CN112793474A - 氢燃料电池车辆的加氢控制方法和系统、车辆 - Google Patents

氢燃料电池车辆的加氢控制方法和系统、车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种氢燃料电池车辆的加氢控制方法和系统、车辆。所述方法包括：若接收到用户触发的加氢指示，则VCU向储氢控制器发送加氢请求；若接收到所述加氢请求，则所述储氢控制器判断氢气管理系统HMS是否具备加氢条件；若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器或者所述VCU向BCM发送开盖请求；若接收到所述开盖请求，则所述BCM控制将加氢口盖打开；若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器控制所述HMS进行加氢。这样，能够确保在HMS具备加氢条件的情况下再打开加氢口盖，避免了已打开加氢口盖但不能加氢的情况，从而降低了氢气泄漏的风险，提高了氢燃料电池车辆在加氢时的安全性。

Description

氢燃料电池车辆的加氢控制方法和系统、车辆
技术领域
本公开涉及燃料电池车辆的控制领域，具体地，涉及一种氢燃料电池车辆的加氢控制方法和系统、车辆。
背景技术
随着目前全球资源的日渐匮乏和环境污染的日渐严重，环保越来越成为各个行业关注的课题，车辆行业也不例外。在车辆上应用的既保护环境又节省资源的燃料越来越受到人们的关注。氢燃料电池作为一种清洁、高效、无污染的电化学发电装置就利用了这样的燃料氢。与此同时氢燃料电池车辆成为当前车辆行业发展的主流。所以，氢燃料电池车辆的安全性与经济性成为各个车辆企业必须关注的课题。
氢燃料电池车辆其燃料主要来源于氢气，而氢气是可燃气体，所以在加氢时的安全性尤其需要注意。
发明内容
本公开的目的是提供一种安全、实用的氢燃料电池车辆的加氢控制方法和系统、车辆。
为了实现上述目的，本公开提供一种氢燃料电池车辆的加氢控制方法。
所述方法包括：
若接收到用户触发的加氢指示，则整车控制器VCU向储氢控制器发送加氢请求；
若接收到所述加氢请求，则所述储氢控制器判断氢气管理系统HMS是否具备加氢条件；
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器或者所述VCU向车身控制器BCM发送开盖请求；
若接收到所述开盖请求，则所述BCM控制将加氢口盖打开；
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器控制所述HMS进行加氢。
可选地，若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器或者所述VCU向车身控制器BCM发送开盖请求，包括：
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器向所述VCU发送确认消息；若接收到所述确认消息，则所述VCU向所述BCM发送开盖请求；
或者，
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器直接向所述BCM发送开盖请求。
可选地，若接收到用户触发的加氢指示，则整车控制器VCU向储氢控制器发送加氢请求，包括：
若接收到用户触发的加氢指示，则所述VCU判断所述车辆的动力系统的状态是否允许加氢；
若判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢，则所述VCU向所述储氢控制器发送所述加氢请求。
可选地，所述VCU判断所述车辆的动力系统的状态是否允许加氢，包括：
若所述车辆静止、当前挡位为P挡、所述车辆的电源模式为非上电模式且所述动力系统中预定的多个控制器件为待机状态，则所述VCU判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢。
可选地，所述方法还包括：
若判定所述HMS不具备加氢条件，则所述储氢控制器向输出装置发送提示指令，以使所述输出装置输出故障提示消息。
本公开还提供一种氢燃料电池车辆的加氢控制系统，所述系统包括整车控制器VCU、储氢控制器和车身控制器BCM。
所述VCU用于若接收到用户触发的加氢指示，则向所述储氢控制器发送加氢请求；
所述储氢控制器用于若接收到所述加氢请求，则判断氢气管理系统HMS是否具备加氢条件；
所述储氢控制器或者所述VCU还用于若判定所述HMS具备加氢条件，则向车身控制器BCM发送开盖请求；
所述BCM用于若接收到所述开盖请求，则控制将加氢口盖打开；
所述储氢控制器还用于若判定所述HMS具备加氢条件，则控制所述HMS进行加氢。
可选地，所述储氢控制器用于若判定所述HMS具备加氢条件，则向所述VCU发送确认消息；所述VCU用于若接收到所述确认消息，则向所述BCM发送开盖请求；
或者，
所述储氢控制器用于若判定所述HMS具备加氢条件，则直接向所述BCM发送开盖请求。
可选地，所述VCU用于若接收到用户触发的加氢指示，则判断所述车辆的动力系统的状态是否允许加氢，若判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢，则向所述储氢控制器发送所述加氢请求。
可选地，所述VCU用于若所述车辆静止、当前挡位为P挡、所述车辆的电源模式为非上电模式且所述动力系统中预定的多个控制器件为待机状态，则判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢。
本公开还提供一种氢燃料电池车辆，所述车辆包括本公开提供的上述加氢控制系统。
通过上述技术方案，在判定HMS具备加氢条件的情况下，储氢控制器或者VCU向BCM发送开盖请求，BCM控制将加氢口盖打开。这样，能够确保在HMS具备加氢条件的情况下再打开加氢口盖，避免了已打开加氢口盖但不能加氢的情况，从而降低了氢气泄漏的风险，提高了氢燃料电池车辆在加氢时的安全性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制方法的流程图；
图2是另一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制方法的流程图；
图3是又一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制方法的流程图；
图4是一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制方法的流程图。如图1所示，所述方法可以包括以下步骤：
步骤S11，若接收到用户触发的加氢指示，则整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)向储氢控制器发送加氢请求。
步骤S12，若接收到加氢请求，则储氢控制器判断氢气管理系统(HydrogenManagement System，HMS)是否具备加氢条件。
步骤S13，若判定HMS具备加氢条件，则储氢控制器或者VCU向车身控制器(BodyControl Module，BCM)发送开盖请求。
步骤S14，若接收到开盖请求，则BCM控制将加氢口盖打开。
步骤S15，若判定HMS具备加氢条件，则储氢控制器控制HMS进行加氢。
在对氢燃料电池车辆进行加氢时，用户可以按下加氢专用的物理按键，发送加氢指示。当VCU接收到该加氢指示后可以发送加氢请求给储氢控制器。
此时，如果在发送加氢请求给储氢控制器的同时，VCU还向BCM发送开盖请求，以使BCM将加氢口盖打开，则在储氢控制器无法跳转至加氢状态使得车辆无法加氢的情况下，加氢口盖仍然会打开。即便是仪表可以提示驾驶员“加氢系统故障，请关闭加氢口盖”，但仍需要驾驶员手动关闭加氢口盖，客户操作较复杂。并且，为了安全起见，还需要给用户输出提示关闭加氢口盖的消息，例如：“加氢系统故障，请关闭加氢口盖”。更重要的是，由于加氢口盖打开但并未加氢时，有可能会有氢气泄漏，如果不及时关闭加氢口盖，则有可能会导致加氢口持续地泄漏氢气，所以这种策略存在无法避免的安全隐患。
本方案解决了上述技术问题。具体地，VCU发送加氢请求给储氢控制器时，并没有同时向BCM发送开盖请求。而是在储氢控制器判定HMS具备加氢条件之后，再由储氢控制器或者VCU向BCM发送开盖请求。
储氢控制器为HMS中的核心控制部件，用于控制HMS中的其他部件，以实现加氢的功能。HMS是否具备加氢条件，可以通过检测车内氢气浓度、HMS的氢气罐中的氢气浓度、温度、压力、燃料电池有无异常等来判断。例如，车内氢气浓度小于预定的浓度阈值时，说明没有氢气泄漏。该判断条件也可以根据相关技术来确定，此处不再详述。
通过上述技术方案，在判定HMS具备加氢条件的情况下，储氢控制器或者VCU向BCM发送开盖请求，BCM控制将加氢口盖打开。这样，能够确保在HMS具备加氢条件的情况下再打开加氢口盖，避免了已打开加氢口盖但不能加氢的情况，从而降低了氢气泄漏的风险，提高了氢燃料电池车辆在加氢时的安全性。
在另一实施例中，在图1的基础上，若判定HMS具备加氢条件，则储氢控制器或者VCU向BCM发送开盖请求的步骤(步骤S13)可以包括：
若判定HMS具备加氢条件，则储氢控制器向VCU发送确认消息；若接收到确认消息，则VCU向BCM发送开盖请求。
该实施例中，由VCU向BCM发送开盖请求，VCU控制BCM和储氢控制器二者，因此，控制策略集中在VCU中，储氢控制器不需要与BCM通信，因此，节省了储氢控制器与BCM之间的通信线路。
在又一实施例中，在图1的基础上，若判定HMS具备加氢条件，则储氢控制器或者VCU向BCM发送开盖请求的步骤(步骤S13)可以包括：若判定HMS具备加氢条件，则储氢控制器直接向BCM发送开盖请求。
该实施例中，由储氢控制器在判定HMS具备加氢条件之后，直接向BCM发送开盖请求，VCU仅需与BCM通信，因此，VCU中的控制策略较简单，减小了出错风险。VCU和储氢控制器二者共同控制加氢流程，能够减少异常状态下加氢口盖打开泄漏氢气的风险。
在又一实施例中，在图1的基础上，若接收到用户触发的加氢指示，则整车控制器VCU向储氢控制器发送加氢请求的步骤(步骤S11)可以包括：
若接收到用户触发的加氢指示，则VCU判断车辆的动力系统的状态是否允许加氢；若判定车辆的动力系统的状态允许加氢，则VCU向储氢控制器发送加氢请求。
其中，根据动力系统(包括其中各个器件)的状态能够判断出车辆的动力系统中是否已经做好了加氢的准备。将动力系统的状态允许加氢作为VCU向储氢控制器发送加氢请求的必要条件。这样，在车辆的动力系统已经做好了加氢准备的情况下，向储氢控制器发送加氢请求，避免了因在车辆不适合加氢的情况下启动后续的加氢控制流程而引起的故障或避免执行不必要的动作。
具体地，上述VCU判断车辆的动力系统的状态是否允许加氢可以包括：若车辆静止、当前挡位为P挡、车辆的电源模式为非上电模式且动力系统中预定的多个控制器件为待机状态，则VCU判定车辆的动力系统的状态允许加氢。
其中，若车速小于一个预定的阈值(例如2km/h)，则可以认为车辆静止；若当前挡位为P挡，则可以认为车辆在该驻车状态下能够进行加氢操作；非上电模式可以包括电源处于OFF、ACC、IG位置，例如，非上电模式可以为电源处于ON的位置；动力系统中预定的多个控制器件例如可以包括起动电机、驱动电机、DCDC模块、电池管理系统等。若这些控制器件均为待机状态，则能够进一步确定动力系统的状态允许加氢。
该实施例中，通过对多个车辆器件状态的检测，来识别动力系统的状态是否允许加氢，方法简单，易操作。
在又一实施例中，在图1的基础上，该方法还可以包括：若判定HMS不具备加氢条件，则储氢控制器向输出装置发送提示指令，以使输出装置输出故障提示消息。
其中，输出装置可以为车辆的仪表或者显示屏。例如，可以在显示屏中显示消息框：“加氢系统故障，车辆无法加氢”或者“加氢系统故障，请到4S店维修”。该实施例中，若判定HMS不具备加氢条件，则输出提示消息，使得用户能够及时了解故障情况，以便及时采取相应措施，减小故障危害。
上述多个技术特征在不矛盾的情况下可以任意结合。图2是另一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制方法的流程图。在图2的实施例中，结合了上述多项实施例中的技术特征，其中，储氢控制器在判定HMS具备加氢条件的情况下，直接向BCM发送开盖请求。
图3是又一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制方法的流程图。在图3的实施例中，也结合了上述多项实施例中的技术特征，其中，储氢控制器在判定HMS具备加氢条件的情况下，向向VCU发送确认消息，VCU在接收到确认消息后，向BCM发送开盖请求。
本公开还提供一种氢燃料电池车辆的加氢控制系统。图4是一示例性实施例提供的氢燃料电池车辆的加氢控制系统的框图。如图4所示，氢燃料电池车辆的加氢控制系统100可以包括VCU 10、储氢控制器20和BCM 30，
VCU用于若接收到用户触发的加氢指示，则向储氢控制器发送加氢请求；
储氢控制器用于若接收到加氢请求，则判断HMS是否具备加氢条件；
储氢控制器或者VCU还用于若判定HMS具备加氢条件，则向BCM发送开盖请求；
BCM用于若接收到开盖请求，则控制将加氢口盖打开；
储氢控制器还用于若判定HMS具备加氢条件，则控制HMS进行加氢。
通过上述技术方案，在判定HMS具备加氢条件的情况下，储氢控制器或者VCU向BCM发送开盖请求，BCM控制将加氢口盖打开。这样，能够确保在HMS具备加氢条件的情况下再打开加氢口盖，避免了已打开加氢口盖但不能加氢的情况，从而降低了氢气泄漏的风险，提高了氢燃料电池车辆在加氢时的安全性。
可选地，储氢控制器用于若判定HMS具备加氢条件，则向VCU发送确认消息；VCU用于若接收到确认消息，则向BCM发送开盖请求；
该实施例中，由VCU向BCM发送开盖请求，VCU控制BCM和储氢控制器二者，因此，控制策略集中在VCU中，储氢控制器不需要与BCM通信，因此，节省了储氢控制器与BCM之间的通信线路。
可选地，储氢控制器用于若判定HMS具备加氢条件，则直接向BCM发送开盖请求。
该实施例中，由储氢控制器在判定HMS具备加氢条件之后，直接向BCM发送开盖请求，VCU仅需与BCM通信，因此，VCU中的控制策略较简单，减小了出错风险。VCU和储氢控制器二者共同控制加氢流程，能够减少异常状态下加氢口盖打开泄漏氢气的风险。
可选地，VCU用于若接收到用户触发的加氢指示，则判断车辆的动力系统的状态是否允许加氢，若判定车辆的动力系统的状态允许加氢，则向储氢控制器发送加氢请求。
这样，在车辆的动力系统已经做好了加氢准备的情况下，向储氢控制器发送加氢请求，避免了因在车辆不适合加氢的情况下启动后续的加氢控制流程而引起的故障或避免执行不必要的动作。
可选地，VCU用于若车辆静止、当前挡位为P挡、车辆的电源模式为非上电模式且动力系统中预定的多个控制器件为待机状态，则判定车辆的动力系统的状态允许加氢。
该实施例中，通过对多个车辆器件状态的检测，来识别动力系统的状态是否允许加氢，方法简单，易操作。
可选地，若判定HMS不具备加氢条件，则储氢控制器20还用于向输出装置发送提示指令，以使输出装置输出故障提示消息。
该实施例中，若判定HMS不具备加氢条件，则输出提示消息，使得用户能够及时了解故障情况，以便及时采取相应措施，减小故障危害。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开还提供一种氢燃料电池车辆，该车辆包括本公开提供的上述氢燃料电池车辆的加氢控制系统100。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种氢燃料电池车辆的加氢控制方法，其特征在于，所述方法包括：
若接收到用户触发的加氢指示，则整车控制器VCU向储氢控制器发送加氢请求；
若接收到所述加氢请求，则所述储氢控制器判断氢气管理系统HMS是否具备加氢条件；
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器或者所述VCU向车身控制器BCM发送开盖请求；
若接收到所述开盖请求，则所述BCM控制将加氢口盖打开；
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器控制所述HMS进行加氢。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器或者所述VCU向车身控制器BCM发送开盖请求，包括：
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器向所述VCU发送确认消息；若接收到所述确认消息，则所述VCU向所述BCM发送开盖请求；
或者，
若判定所述HMS具备加氢条件，则所述储氢控制器直接向所述BCM发送开盖请求。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若接收到用户触发的加氢指示，则整车控制器VCU向储氢控制器发送加氢请求，包括：
若接收到用户触发的加氢指示，则所述VCU判断所述车辆的动力系统的状态是否允许加氢；
若判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢，则所述VCU向所述储氢控制器发送所述加氢请求。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述VCU判断所述车辆的动力系统的状态是否允许加氢，包括：
若所述车辆静止、当前挡位为P挡、所述车辆的电源模式为非上电模式且所述动力系统中预定的多个控制器件为待机状态，则所述VCU判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若判定所述HMS不具备加氢条件，则所述储氢控制器向输出装置发送提示指令，以使所述输出装置输出故障提示消息。
6.一种氢燃料电池车辆的加氢控制系统，其特征在于，所述系统包括整车控制器VCU、储氢控制器和车身控制器BCM，
所述VCU用于若接收到用户触发的加氢指示，则向所述储氢控制器发送加氢请求；
所述储氢控制器用于若接收到所述加氢请求，则判断氢气管理系统HMS是否具备加氢条件；
所述储氢控制器或者所述VCU还用于若判定所述HMS具备加氢条件，则向所述BCM发送开盖请求；
所述BCM用于若接收到所述开盖请求，则控制将加氢口盖打开；
所述储氢控制器还用于若判定所述HMS具备加氢条件，则控制所述HMS进行加氢。
7.根据权利要求6所述的加氢控制系统，其特征在于，
所述储氢控制器用于若判定所述HMS具备加氢条件，则向所述VCU发送确认消息；所述VCU用于若接收到所述确认消息，则向所述BCM发送开盖请求；
或者，
所述储氢控制器用于若判定所述HMS具备加氢条件，则直接向所述BCM发送开盖请求。
8.根据权利要求6或7所述的加氢控制系统，其特征在于，所述VCU用于若接收到用户触发的加氢指示，则判断所述车辆的动力系统的状态是否允许加氢，若判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢，则向所述储氢控制器发送所述加氢请求。
9.根据权利要求8所述的加氢控制系统，其特征在于，所述VCU用于若所述车辆静止、当前挡位为P挡、所述车辆的电源模式为非上电模式且所述动力系统中预定的多个控制器件为待机状态，则判定所述车辆的动力系统的状态允许加氢。
10.一种氢燃料电池车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求6-9中任一权利要求所述的加氢控制系统。
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