CN112124228A - 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车 - Google Patents

一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN112124228A
CN112124228A CN202011052892.1A CN202011052892A CN112124228A CN 112124228 A CN112124228 A CN 112124228A CN 202011052892 A CN202011052892 A CN 202011052892A CN 112124228 A CN112124228 A CN 112124228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
network
fuel cell
vehicle
equipment
whole vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011052892.1A
Other languages
English (en)
Inventor
熊洁
史建鹏
张剑
李名剑
尚伟华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Motor Corp
Original Assignee
Dongfeng Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Motor Corp filed Critical Dongfeng Motor Corp
Priority to CN202011052892.1A priority Critical patent/CN112124228A/zh
Publication of CN112124228A publication Critical patent/CN112124228A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0232—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for measuring vehicle parameters and indicating critical, abnormal or dangerous conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车。它包括网关控制器、用于连接整车动力设备的整车动力CAN网络、用于连接车身控制设备的车身CAN网络、用于连接整车诊断设备的整车诊断CAN网络和用于连接燃料电池系统设备的燃料电池系统网络；所述整车动力CAN网络、车身CAN网络、整车诊断CAN网络均连接网关控制器，所述整车动力CAN网络与燃料电池系统网络连接，所述整车动力设备、车身控制设备和整车诊断设备之间均通过网关控制器实现信息交互，所述车身控制设备、整车诊断设备和燃料电池系统设备之间均通过网关控制器实现信息交互。本发明有助于保证氢燃料电池系统的稳定性和可靠性，提高通讯效率，节约通讯成本。

Description

一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车
技术领域
本发明属于氢燃料电池车型技术领域，具体涉及一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车。
背景技术
随着氢能源的热度逐年提高，氢燃料电池系统的开发和设计越来越得到更为广泛的关注，在氢燃料电池车型电气架构设计的开发中，氢燃料电池系统和储氢系统的网络架构的设计成为其中一项重要的内容，现有的燃料电池系统集成到整车中时对整车原有网络拓扑结构更改比较大，成本较高，而一种高效和合理的氢燃料电池车型动力网络拓扑架构系统有助于保证氢燃料电池系统的稳定性和可靠性，同时提高通讯效率，节约通讯成本。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车，有助于保证氢燃料电池系统的稳定性和可靠性，提高通讯效率，节约通讯成本。
本发明采用的技术方案是：一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，包括
网关控制器，用于实现各个网络的信号转发；
整车动力CAN网络，用于连接整车动力设备；
车身CAN网络，用于连接车身控制设备；
整车诊断CAN网络，用于连接整车诊断设备；
燃料电池系统网络，用于连接燃料电池系统设备；
所述整车动力CAN网络、车身CAN网络、整车诊断CAN网络均连接网关控制器，所述整车动力CAN网络与燃料电池系统网络连接实现整车动力设备与燃料电池系统设备之间的信息交互，所述整车动力设备、车身控制设备和整车诊断设备之间均通过网关控制器实现信息交互，所述车身控制设备、整车诊断设备和燃料电池系统设备之间均通过网关控制器实现信息交互。
通过网关控制器可以实现整车动力CAN网络、车身CAN网络和整车诊断CAN网络之间的相关信息交互，实现车身数据信息发送到整车动力CAN网络中，整车控制器VCU做为整车控制大脑读取车身数据信息后进行相应的处理，整车动力CAN网络和车身CAN网络中数据也可以通过网关控制器GW发送给整车诊断CAN网络，通过外部诊断设备读取整车所有网段的信息。
进一步地，所述燃料电池系统网络包括燃料电池控制器、第一CAN网络、第二CAN网络、第三CAN网络和LIN网络，所述第二CAN网络、第三CAN网络和LIN网络均连接燃料电池控制器。所述第二CAN网络用于连接燃料电池系统CAN通讯设备，便于燃料电池控制器FCCU与各子系统CAN通讯设备进行信息交互，收集各个部件状态信息并对其进行控制，从而实现氢燃料电池系统和储氢系统功能；所述第三CAN网络用于连接燃料电池系统诊断设备，用于燃料电池系统所有网段的诊断，同时用于整个系统标定；所述LIN网络用于连接燃料电池系统LIN通讯设备，便于燃料电池控制器FCCU与各子系统LIN通讯部件进行信息交互，收集各个部件状态信息并对其进行控制，从而实现氢燃料电池系统功能；所述燃料电池控制器通过第一CAN网络连接整车动力CAN网络，共同组建氢燃料电池系统外网。
通过燃料电池控制器FCCU将第二CAN网络和LIN网络中的相关信息发送到第一CAN网络中，实现氢燃料电池系统子网网络信息和氢燃料电池系统外网网络的信息交互，从而实现FCCU与整车动力CAN网络中设备的信息交互。
进一步地，所述燃料电池系统CAN通讯设备包括电堆采样控制模块、燃电系统水泵、氢气循环泵、升压DCDC模块、空气增压器控制器和HMS储氢系统。
进一步地，所述燃料电池系统LIN通讯设备包括PTC加热器和电子节温器。
进一步地，还包括两个第一终端电阻，所述两个第一终端电阻分别位于连接第一CAN网络的燃料电池控制器和连接整车动力CAN网络的整车动力设备中。
进一步地，还包括两个第二终端电阻，两个第二终端电阻分别位于连接第二CAN网络的燃料电池控制器和HMS储氢系统中，具体是在燃料电池控制器和HMS储氢系统连接第二CAN网络的接口中。
进一步地，还包括两个第三终端电阻，两个第三终端电阻分别位于连接第三CAN网络的燃料电池控制器和燃料电池系统诊断设备中，具体是在燃料电池控制器和燃料电池系统诊断设备连接第三CAN网络的接口中。
进一步地，还包括两个第四终端电阻，两个第四终端电阻分别位于连接整车诊断CAN网络的网关控制器和整车诊断设备中，具体是在网关控制器和整车诊断设备连接整车诊断CAN网络的接口中。
更进一步地，所述整车动力设备包括整车控制器、燃电系统散热风扇、动力电池系统和驱动电机控制器。
一种汽车，包括上述的任一项氢燃料电池车型动力网络拓扑系统。
本发明的有益效果是：
1、通过网关控制器实现整车动力CAN网络、车身CAN网络和整车诊断CAN网络之间的相关信息交互，燃料电池系统网络连接整车动力CAN网络实现燃料电池系统设备与整车动力CAN网络中设备的信息交互，有助于保证氢燃料电池系统的稳定性和可靠性，提高通讯效率，节约通讯成本。
2、在燃料电池系统中采用LIN通讯网络，实现燃料电池系统零部件从CAN网络向LIN网络转换，不但可以节约零部件成本，同时可以减少燃料电池系统子网网络负载率。
3、燃料电池散热风扇放到整车动力CAN中，由VCU实现整车和燃电系统热管理，便于实现统一控制，提升热管理效率。
4、在燃料电池系统中增加FCCU OBD用于读取燃料电池系统和储氢系统内部网络信息，便于系统内部网络诊断和系统标定。
5、将储氢系统控制器加到燃料电池系统内网网络中，由燃料电池控制器FCCU采集储氢系统状态信息以及对储氢系统进行控制，完成储氢系统功能。减少了再燃料电池系统集成到整车中时，减少对整车通讯网络的更改，更加方便植入整车网络系统中。
附图说明
图1为本发明网络拓扑系统的原理图。
图2为本发明网络拓扑系统的信息交互示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1、图2所示，本发明提供一种氢燃料电池车型动力网络拓系统设计方案，由5个网络组成：燃料电池系统网络、整车动力CAN网络210、车身CAN网络220、整车诊断CAN网络230和网关控制器GW 20。整车动力CAN网络210、车身CAN网络220、整车诊断CAN网络230均连接网关控制器20，所述整车动力CAN网络210与燃料电池系统网络连接实现整车动力设备与燃料电池系统设备之间的信息交互，所述整车动力设备、车身控制设备和整车诊断设备之间均通过网关控制器实现信息交互，所述车身控制设备、整车诊断设备和燃料电池系统设备之间均通过网关控制器实现信息交互。
燃料电池系统网络包括燃料电池控制器10、第一CAN网络110、第二CAN网络120、第三CAN网络130和LIN网络140，所述第二CAN网络120、第三CAN网络130和LIN网络140均连接燃料电池控制器10。所述第二CAN网络120用于连接燃料电池系统CAN通讯设备，便于燃料电池控制器FCCU与各子系统CAN通讯设备进行信息交互，收集各个部件状态信息并对其进行控制，从而实现氢燃料电池系统和储氢系统功能；所述第三CAN网络130用于连接燃料电池系统诊断设备(FCU OBD)109，用于燃料电池系统所有网段的诊断，同时用于整个系统标定；所述LIN网络140用于连接燃料电池系统LIN通讯设备，便于燃料电池控制器FCCU与各子系统LIN通讯部件进行信息交互，收集各个部件状态信息并对其进行控制，从而实现氢燃料电池系统功能；所述燃料电池控制器10通过第一CAN网络110连接整车动力CAN网络210，共同组建氢燃料电池系统外网。
通过燃料电池控制器FCCU将第二CAN网络120和LIN网络140中的相关信息发送到第一CAN网络110中，实现氢燃料电池系统子网网络信息和氢燃料电池系统外网网络的信息交互，从而实现FCCU与整车动力CAN网络中设备的信息交互。
燃料电池系统CAN通讯设备包括电堆采样控制模块101、燃电系统水泵102、氢气循环泵103、升压DCDC模块104、空气增压器控制器105和HMS储氢系统。燃料电池系统LIN通讯设备包括PTC加热器107和电子节温器108。
HMS储氢系统设有两个网络，分别为连接HMS储氢控制器106的储氢系统外网HMSCAN1网络150和储氢系统内网HMS CAN2网络160，HMS CAN1网络与第二CAN网络120连接，用于储氢系统接收FCCU控制指令以及内部状态信息对外输出，HMS CAN2网络与三个氢气浓度传感器以及红外加氢模块相连，用于储氢系统内部信息收集以及储氢系统零部件控制来实现储氢系统功能(如氢瓶开启/关闭、加氢功能以及氢气泄露检测)。
燃料电池控制器FCCU 10通过第二CAN网络120和LIN网络140采集获取燃料电池系统各子系统零部件和储氢系统状态信息，FCCU类似一个网关控制器，可以通过燃料电池控制器FCCU将从第二CAN网络120和LIN网络140收集到的信息以整帧或者组帧的方式转发到第一CAN网络110中，从而与整车动力CAN网络210之间进行信息交互，同时燃料电池控制器FCCU可以通过第一CAN网络110获取整车控制器VCU 40计算出燃电系统的需求控制信息和功率信息，通过燃料电池控制器FCCU转发到第二CAN网络120和LIN网络140中对燃料电池子系统零部件和储氢系统进行控制来实现相应的功能，最终实现氢燃料电池系统内部通讯网络设计和外部通讯网络设计信息交互。
第一CAN网络110是以燃料电池控制器FCCU 10通过一组CAN-L线以及CAN_H双绞线引出燃料电池系统对整车动力CAN的对外通讯网络。燃料电池控制器内设有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与所述整车动力CAN网络CAN_L电性连接，CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与整车动力CAN网络CAN_H电性连接。
第二CAN网络120是燃料电池控制器FCCU 10通过一组CAN-L线以及CAN_H双绞线引出的燃料电池系统内部的CAN通讯网络。
电堆采样控制模块101、燃电系统水泵102、氢气循环泵103、升压DCDC模块104、空气增压器控制器105内均设有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，所述CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与第二CAN网络的CAN_L电性连接，所述CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与第二CAN网络的CAN_H电性连接。
HMS储氢系统控制器106设有两组通讯引脚，第一CAN_L通讯引脚以及第一CAN_H通讯引脚、第二CAN_L通讯引脚以及第二CAN_H通讯引脚。所述第一CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与燃料电池系统网络中的第二CAN网络的CAN_L电性连接，所述第一CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与燃料电池系统网络中的第二CAN网络的CAN_H电性连接。氢气浓度传感器和加氢红外模块均具有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，其CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与所述HMS储氢系统控制器106第二CAN_L电性连接，所述CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与所述HMS储氢系统控制器106第二CAN_H电性连接。
其中，第三CAN网络130是以燃料电池控制器FCCU 10通过一组CAN-L线以及CAN_H双绞线引出燃料电池系统诊断和标定的CAN通讯网络。燃料电池系统诊断设备(FCU OBD)109内设有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，所述CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与第三CAN网络130的CAN_L电性连接，所述CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与第三CAN网络的CAN_H电性连接。
其中，LIN网络140是以燃料电池控制器FCCU 10通过LIN线引出燃料电池系统LIN通讯网络。PTC加热器107、电子节温器108内设有LIN通讯引脚，所述LIN通讯引脚通过LIN线与LIN网络进行电性连接。
整车动力设备包括整车控制器40、燃电系统散热风扇50、动力电池系统70和驱动电机控制器60。车身控制设备包括安全气囊控制盒80等与车身控制相关的控制器。
整车控制器VCU 40作为整车动力控制主脑，通过整车动力CAN网络210收集燃料电池系统状态信息、动力电池系统状态信息(包含12V DCDC和整车高压配电模块信息)、燃料系统散热风扇信息和驱动电机状态信息，进行整车功率分分配，能量管理和热管理控制；计算出燃料系统和储氢系统需求控制信息，通过整车动力CAN网络210发送到燃料电池系统网络中的第一CAN网络110中。同时，网关控制器GW 20也可以将车身CAN网络220中碰撞信息通过转到整车动力CAN网络210中，整车控制器VCU通过整车动力CAN网络210获取该信息后，会根据碰撞强度进行相应的故障处理，发送燃料电池系统和储氢系统控制指令给第一CAN网络110，碰撞严重时VCU会发送燃料电池紧急关机指令和储氢系统氢瓶关闭、泄放指令。同时网关控制器GW可以将整车动力CAN网络和车身CAN网络中的故障状态信息转发给整车诊断CAN网络进行整车故障诊断。
整车控制器VCU 40、燃电系统散热风扇50、动力电池系统(集成12V DCDC和高压配电盒)70和驱动电机控制器60内均设有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，所述CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与整车动力CAN网络210中CAN_L电性连接，所述CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与整车动力CAN网络210中CAN_H电性连接。
所述安全气囊控制盒80内设有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，所述CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与车身CAN网络220中CAN_L电性连接，所述CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与车身CAN网络220中CAN_H电性连接。
整车诊断设备(OBD)30内均设有CAN_L通讯引脚以及CAN_H通讯引脚，所述CAN_L通讯引脚通过CAN_L线与整车诊断CAN网络230中CAN_L电性连接，所述CAN_H通讯引脚通过CAN_H线与整车诊断CAN网络230中中CAN_H电性连接。
其中，对于整车动力CAN网络需要设置两个第一终端电阻，其中一个设计在与第一CAN网络连接的燃料电池控制器中，另一个根据整车网络架构需要自行添加，选在同一网段中与氢燃料电池控制器FCCU相距最远控制器中。
其中，对于燃料电池系统网络需要设置两组终端电阻：在第二CAN网络中，两个第二终端电阻分别设计连接第二CAN网络的燃料电池控制器和HMS储氢系统中，具体是在燃料电池控制器和HMS储氢系统连接第二CAN网络的接口中。在第三CAN网络中，两个第三终端电阻分别设计在连接第三CAN网络的燃料电池控制器和燃料电池系统诊断设备中，具体是在燃料电池控制器和燃料电池系统诊断设备连接第三CAN网络的接口中。
其中，对于整车诊断CAN网络需要设置两个第四终端电阻，分别设计在连接整车诊断CAN网络的网关控制器和整车诊断设备中，具体是在网关控制器和整车诊断设备连接整车诊断CAN网络的接口中。
其中，对于车身动力CAN网络需要设置两个终端电阻，两个终端电阻则根据整车网络架构需要自行添加，选在同一网段中相距最远控制器中，不同整车布局结构设计，所选择的控制器也不同。
增加网络终端电阻的原因是为了消除在通信电缆中的信号反射。
如图2连接整车动力系统，整个系统的工作方式如下：
整车控制器VCU作为整车动力控制主要部件，通过整车动力CAN网络210收集燃料电池和储氢系统状态信息、动力电池系统状态信息(包含12V DCDC和整车高压配电模块信息)、燃料系统散热风扇信息和驱动电机状态信息，VCU可以根据驾驶员的意图，结合驱动电机状态信息以及动力电池系统状态信息，VCU进行如下整车功率分配、能量管理和热管理控制。将控制信息通过整车动力CAN网络210发送给燃料电池控制器FCCU，燃料电池控制器FCCU通过第一CAN网络110接收到VCU发送过来的燃料电池系统和储氢系统需求控制信息后，通过第二CAN网络120和LIN网络140发送给各子系统共同实现燃料电池系统和储氢系统功能。
工作模式1：车辆启动时，这时燃料电池系统未启动，VCU发送燃料电池系统开机指令启动燃料电池系统，FCCU会通过第一CAN网络120接收该指令后，控制各个子系统运行，整车动力来源于动力电池系统70，动力电池系统70输出电压，给燃料电池系统中PTC加热器107、电系统水泵102、氢气循环泵103、空气增压器控制器105和燃电系统散热风扇50直接供电，FCCU通过LIN网络控制PTC加热器107启动用于整车冷启动，为燃电系统启动提供适合温度环境同时用于整车除霜除雾。同时通过第二CAN网络控制HMS打开氢瓶，控制氢气循环泵103运行为燃电系统启动提供足够氢气；控制空气增压器105工作为燃电系统启动提供足够氧气。同时FCCU通过第二CAN网络控制燃电系统水泵102、通过LIN网络控制电子节温器108实现电堆冷却系统大小循环切换，VCU通过整车动力CAN网络控制散热风扇控制器50工作为燃电系统启动提供足够适合的温度环境。
工作模式2：车辆正常行驶时，所有动力来源于燃电系统，燃料电堆输出电压经过升压DCDC模块升压到燃料电池系统中给PTC加热器107、电系统水泵102、氢气循环泵103、空气增压器控制器105和燃电系统散热风扇50直接供电，动力电池系统70不参与放电，FCCU通过第一CAN网络收集到电堆采样控制模块状态信息、燃料电池升压DCDC状态信息、氢泵状态信息、燃电系统水泵状态信息和空气增压器系统状态信息等各个子系统部件的状态信息，通过LIN网络收集到电子节温器状态和PTC加热器状态信息后，FCCU根据VCU发送的燃料电池系统需求，计算出该功率下燃料电池所需氢气量、氧气量和热需求。FCCU通过第一CAN网络控制氢气循环泵103运行为燃电系统提供该功率下所需氢气量；控制空气增压器控制器105工作为燃电系统该功率下所需氧气量。同时FCCU通过第一CAN网络控制燃电系统水泵102、通过LIN网络控制电子节温器108工作，VCU通过整车动力CAN网络控制燃电系统散热风扇50工作为燃电系统正常运行提供适合的温度环境。
工作模式3：整车下电熄火或者遇到紧急状况时，都需要关闭燃料电池系统和储氢系统，VCU发送燃料电池关机指令到整车动力CAN网络中，FCCU通过第一CAN网络接收到关机指令后，通过第二CAN网络控制储氢系统控制器HMS关闭瓶阀，同时控制各个子系统部件进行燃电系统停机吹扫工作，同时通过第一CAN控制空气增压器、燃电系统水泵、氢气循环泵等进行降载、共同完成燃电系统停机工作。如果在碰撞严重导致氢气泄露情况下，FCCU还会控制储氢系统执行氢瓶泄放指令，放掉所有氢气。
网关控制器GW通过车身CAN网络获取碰撞信息后转发到整车动力CAN网络，VCU通过整车动力CAN网络获取碰撞信息，根据碰撞程度，VCU做出相应的故障处理操作，一级故障报警提示、二级故障给燃料电池系统发送限制功率指令，三级故障会直接发送燃料电池紧急关机指令和储氢系统氢瓶关闭和泄放指令，碰撞严重时VCU会发送紧急燃料电池系统紧急关机指令和储氢系统关闭氢瓶的控制信号到第一CAN网络中。
根据VCU发送的燃电系统开关机指令和燃料电池功率需求指令，燃料电池控制器FCCU通过第一CAN网络接收到VCU发送过来的燃料电池系统和储氢系统需求控制信息后，FCCU通过第二CAN网络收集到电堆采样控制模块状态信息、燃料电池升压DCDC状态信息、氢泵状态信息、燃电系统水泵状态信息，加热PTC状态信息和空气增压器系统状态信息等各个子系统部件的状态信息，通过LIN网络收集到电子节温器状态和PTC加热器状态信息，FCCU接收到VCU发出的燃料电池系统功率需求指令，会根据需求燃料电池功率计算出所需的氢气量、空气量以及热需求，FCCU可以通过第二CAN网络向氢气循环泵发送控制指令以获得足够氢气量，向空气压缩机发送控制指令以获取足够控制其量，通过第二CAN网络向水泵控制器发送控制指令，LIN网络向电子节温器和PTC发送控制指令以获得合适的工作温度环境。然后FCCU会发送相应的控制指令给升压DCDC模块，将燃料电堆发出功率经过升压稳压后输送给整车用于提供动力。各子系统部件按照控制信息执行相应操作来实现燃料电池系统的功能。
同时FCCU收集到储氢系统控制器HMS提供的储氢系统状态信息，根据燃电系统状态系统控制储氢系统各个零部件，开启和关闭氢气瓶阀为燃料电池系统提供所需氢气，同时在氢气瓶中氢气不足时，储氢系统控制器将加氢请求状态反馈给FCCU，得到允许后，储氢系统控制器HMS控制加氢红外进行加氢操作，在整车车辆运行过程中储氢系统实时进行氢气泄漏检测实现氢安全控制。
燃料电池控制器FCCU将从第二CAN网络110和LIN网络140中获取的信息，通过第一CAN网络120将氢燃料系统状态信息和储氢系统状态信息发送整车动力CAN网络210中，传递给整车控制器VCU，同时通过第三CAN网络130将氢燃料系统和储氢系统状态信息发送给FCCU OBD用于燃料电池系统和储氢系统诊断和标定。
网关控制器GW可以实现整车动力CAN网络信息、车身CAN网络信息之间的信息交互，同时可以将整车动力CAN网络和车身CAN网络通过网关控制器GW发送给整车诊断CAN网络，用于整车网络诊断仪读取整车诊断信息。最终实现氢燃料电池车型动力网络拓扑稳定和可靠地通讯，并且可直接植入到传统整车通讯网络中。
本发明还提供一种汽车，其包含上述氢燃料电池车型动力网络拓扑系统。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：包括网关控制器，用于实现各个网络的信号转发；
整车动力CAN网络，用于连接整车动力设备；
车身CAN网络，用于连接车身控制设备；
整车诊断CAN网络，用于连接整车诊断设备；
燃料电池系统网络，用于连接燃料电池系统设备；
所述整车动力CAN网络、车身CAN网络、整车诊断CAN网络均连接网关控制器，所述整车动力CAN网络与燃料电池系统网络连接实现整车动力设备与燃料电池系统设备之间的信息交互，所述整车动力设备、车身控制设备和整车诊断设备之间均通过网关控制器实现信息交互，所述车身控制设备、整车诊断设备和燃料电池系统设备之间均通过网关控制器实现信息交互。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：所述燃料电池系统网络包括燃料电池控制器、第一CAN网络、第二CAN网络、第三CAN网络和LIN网络，所述第二CAN网络、第三CAN网络和LIN网络均连接燃料电池控制器，所述第二CAN网络用于连接燃料电池系统CAN通讯设备，所述第三CAN网络用于连接燃料电池系统诊断设备，所述LIN网络用于连接燃料电池系统LIN通讯设备，所述燃料电池控制器通过第一CAN网络连接整车动力CAN网络。
3.根据权利要求2所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：所述燃料电池系统CAN通讯设备包括电堆采样控制模块、燃电系统水泵、氢气循环泵、升压DCDC模块、空气增压器控制器和HMS储氢系统。
4.根据权利要求2所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：所述燃料电池系统LIN通讯设备包括PTC加热器和电子节温器。
5.根据权利要求2所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：还包括两个第一终端电阻，所述两个第一终端电阻分别位于连接第一CAN网络的燃料电池控制器和连接整车动力CAN网络的整车动力设备中。
6.根据权利要求2所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：还包括两个第二终端电阻，两个第二终端电阻分别位于连接第二CAN网络的燃料电池控制器和HMS储氢系统中。
7.根据权利要求2所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：还包括两个第三终端电阻，两个第二终端电阻分别位于连接第三CAN网络的燃料电池控制器和燃料电池系统诊断设备中。
8.根据权利要求1所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：还包括两个第四终端电阻，两个第四终端电阻分别位于连接整车诊断CAN网络的网关控制器和整车诊断设备中。
9.根据权利要求1所述的氢燃料电池车型动力网络拓扑系统，其特征在于：所述整车动力设备包括整车控制器、燃电系统散热风扇、驱动电机控制器和动力电池系统。
10.一种汽车，其特征在于：包括如权利要求1-9所述的任一项氢燃料电池车型动力网络拓扑系统。
CN202011052892.1A 2020-09-29 2020-09-29 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车 Pending CN112124228A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011052892.1A CN112124228A (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011052892.1A CN112124228A (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112124228A true CN112124228A (zh) 2020-12-25

Family

ID=73844842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011052892.1A Pending CN112124228A (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112124228A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113386690A (zh) * 2021-07-09 2021-09-14 东风汽车集团股份有限公司 一种氢燃料电池汽车的网络拓扑结构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204915339U (zh) * 2015-07-29 2015-12-30 郑州宇通客车股份有限公司 一种燃料电池整车控制系统及使用该系统的车辆
US20170072876A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-16 Broadcom Corporation Hardware-Accelerated Protocol Conversion in an Automotive Gateway Controller
CN106789494A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 浙江吉利控股集团有限公司 一种用于车辆的网络拓扑结构及车辆
CN206922783U (zh) * 2016-12-30 2018-01-23 河北优控新能源科技有限公司 新能源汽车整车can总线拓扑结构
CN207474584U (zh) * 2017-09-14 2018-06-08 郑州宇通客车股份有限公司 气体燃料电池控制系统及车辆
CN109347946A (zh) * 2018-10-15 2019-02-15 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种新能源汽车用通讯网络结构
CN110113241A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 上海楞次新能源汽车科技有限公司 轨道交通用氢燃料电池网络拓扑架构
JP2020019297A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 ボッシュ株式会社 車両におけるｌｉｎ通信の通信状態診断方法及び通信状態診断装置
CN210191220U (zh) * 2019-06-28 2020-03-27 北京亿华通科技股份有限公司 氢燃料电池系统的控制器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204915339U (zh) * 2015-07-29 2015-12-30 郑州宇通客车股份有限公司 一种燃料电池整车控制系统及使用该系统的车辆
US20170072876A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-16 Broadcom Corporation Hardware-Accelerated Protocol Conversion in an Automotive Gateway Controller
CN106789494A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 浙江吉利控股集团有限公司 一种用于车辆的网络拓扑结构及车辆
CN206922783U (zh) * 2016-12-30 2018-01-23 河北优控新能源科技有限公司 新能源汽车整车can总线拓扑结构
CN207474584U (zh) * 2017-09-14 2018-06-08 郑州宇通客车股份有限公司 气体燃料电池控制系统及车辆
JP2020019297A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 ボッシュ株式会社 車両におけるｌｉｎ通信の通信状態診断方法及び通信状態診断装置
CN109347946A (zh) * 2018-10-15 2019-02-15 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种新能源汽车用通讯网络结构
CN110113241A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 上海楞次新能源汽车科技有限公司 轨道交通用氢燃料电池网络拓扑架构
CN210191220U (zh) * 2019-06-28 2020-03-27 北京亿华通科技股份有限公司 氢燃料电池系统的控制器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113386690A (zh) * 2021-07-09 2021-09-14 东风汽车集团股份有限公司 一种氢燃料电池汽车的网络拓扑结构
CN113386690B (zh) * 2021-07-09 2022-09-09 东风汽车集团股份有限公司 一种氢燃料电池汽车的网络拓扑结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180222286A1 (en) Method to heat the cabin while cooling the battery during fast charge
US20170365901A1 (en) Warm-up apparatus for fuel cell for vehicle
CN207345423U (zh) 一种混合动力新能源汽车热管理控制系统
CN108232234B (zh) 一种燃料电池系统及燃料电池汽车
CN206664298U (zh) 一种燃料电池汽车用燃料电池控制器
CN108232238B (zh) 一种燃料电池系统、控制方法以及燃料电池汽车
CN103594756B (zh) 用于混合动力电池热系统的加热器和泵性能诊断
WO2010057421A1 (zh) 一种用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统
CN110103949A (zh) 一种混动车的故障处理方法、故障处理装置及车辆
CN211088408U (zh) 燃料电池控制装置、车辆
CN109638386A (zh) 一种汽车和供暖与动力电池加热系统及方法
CN211765345U (zh) 一种燃料电池系统集成控制器及车辆
CN114872588A (zh) 一种燃料电池域控制系统及其控制策略
CN112124228A (zh) 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑系统及汽车
CN111446473A (zh) 一种集成式燃料电池发动机系统
CN215769474U (zh) 一种燃料电池电气系统测试台架
CN107962965A (zh) 一种车载燃料电池能量分配管理控制装置
CN114043849A (zh) 一种纯电动汽车制冷制热系统中电控元件的控制方法
CN112187604A (zh) 一种氢燃料电池车型动力网络拓扑结构及汽车
US7465508B2 (en) Fuel cell stack temperature control system and method
CN219220614U (zh) 一种低温冷启动控制系统及车辆
CN112467254B (zh) 高压电池加热系统及方法
CN110474069A (zh) 一种基于dSPACE的燃料电池控制系统
CN110281816A (zh) 一种燃料电池汽车用集成化bms系统
CN209776185U (zh) 燃料电池系统、用于电动车辆的动力系统及电动车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201225

RJ01 Rejection of invention patent application after publication