即可绑定设备，显示车载供氢系统的数据信息和/或报警信息，便于用户实时了解车载供氢系统的运行状态，并根据运行状态及时进行车辆的氢气补充等处理。

具体地，在实际应用中，上述的存储模块17为SD卡，用于存储数据信息。例如可以通过内置的SD卡的方式，存储16路物理量数据及车载供氢系统中7个电磁阀、点火开关和电堆的状态，SD卡的存储历史时间可根据SD的容量进行设置，存储最短一个月至一年乃至更长时间，本发明并不以此为限。当用户将SD卡取出插入读卡器，在电脑中打开.txt文件，可看到采集的16路物理量数据、7个电磁阀、点火开关和电堆的工作状态。

具体地，在实际应用中，上述的点火判断模块18包括点火开关判断电路，点火开关判断电路采用东芝公司的光电耦合器TLP521-1。点火判断模块18将采集的点火信息发送至微处理器11，当检测到点火锁闭合时，控制相应的电磁阀动作，实现车载供氢系统运行。当检测到点火锁断开时，控制相应的电磁阀动作，实现车载供氢系统关闭。从而实现了对车载供氢系统运行的自动控制。

具体地，在实际应用中，上述的串口电平转换集成模块19包括串口电平转换集成电路，串口电平转换集成电路采用美信公司的MAX3232，通过232串口连接车载供氢系统显示屏实时显示16通道测量数据。

在一实施例中，微处理器11还用于根据数据信息生成报警信息。在本发明实施例中，当微处理器11检测到数据信息中有液氢储罐液位低报警、氢浓度高报警等危险状态时，通过第一总线收发模块12将报警信息发送至汽车电子控制器，并通过整车显示终端实时显示报警信息，同时提供相应的声光报警信号。

在一实施例中，车载供氢系统的控制器还包括：电源20，用于为车载供氢系统的控制器提供电源。在本发明实施例中，车载供氢系统的控制器利用外置24V直流电源供电，在红色指示灯亮时说明供电正常。

本发明实施例还提供一种车载供氢系统的控制方法，应用于如图2所示的车载供氢系统的控制器，如图3所示，包括如下步骤：

步骤S1：检测点火开关的点火信息，并根据点火信息判断车载供氢系统是否处于运行工况。

步骤S2：当车载供氢系统处于运行工况时，接收汽车电子控制器发送的供氢指令，根据供氢指令控制车载供氢系统中与供氢指令对应的电磁阀动作。

步骤S3：监控车载供氢系统的数据信息，并根据数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作。

步骤S4：当车载供氢系统处于停放工况时，监控车载供氢系统的数据信息，并根据数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作。

本发明实施例中，车载供氢系统工艺原理如图4所示，车载供氢系统采集参数如表1所示：

表1

车载供氢系统控制参数如表2所示：

表2

序号	测点名称	编号	位置描述	数量
					1	汽化器出口电磁阀	DC1	汽化器后	1
2	缓冲罐出口电磁阀	DC2	缓冲罐后	1
					3	回流电磁阀	DC3	回流管路	1
4	第一液氢储罐A放气电磁阀	DC4A	第一液氢储罐A	1
					5	第二液氢储罐B放气电磁阀	DC4B	第二液氢储罐B	1
6	第一液氢储罐A增压电磁阀	DC5A	第一液氢储罐A	1
					7	第二液氢储罐B增压电磁阀	DC5B	第二液氢储罐B	1

本发明实施例中，车载供氢系统有两种工况，检测点火开关的点火信息，当点火锁闭合时，车载供氢系统处于运行工况；当点火锁断开时，车载供氢系统处于停放工况。在实际应用中，本发明实施例提供的车载供氢系统的控制器应用嵌入式实时操作系统RT-Thread，利用操作系统RT-Thread的开发辅助工具Env进行内核的裁剪和移植，然后在Keil5开发环境中进行车载供氢系统的控制器程序的编写，编译通过后通过下载器下载到车载供氢系统的控制器中，实现逻辑控制。RT-Thread操作系统的多线程任务优先级调度机制保证了系统实时性。

在一实施例中，当车载供氢系统处于运行工况时，根据数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，包括：根据供氢出口压力与预设供氢出口压力阈值的关系控制汽化器出口电磁阀DC1、缓冲罐出口电磁阀DC2及回流电磁阀DC3动作；根据第一液氢储罐A压力与预设第一液氢储罐A压力阈值的关系控制第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A及第一液氢储罐A增压电磁阀DC5A动作；根据第二液氢储罐B压力与预设第二液氢储罐B压力阈值的关系控制第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B及第二液氢储罐B增压电磁阀DC5B动作；根据第一液氢储罐A液位、第二液氢储罐B液位与预设液氢储罐液位阈值的关系控制汽化器出口电磁阀DC1、缓冲罐出口电磁阀DC2动作；根据第一液氢储罐A的氢浓度、第二液氢储罐B的氢浓度与预设液氢储罐的氢浓度阈值的关系控制汽化器出口电磁阀DC1、缓冲罐出口电磁阀DC2动作。需要说明的是，预设第一液氢储罐A压力阈值包括多个压力值，例如包括：0.6MPa、0.8MPa、1.4MPa和1.45MPa；预设第二液氢储罐B压力阈值包括多个压力值，例如包括：0.6MPa、0.8MPa、1.4MPa和1.45MPa。

本发明实施例中，当车载供氢系统处于运行工况时，根据数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，具体控制逻辑如图5所示，例如：当接收到电堆开始供氢指令后，依次打开汽化器出口电磁阀DC1、冲罐出口电磁阀DC2。当接收到电堆停止供氢指令后，依次关闭冲罐出口电磁阀DC2、汽化器出口电磁阀DC1。

当在监测供氢状态时，在供氢出口压力小于0.8MPa时，关闭回流电磁阀DC3，当供氢出口压力小于0.3MPa时，依次关闭缓冲罐出口电磁阀DC2、汽化器出口电磁阀DC1，当供氢出口压力大于0.8MPa时，打开回流电磁阀DC3；当第一液氢储罐A压力小于0.6MPa时，打开第一液氢储罐A增压电磁阀DC5A，当第一液氢储罐A压力大于0.8MPa时，关闭第一液氢储罐A增压电磁阀DC5A，当第一液氢储罐A压力大于1.45MPa时，打开第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A，当第一液氢储罐A压力小于1.4MPa时，关闭第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A；当第二液氢储罐B压力小于0.6MPa时，打开第二液氢储罐B增压电磁阀DC5B，当第二液氢储罐B压力大于0.8MPa时，关闭第二液氢储罐B增压电磁阀DC5B，当第二液氢储罐B压力大于1.45MPa时，打开第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B，当第二液氢储罐B压力小于1.4MPa时，关闭第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B；当第一液氢储罐A液位、第二液氢储罐B液位任一低于液位报警值时，触发报警，依次关闭缓冲罐出口电磁阀DC2、汽化器出口电磁阀DC1，此处的液位报警值可根据工艺需求设置；当第一液氢储罐A的氢浓度、第二液氢储罐B的氢浓度任一超过氢浓度报警值时，触发报警，依次关闭缓冲罐出口电磁阀DC2、汽化器出口电磁阀DC1，此处的氢浓度可根据工艺需求设置。

在一实施例中，当车载供氢系统处于停放工况时，根据数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，包括：根据缓冲罐压力与预设缓冲罐压力阈值的关系控制缓冲罐出口电磁阀DC2动作；根据第一液氢储罐A压力与预设第一液氢储罐A压力阈值的关系控制第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A动作；根据第二液氢储罐B压力与预设第二液氢储罐B压力阈值的关系控制第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B动作。

本发明实施例中，当车载供氢系统处于停放工况时，根据数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，具体控制逻辑如图6所示，包括：在执行停放工况过程中，依次关闭汽化器出口电磁阀DC1、缓冲罐出口电磁阀DC2、回流电磁阀DC3、第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A、第一液氢储罐A增压电磁阀DC5A动作、第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B及第二液氢储罐B增压电磁阀DC5B。

当在监测供氢状态时，在缓冲罐压力大于1.55MPa时，打开缓冲罐出口电磁阀DC2，当缓冲罐压力小于1.5MPa时，关闭缓冲罐出口电磁阀DC2；当第一液氢储罐A压力大于1.45MPa时，打开第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A，当第一液氢储罐A压力小于1.4MPa时，关闭第一液氢储罐A放气电磁阀DC4A；当第二液氢储罐B压力大于1.45MPa时，打开第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B，当第二液氢储罐B压力小于1.4MPa时，关闭第二液氢储罐B放气电磁阀DC4B。

本发明提供的车载供氢系统的控制方法，通过将控制逻辑下载到车载供氢系统的控制器中，通过将车载供氢系统的控制器信号采集模块的输入端与车载供氢系统连接，输出端与微处理器的信号输入端连接，用于采集车载供氢系统的数据信息，并将数据信息发送至微处理器，微处理器根据数据信息生成第一控制指令，数据信息为包含车载供氢系统的运行状态的数据信息；微处理器的第一通信端与第一总线收发模块连接，用于将数据信息发送至汽车电子控制器，并接收汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将第二控制指令发送至控制模块；控制模块的输入端与微处理器连接，输出端与车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据第一控制指令及第二控制指令控制各电磁阀动作。通过采集车载供氢系统的数据信息并对数据信息进行处理生成对应的控制指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，并通过接收汽车电子控制器的指令对载供氢系统的各电磁阀进行控制，从而实现了对车载供氢系统的实时监测，并根据监测信息实现了对车载供氢系统的精确控制，进而保障了整个车载供氢系统处于安全、可靠、稳定的运行状态。通过将数据信息发送至汽车电子控制器，并通过接收汽车电子控制器的指令对各电磁阀进行控制，并接收用户根据运行状态通过汽车电子控制器发送的相应的开始供氢、停止供氢信号，实现了对车载供氢系统的控制。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种车载供氢系统的控制方法，应用于车载供氢系统的控制器，其特征在于，所述车载供氢系统的控制方法，包括：

检测点火开关的点火信息，并根据所述点火信息判断所述车载供氢系统是否处于运行工况；

当所述车载供氢系统处于运行工况时，接收汽车电子控制器发送的供氢指令，根据所述供氢指令控制车载供氢系统中与所述供氢指令对应的电磁阀动作；

监控所述车载供氢系统的数据信息，并根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作；

当所述车载供氢系统处于停放工况时，监控所述车载供氢系统的数据信息，并根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作；

所述数据信息包括：供氢出口压力、第一液氢储罐压力、第二液氢储罐压力、第一液氢储罐液位、第二液氢储罐液位、第一液氢储罐的氢浓度及第二液氢储罐的氢浓度；所述车载供氢系统的电磁阀包括：汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀、回流电磁阀、第一液氢储罐放气电磁阀、第二液氢储罐放气电磁阀、第一液氢储罐增压电磁阀及第二液氢储罐增压电磁阀；

当所述车载供氢系统处于运行工况时，所述根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，包括：

根据所述供氢出口压力与预设供氢出口压力阈值的关系控制汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀及回流电磁阀动作；

根据所述第一液氢储罐压力与预设第一液氢储罐压力阈值的关系控制第一液氢储罐放气电磁阀及第一液氢储罐增压电磁阀动作；

根据所述第二液氢储罐压力与预设第二液氢储罐压力阈值的关系控制第二液氢储罐放气电磁阀及第二液氢储罐增压电磁阀动作；

根据所述第一液氢储罐液位、所述第二液氢储罐液位与预设液氢储罐液位阈值的关系控制汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀动作；

根据所述第一液氢储罐的氢浓度、所述第二液氢储罐的氢浓度与预设液氢储罐的氢浓度阈值的关系控制汽化器出口电磁阀、缓冲罐出口电磁阀动作。

2.根据权利要求1所述的车载供氢系统的控制方法，其特征在于，所述数据信息还包括：缓冲罐压力；

当所述车载供氢系统处于停放工况时，所述根据所述数据信息控制车载供氢系统中各电磁阀动作，包括：

根据所述缓冲罐压力与预设缓冲罐压力阈值的关系控制缓冲罐出口电磁阀动作；

根据所述第一液氢储罐压力与预设第一液氢储罐压力阈值的关系控制第一液氢储罐放气电磁阀动作；

根据所述第二液氢储罐压力与预设第二液氢储罐压力阈值的关系控制第二液氢储罐放气电磁阀动作。

3.根据权利要求1所述的车载供氢系统的控制方法，其特征在于，所述车载供氢系统的控制器，包括：信号采集模块、微处理器、第一总线收发模块及控制模块，其中，

所述信号采集模块的输入端与车载供氢系统连接，输出端与所述微处理器的信号输入端连接，用于采集所述车载供氢系统的数据信息，并将所述数据信息发送至所述微处理器，所述微处理器根据所述数据信息生成第一控制指令，所述数据信息为包含所述车载供氢系统的运行状态的数据信息；

所述微处理器的第一通信端与所述第一总线收发模块连接，用于将所述数据信息发送至汽车电子控制器，并接收所述汽车电子控制器发送的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述控制模块；

所述控制模块的输入端与所述微处理器连接，输出端与所述车载供氢系统的各电磁阀连接，用于根据所述第一控制指令及所述第二控制指令控制各所述电磁阀动作。

4.根据权利要求3所述的车载供氢系统的控制方法，其特征在于，所述车载供氢系统的控制器还包括：第二总线收发模块，所述第二总线收发模块的输入端与所述车载供氢系统连接，输出端与所述微处理器连接，用于采集所述车载供氢系统的数据信息，并将所述数据信息发送至所述微处理器。

5.根据权利要求4所述的车载供氢系统的控制方法，其特征在于，所述微处理器还用于根据所述数据信息生成报警信息。

6.根据权利要求5所述的车载供氢系统的控制方法，其特征在于，所述车载供氢系统的控制器还包括：通信模块、存储模块、点火判断模块及串口电平转换集成模块，其中，

所述微处理器的第二通信端与所述通信模块连接，用于将所述数据信息和/或所述报警信息发送至预设移动终端进行显示；

所述存储模块与所述微处理器连接，用于存储所述数据信息；

所述点火判断模块的输入端与所述车载供氢系统所在车辆的点火开关连接，输出端与所述微处理器连接，用于采集点火开关的点火信息，并将所述点火信息发送至所述微处理器，所述微处理器还用于根据所述点火信息生成第三控制指令，并将所述第三控制指令发送至所述控制模块，以控制各所述电磁阀动作；

所述串口电平转换集成模块的输入端与所述微处理器连接，输出端与所述车载供氢系统显示屏连接，用于将所述数据信息发送至所述车载供氢系统显示屏进行显示。

7.根据权利要求3所述的车载供氢系统的控制方法，其特征在于，所述信号输入端包括：第一信号输入端和第二信号输入端；

所述信号采集模块包括：滤波电路、第一模数转换电路及第二模数转换电路，

所述滤波电路的输入端与所述车载供氢系统连接，输出端与所述第一模数转换电路及所述第二模数转换电路连接，用于对所述数据信息进行滤波，并将所述数据信息分别通过所述第一模数转换电路及所述第二模数转换电路转换为电信号发送至所述微处理器。

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