CN112298087A - 一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统和方法 - Google Patents

一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统和方法。本发明的系统包括安全气囊控制器和与安全气囊控制器电连接的加速度传感器、车身控制器、安全气囊装置、供氢系统控制器、整车控制器、燃料电池控制器、高压配电箱和辅助能源系统，车身控制器与供氢系统控制器电连接。在安全气囊控制器检测到发生碰撞，安全气囊控制器在对安全带进行预警点爆安全气囊装置，供氢系统控制器立刻关闭氢瓶口电磁阀，车身控制器对车辆四门两盖进行解锁，车身控制器控制车窗玻璃下降一定高度，立刻切断辅助能源系统和高压配电箱的高压继电器，燃料电池控制器紧急执行关机指令，由整车控制器控制车辆安全断电停车，确保车辆和用户安全。

Description

一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统和方法
技术领域
本发明涉及氢燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统和方法。
背景技术
氢气易挥发、易燃、易爆及氢脆等特性，使得氢气在使用过程中存在一定的安全隐患，由于对氢气使用的经验不够丰富，在汽车上气体的安全使用就显得至关重要，尤其是在发生碰撞后，燃料电池汽车上采取的安全措施是否及时有效至关重要。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种智能的安全系数高的氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统和方法。
本发明的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，包括安全气囊控制器和与所述安全气囊控制器电连接的加速度传感器、车身控制器、安全气囊装置、供氢系统控制器、整车控制器、燃料电池控制器、高压配电箱和辅助能源系统，所述车身控制器与所述供氢系统控制器电连接；
所述加速度传感器用于检测车辆加速度信号，并自动唤醒安全气囊控制器，将加速度信号传输给安全气囊控制器；
所述安全气囊控制器根据加速度信号判断是否发生碰撞，并将碰撞信号发给所述供氢系统控制器、整车控制器、燃料电池控制器和高压配电箱，并在发生碰撞后，对安全带进行预警，并点爆安全气囊装置；
所述供氢系统控制器接收碰撞信号，并控制氢瓶口电磁阀的开启和关闭，以及采集供氢系统的温度、压力和泄漏浓度信号；
所述整车控制器接收碰撞信号，并控制整车安全的靠边停车和下高压；
所述燃料电池控制器接收碰撞信号，并控制燃料电池系统关闭；
高压配电箱接收碰撞信号，并控制切断其内部的高压继电器；
辅助能源系统接收碰撞信号，并控制切断其内部的高压继电器；
所述车身控制器接收碰撞信号，并控制车辆四门两盖解锁；所述车身控制器接收碰撞信号，并控制车辆四门两盖解锁；所述车身控制器接收所述供氢系统控制器发送的氢气泄漏浓度信号，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器控制车窗玻璃下降一定高度，让氢气可以快速释放到车外。
进一步的，所述安全控制系统还包括车联网模块、云平台和手机，所述车联网模块与所述安全气囊控制器和供氢系统控制器电连接，所述云平台分别与所述车联网模块和所述手机通讯连接；
所述车联网模块实时向所述云平台上传碰撞信号和氢气泄漏浓度信号；
所述云平台作为后台存储所述车联网模块上传的数据，并实时将数据推送给用户的手机；
所述手机用于接收所述云平台推送的车辆碰撞信号和氢气泄漏浓度信号并及时告知用户，用户通过手机实时查询车辆是否发生碰撞。
进一步的，所述车联网模块包括定位单元，所述定位单元自动定位车辆，并将车辆位置信息实时上传至云平台上。
进一步的，所述车联网模块包括拨号单元，所述拨号单元接收到碰撞信号，并自动拨打救援电话。
进一步的，所述安全气囊控制器通过硬线和总线两种形式将碰撞信号发给所述安全气囊装置、供氢系统控制器、整车控制器、燃料电池控制器、高压配电箱和辅助能源系统。
一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制的方法，使用上述的安全控制系统，具体步骤如下：
车辆在停车场停车时，车辆通过所述加速度传感器唤醒所述安全气囊控制器，当所述安全气囊控制器检测到车辆发生碰撞，则通过所述车联网模块将碰撞信号和氢气泄漏浓度信号推送给所述云平台，由所述云平台通过通讯方式将碰撞信号和氢气泄漏浓度信号信息推送给车辆用户的手机，所述供氢系统控制器立刻关闭氢瓶口电磁阀，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器控制车窗玻璃下降一定高度，所述辅助能源系统立刻切断其内部的高压继电器，所述高压配电箱立刻切断其内部高压继电器，所述燃料电池控制器紧急执行关机指令，所述安全气囊控制器将碰撞信号发给整车控制器，由所述整车控制器控制车辆安全断电，安全气囊装置检测到车内有人时点爆有人一侧的气囊。
车辆在正常行驶中，车辆通过所述加速度传感器唤醒安全气囊控制器，当所述安全气囊控制器检测到车辆发生碰撞，所述安全气囊控制器在对安全带进行预警点爆安全气囊装置的同时，所述车联网模块把车辆的位置信息发给所述云平台，同时所述车联网模块拨打救援电话连接云平台，并将碰撞信号信息推送给车辆用户的手机，所述供氢系统控制器立刻关闭氢瓶口电磁阀，所述车身控制器对车辆四门两盖进行解锁，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器控制车窗玻璃下降一定高度，所述辅助能源系统立刻切断其内部的高压继电器，所述高压配电箱立刻切断其内部的高压继电器，所述燃料电池控制器紧急执行关机指令，所述安全气囊控制器将碰撞信号发给整车控制器，由所述整车控制器控制车辆安全断电停车。
本发明的有益效果是：在安全气囊控制器检测到发生碰撞，安全气囊控制器在对安全带进行预警点爆安全气囊装置，供氢系统控制器立刻关闭氢瓶口电磁阀，车身控制器对车辆四门两盖进行解锁，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器控制车窗玻璃下降一定高度，辅助能源系统立刻切断其内部的高压继电器，高压配电箱立刻切断其内部的高压继电器，燃料电池控制器紧急执行关机指令，将燃料电池系统关闭，安全气囊控制器将碰撞信号发给整车控制器，由整车控制器控制车辆安全断电停车，确保车辆和用户安全。
附图说明
图1为本发明的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统的结构示意图。
1、安全气囊控制器；2、加速度传感器；3、车身控制器；4、安全气囊装置；5、供氢系统控制器；6、整车控制器；7、燃料电池控制器；8、高压配电箱；9、辅助能源系统；10、车联网模块；11、云平台；12、手机；13、安全带；14、定位单元；15、拨号单元。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本发明的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，包括安全气囊控制器1和与安全气囊控制器1电连接的加速度传感器2、车身控制器3、安全气囊装置4、供氢系统控制器5、整车控制器6、燃料电池控制器7、高压配电箱8、辅助能源系统9和安全带13，车身控制器3与供氢系统控制器5电连接；
加速度传感器2用于检测车辆加速度信号，并自动唤醒安全气囊控制器1，将加速度信号传输给安全气囊控制器1；
安全气囊控制器1根据加速度信号判断是否发生碰撞，并将碰撞信号发给供氢系统控制器5、整车控制器6、燃料电池控制器7和高压配电箱8，并在发生碰撞后，对安全带13进行预警，并点爆安全气囊装置4；
供氢系统控制器5接收碰撞信号，并控制氢瓶口电磁阀的开启和关闭，以及采集供氢系统的温度、压力和泄漏浓度信号；
整车控制器6接收碰撞信号，并控制整车安全的靠边停车和下高压；
燃料电池控制器7接收碰撞信号，并控制燃料电池系统关闭；
高压配电箱8接收碰撞信号，并控制切断其内部的高压继电器；
辅助能源系统9接收碰撞信号，并控制切断其内部的高压继电器；
车身控制器3接收碰撞信号，并控制车辆四门两盖解锁；车身控制器3接收碰撞信号，并控制车辆四门两盖解锁；车身控制器3接收供氢系统控制器5发送的氢气泄漏浓度信号，在车内氢气泄漏浓度较高时，车身控制器3控制车窗玻璃下降一定高度，让氢气可以快速释放到车外。
本发明的有益效果是：在安全气囊控制器1检测到发生碰撞，安全气囊控制器1在对安全带13进行预警点爆安全气囊装置4，供氢系统控制器5立刻关闭氢瓶口电磁阀，车身控制器3对车辆四门两盖进行解锁，在车内氢气泄漏浓度较高时，车身控制器3控制车窗玻璃下降一定高度，辅助能源系统9立刻切断其内部的高压继电器，高压配电箱8立刻切断其内部的高压继电器，燃料电池控制器7紧急执行关机指令，将燃料电池系统关闭，安全气囊控制器1将碰撞信号发给整车控制器6，由整车控制器6控制车辆安全断电停车，确保车辆和用户安全。
安全控制系统还可以包括车联网模块10、云平台11和手机12，车联网模块10与安全气囊控制器1和供氢系统控制器5电连接，云平台11分别与车联网模块10和手机12通讯连接；
车联网模块10实时向云平台11上传碰撞信号和氢气泄漏浓度信号；
云平台11作为后台存储车联网模块10上传的数据，并实时将数据推送给用户的手机12；车联网模块10可以通过无线通讯方式向云平台11上传碰撞信号和氢气泄漏浓度信号，无线通讯方式可以包括2G、3G、4G、5G、WIFI等通讯方式。
手机12用于接收云平台11推送的车辆碰撞信号和氢气泄漏浓度信号并及时告知用户，用户通过手机12实时查询车辆是否发生碰撞。
车联网模块10还可以包括定位单元14，定位单元14自动定位车辆，并将车辆位置信息实时上传至云平台11上，云平台11再将信号传输至手机12，用户可以通过手机12实时查询到车辆所处位置。
车联网模块10还可以包括拨号单元15，拨号单元15接收到碰撞信号，并自动拨打救援电话，救援对可以通过来电位置定位到车辆事故地点。
安全气囊控制器1可以通过硬线和总线两种形式将碰撞信号发给安全气囊装置4、供氢系统控制器5、整车控制器6、燃料电池控制器7、高压配电箱8和辅助能源系统9。
一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制的方法，使用上述的安全控制系统，具体步骤如下：
车辆在停车场停车时，车辆通过加速度传感器2唤醒安全气囊控制器1，当安全气囊控制器1检测到车辆发生碰撞，则通过车联网模块10将碰撞信号和氢气泄漏浓度信号推送给云平台11，由云平台11通过通讯方式将碰撞信号和氢气泄漏浓度信号信息推送给车辆用户的手机12，供氢系统控制器5立刻关闭氢瓶口电磁阀，在车内氢气泄漏浓度较高时，车身控制器3控制车窗玻璃下降一定高度，让氢气可以快速释放到车外，辅助能源系统9立刻切断其内部的高压继电器，高压配电箱8立刻切断其内部高压继电器，燃料电池控制器7紧急执行关机指令，安全气囊控制器1将碰撞信号发给整车控制器6，由整车控制器6控制车辆安全断电，安全气囊装置4检测到车内有人时点爆有人一侧的气囊。
车辆在正常行驶中，车辆通过加速度传感器2唤醒安全气囊控制器1，当安全气囊控制器1检测到车辆发生碰撞，安全气囊控制器1在对安全带13进行预警点爆安全气囊装置4的同时，车联网模块10把车辆的位置信息发给云平台11，同时车联网模块10拨打救援电话连接云平台11，并将碰撞信号信息推送给车辆用户的手机12，供氢系统控制器5立刻关闭氢瓶口电磁阀，车身控制器3对车辆四门两盖进行解锁，在车内氢气泄漏浓度较高时，车身控制器3控制车窗玻璃下降一定高度，让氢气可以快速释放到车外，辅助能源系统9立刻切断其内部的高压继电器，高压配电箱8立刻切断其内部的高压继电器，燃料电池控制器7紧急执行关机指令，安全气囊控制器1将碰撞信号发给整车控制器6，由整车控制器6控制车辆安全断电停车。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，其特征在于：包括安全气囊控制器(1)和与所述安全气囊控制器(1)电连接的加速度传感器(2)、车身控制器(3)、安全气囊装置(4)、供氢系统控制器(5)、整车控制器(6)、燃料电池控制器(7)、高压配电箱(8)、辅助能源系统(9)和安全带(13)，所述车身控制器(3)与所述供氢系统控制器(5)电连接；
所述加速度传感器(2)用于检测车辆加速度信号，并自动唤醒安全气囊控制器(1)，将加速度信号传输给安全气囊控制器(1)；
所述安全气囊控制器(1)根据加速度信号判断是否发生碰撞，并将碰撞信号发给所述供氢系统控制器(5)、整车控制器(6)、燃料电池控制器(7)和高压配电箱(8)，并在发生碰撞后，对安全带(13)进行预警，并点爆安全气囊装置(4)；
所述供氢系统控制器(5)接收碰撞信号，并控制氢瓶口电磁阀的开启和关闭，以及采集供氢系统的温度、压力和泄漏浓度信号；
所述整车控制器(6)接收碰撞信号，并控制整车安全的靠边停车和下高压；
所述燃料电池控制器(7)接收碰撞信号，并控制燃料电池系统关闭；
高压配电箱(8)接收碰撞信号，并控制切断其内部的高压继电器；
辅助能源系统(9)接收碰撞信号，并控制切断其内部的高压继电器；
所述车身控制器(3)接收碰撞信号，并控制车辆四门两盖解锁；所述车身控制器(3)接收所述供氢系统控制器(5)发送的氢气泄漏浓度信号，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器(3)控制车窗玻璃下降一定高度，让氢气可以快速释放到车外。
2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，其特征在于：所述安全控制系统还包括车联网模块(10)、云平台(11)和手机(12)，所述车联网模块(10)与所述安全气囊控制器(1)和供氢系统控制器(5)电连接，所述云平台(11)分别与所述车联网模块(10)和所述手机(12)通讯连接；
所述车联网模块(10)实时向所述云平台(11)上传碰撞信号和氢气泄漏浓度信号；
所述云平台(11)作为后台存储所述车联网模块(10)上传的数据，并实时将数据推送给用户的手机(12)；
所述手机(12)用于接收所述云平台(11)推送的车辆碰撞信号和氢气泄漏浓度信号并及时告知用户，用户通过手机(12)实时查询车辆是否发生碰撞。
3.如权利要求2所述的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，其特征在于：所述车联网模块(10)包括定位单元(14)，所述定位单元(14)自动定位车辆，并将车辆位置信息实时上传至云平台(11)上。
4.如权利要求3所述的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，其特征在于：所述车联网模块(10)包括拨号单元(15)，所述拨号单元(15)接收到碰撞信号，并自动拨打救援电话。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制系统，其特征在于：所述安全气囊控制器(1)通过硬线和总线两种形式将碰撞信号发给所述安全气囊装置(4)、供氢系统控制器(5)、整车控制器(6)、燃料电池控制器(7)、高压配电箱(8)和辅助能源系统(9)。
6.一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制的方法，其特征在于：使用如权利要求4所述的安全控制系统。
7.如权利要求6所述的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制的方法，其特征在于：车辆在停车场停车时，车辆通过所述加速度传感器(2)唤醒所述安全气囊控制器(1)，当所述安全气囊控制器(1)检测到车辆发生碰撞，则通过所述车联网模块(10)将碰撞信号和氢气泄漏浓度信号推送给所述云平台(11)，由所述云平台(11)通过通讯方式将碰撞信号和氢气泄漏浓度信号信息推送给车辆用户的手机(12)，所述供氢系统控制器(5)立刻关闭氢瓶口电磁阀，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器(3)控制车窗玻璃下降一定高度，所述辅助能源系统(9)立刻切断其内部的高压继电器，所述高压配电箱(8)立刻切断其内部高压继电器，所述燃料电池控制器(7)紧急执行关机指令，所述安全气囊控制器(1)将碰撞信号发给整车控制器(6)，由所述整车控制器(6)控制车辆安全断电，安全气囊装置(4)检测到车内有人时点爆有人一侧的气囊。
8.如权利要求7所述的一种氢燃料电池汽车碰撞安全控制的方法，其特征在于：车辆在正常行驶中，车辆通过所述加速度传感器(2)唤醒安全气囊控制器(1)，当所述安全气囊控制器(1)检测到车辆发生碰撞，所述安全气囊控制器(1)在对安全带(13)进行预警点爆安全气囊装置(4)的同时，所述车联网模块(10)把车辆的位置信息发给所述云平台(11)，同时所述车联网模块(10)拨打救援电话连接云平台(11)，并将碰撞信号信息推送给车辆用户的手机(12)，所述供氢系统控制器(5)立刻关闭氢瓶口电磁阀，所述车身控制器(3)对车辆四门两盖进行解锁，在车内氢气泄漏浓度较高时，所述车身控制器(3)控制车窗玻璃下降一定高度，所述辅助能源系统(9)立刻切断其内部的高压继电器，所述高压配电箱(8)立刻切断其内部的高压继电器，所述燃料电池控制器(7)紧急执行关机指令，所述安全气囊控制器(1)将碰撞信号发给整车控制器(6)，由所述整车控制器(6)控制车辆安全断电停车。
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