CN118024881A - 燃料电池车辆的控制系统、方法、车辆和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种燃料电池车辆的控制系统、方法、车辆和存储介质,该控制系统包括:动力域控制器PDCU、安全气囊模块ABM和氢气管理系统HMS,PDCU与HMS之间布置有CAN线,ABM与HMS之间布置有硬线,ABM与PDCU之间布置有CAN线;ABM用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过ABM与PDCU之间布置的CAN线向PDCU发送第一碰撞信号,并通过ABM与HMS之间布置的硬线向HMS发送第二碰撞信号;PDCU用于在接收到第一碰撞信号后,通过PDCU与HMS之间布置的CAN线向HMS发送紧急停机指令;HMS用于在接收到第二碰撞信号或紧急停机指令后,控制氢阀关闭。该方法能够在燃料电池车辆发生碰撞时,避免氢气泄露。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域,并且更具体地,涉及车辆领域中一种燃料电池车辆的控制系统、方法、车辆和存储介质。
背景技术
目前,当燃料电池车辆发生碰撞时,ABM(Air Bag Module,安全气囊模块)会通过硬线向HMS(Hydrogen Management System,氢气管理系统)发送碰撞信号以控制氢阀关闭。或者,ABM向FCU(Fuel cell controller,燃料电池控制器)发送碰撞信号,FCU收到碰撞信号后,会控制燃料电池停机同时也会控制HMS关闭。
但是碰撞发生时,可能会发生ABM无法通过硬线向HMS发送碰撞信号或是ABM无法通过CAN线向FCU发送碰撞信号的情况,此时即使碰撞发生,HMS也不会关闭氢阀,就可能会发生因氢气泄露而引发爆炸等风险,对成员的人身财产安全造成影响。因此,如果在燃料电池车辆发生碰撞时,避免氢气泄露成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种燃料电池车辆的控制系统、方法、车辆和存储介质,该方法能够在燃料电池车辆发生碰撞时,避免氢气泄露。
第一方面,提供了一种燃料电磁车辆的控制系统,该控制系统包括:动力域控制器PDCU、安全气囊模块ABM、氢气管理系统HMS,PDCU与HMS之间布置有CAN线,ABM与HMS之间布置有硬线,ABM与PDCU之间布置有CAN线;ABM用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过ABM与PDCU之间布置的CAN线向PDCU发送第一碰撞信号,并通过ABM与HMS之间布置的硬线向HMS发送第二碰撞信号;PDCU用于在接收到第一碰撞信号后,通过PDCU与HMS之间布置的CAN线向HMS发送紧急停机指令;HMS用于在接收到第二碰撞信号或紧急停机指令后,控制氢阀关闭。
上述技术方案中,增加了HMS控制氢阀关闭的冗余控制方式,通过在HMS与PDCU之间布置CAN线,使得可以通过PDCU与HMS之间布置的CAN线由PDCU对HMS进行控制。ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,不仅会通过ABM与HMS之间布置的硬线向HMS发送第二碰撞信号,还会通过ABM与PDCU之间布置的CAN线向PDCU发送第一碰撞信号。PDCU在收到第一碰撞信号,能够通过其与HMS之间布置的CAN线向HMS发送紧急停机指令,从而使得HMS既可以基于PDCU发送的紧急停机指令控制氢阀关闭,也能基于ABM发送的第二碰撞信号控制氢阀关闭。即使发生碰撞时,出现ABM无法通过硬线向HMS发送碰撞信号或是ABM无法通过CAN线向FCU发送碰撞信号的情况,HMS也能基于PDCU发送的紧急停机指令控制氢阀关闭,能够确保燃料电池车辆发生碰撞时,及时关闭氢阀以避免氢气泄露。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述控制系统还包括:燃料电池控制器FCU和燃料电池的直流转换器FC DC/DC,上述FCU与上述ABM之间布置有CAN线;上述ABM还用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过上述FCU与上述ABM之间布置的CAN线向上述FCU发送上述第一碰撞信号;上述FCU用于在接收到上述第一碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制上述FC DC/DC停止工作。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,上述FCU与上述ABM之间还布置有硬线;上述ABM还用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过上述FCU与上述ABM之间布置的硬线向上述FCU发送上述第二碰撞信号;上述FCU用于在接收到上述第二碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制上述FC DC/DC停止工作。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,上述FCU还用于在接收到上述第一碰撞信号或上述第二碰撞信号后,指示上述HMS控制氢阀关闭。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,上述FCU与上述PDCU之间布置有CAN线;上述PDCU还用于在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述FCU之间布置的CAN线向上述FCU发送紧急停机指令;上述FCU还用于在接收到上述紧急停机指令后,控制上述燃料电池紧急停机。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,上述PDCU与动力系统的目标零部件之间布置有CAN线;上述PDCU还用于在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述目标零部件之间布置的CAN线向上述目标零部件发送下电指令,以控制上述目标零部件下电。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,上述目标零部件包括以下之一或其任意组合:高压控制系统HVC、前电机控制器FMCU、后电机控制器RMCU、燃料电池控制器FCU、HMS、空调AC、直流转换器DC/DC。
第二方面,提供了一种燃料电池车辆的控制方法,应用于或第一方面任意一种可能的实现方式中的控制系统,上述控制方法包括:ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过上述ABM与PDCU之间布置的CAN线向上述PDCU发送第一碰撞信号,并通过上述ABM与HMS之间布置的硬线向上述HMS发送第二碰撞信号;上述PDCU在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述HMS之间布置的CAN线向上述HMS发送紧急停机指令;上述HMS在接收到上述第二碰撞信号或上述紧急停机指令后,控制氢阀关闭。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过上述FCU与上述ABM之间布置的CAN线向上述FCU发送上述第一碰撞信号;FCU在接收到上述第一碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制上述FC DC/DC停止工作。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过上述FCU与上述ABM之间布置的硬线向上述FCU发送上述第二碰撞信号;
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,FCU在接收到上述第二碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制上述FC DC/DC停止工作。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,FCU在接收到上述第一碰撞信号或上述第二碰撞信号后,指示上述HMS控制氢阀关闭。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,PDCU在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述FCU之间布置的CAN线向上述FCU发送紧急停机指令;上述FCU在接收到上述紧急停机指令后,控制上述燃料电池紧急停机。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,PDCU在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述目标零部件之间布置的CAN线向上述目标零部件发送下电指令,以控制上述目标零部件下电。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,目标零部件包括以下之一或其任意组合:高压控制系统HVC、前电机控制器FMCU、后电机控制器RMCU、燃料电池控制器FCU、HMS、空调AC、直流转换器DC/DC。
第三方面,提供一种燃料电池车辆,包括存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码,该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码,使得该燃料电池车辆执行上述燃料电池车辆的控制方法。
第四方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种燃料电池车辆的控制系统的示意图;
图2是本申请实施例提供的又一种燃料电池车辆的控制系统的示意图;
图3是本申请实施例提供的再一种燃料电池车辆的控制系统的示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种燃料电池车辆的控制方法的示意性流程图;
图5是本申请实施例提供的一种燃料电池车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B:文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
目前,在全球资源日渐匮乏和环境污染日渐严重的情况下,环保越来越成为各个行业关注的课题,汽车行业也不例外。国内外汽车行业及其零部件开发商越来越关注是否会有一种既能保护环境又能节省资源的燃料应用在汽车上。所以氢燃料电池作为一种清洁、高效、无污染的电化学发电装置受到了国内外的普遍关注。与此同时,氢燃料电池汽车成为当前汽车行业发展的主流。所以,燃料电池汽车的安全性与经济性成为各个汽车企业必须关注的课题。
当燃料电池车辆发生碰撞时,ABM会通过硬线向HMS发送碰撞信号以控制氢阀关闭。或者,ABM向FCU发送碰撞信号,FCU收到碰撞信号后,会控制燃料电池停机同时也会控制HMS关闭。但是碰撞发生时,可能会发生ABM无法通过硬线向HMS发送碰撞信号或是ABM无法通过CAN线向FCU发送碰撞信号的情况,此时即使碰撞发生,HMS也不会关闭氢阀,就可能会发生因氢气泄露而引发爆炸等风险,对成员的人身财产安全造成影响。因此,如果在燃料电池车辆发生碰撞时,避免氢气泄露成为亟需解决的技术问题。
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种燃料电池车辆的控制系统,应用于燃料电池车辆。图1是本申请实施例提供的燃料电池车辆的控制系统的示意图。
示例性的,如图1所示,该控制系统包括:PDCU(Power train Domain ControlUnit,动力域控制器)101、ABM(Air Bag Module,安全气囊模块)102、HMS(HydrogenManagement System,氢气管理系统)103。PDCU 101与HMS103之间布置有CAN线(ControllerArea Network,控制器局域网总线),从而PDCU 101可以通过CAN线与HMS103进行通信。ABM102与HMS103之间布置有硬线,从而ABM 102与HMS103可以通过硬线进行通信。ABM 102与PDCU 101之间布置有CAN线,从而ABM 102与PDCU 101可以通过CAN线进行通信。
相关技术中,PDCU 101与HMS103之间并未布置CAN线,因此,PDCU 101无法直接控制HMS103。而本实施例中在PDCU 101与HMS103之间增设CAN线,从而使得PDCU 101可以通过CAN线向HMS103发送相关控制指令,以对HMS103进行控制。
ABM 102,用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过ABM 102与述PDCU101之间布置的CAN线向PDCU 101发送第一碰撞信号,并通过ABM 102与HMS103之间布置的硬线向HMS103发送第二碰撞信号。由于,第一碰撞信号是通过CAN线发送的,因此第一碰撞信号也可以称为碰撞CAN线信号。第二碰撞信号是通过硬线发送的,因此第二碰撞信号也可以称为碰撞硬线信号。
当碰撞发生时,分布在车身部位的各个碰撞传感器将碰撞信号发送给ABM 102,如果ABM 102确认碰撞发生,将会通过CAN线向PDCU 101发送第一碰撞信号,并通过硬线向HMS103发送第二碰撞信号。
示例性的,ABM 102中包括有IMU(Integrated Measurement Unit,集成测量单元),IMU用于进行碰撞检测。IMU中包括横摆角速度传感器、横向加速度传感器、纵向加速度传感器和温度传感器。ABM 102具有多种传感器功能,这些传感器功能相互配合,可以实现ABM的碰撞检测功能。根据横摆角速度传感器、横向加速度传感器、纵向加速度传感器和温度传感器及安装在车身周围的碰撞传感器,可以准确地获知车辆实时的加速度等参数,以进一步分析得到能反映车辆的碰撞程度的碰撞信息。
PDCU 101,用于在接收到第一碰撞信号后,生成紧急停机指令e-stop,通过PDCU101与HMS103之间布置的CAN线向HMS103发送紧急停机指令。
HMS103,用于在接收到第二碰撞信号或紧急停机指令后,控制氢阀关闭。氢阀即氢瓶口电磁阀。HMS103可以向氢瓶口电磁阀发送关闭指令,以使得氢瓶口电磁阀在接收到HMS103的关闭指令后,关闭氢瓶口电磁阀,确保燃料电池车辆和用户安全。
本实施例中,增加了HMS控制氢阀关闭的冗余控制方式,通过在HMS与PDCU之间布置CAN线,使得可以通过PDCU与HMS之间布置的CAN线由PDCU对HMS进行控制。ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,不仅会通过ABM与HMS之间布置的硬线向HMS发送第二碰撞信号,还会通过ABM与PDCU之间布置的CAN线向PDCU发送第一碰撞信号。PDCU在收到第一碰撞信号,能够通过其与HMS之间布置的CAN线向HMS发送紧急停机指令,从而使得HMS既可以基于PDCU发送的紧急停机指令控制氢阀关闭,也能基于ABM发送的第二碰撞信号控制氢阀关闭。即使发生碰撞时,出现ABM无法通过硬线向HMS发送碰撞信号或是ABM无法通过CAN线向FCU发送碰撞信号的情况,HMS也能基于PDCU发送的紧急停机指令控制氢阀关闭,能够确保燃料电池车辆发生碰撞时,及时关闭氢阀以避免氢气泄露。
在示例性的实施例中,上述控制系统还包括:FCU(Fuel cell controller,燃料电池控制器)和FC DC/DC(Fuel Cell Direct Current/Direct Current,燃料电池的直流转换器),FCU与ABM之间布置有CAN线。ABM还用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过FCU与ABM之间布置的CAN线向FCU发送第一碰撞信号;FCU用于在接收到第一碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC停止工作。
示例性的,可以参阅图2,图2是本申请实施例提供的另一种燃料电池车辆的控制系统的示意图。图2中的控制系统与图1相比,还包括FCU 201和FC DC/DC 202,FCU 201和FCDC/DC 202可以集成在一起,也可以分开设置。FCU 201与ABM 102之间布置有CAN线。ABM102在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过FCU 201与ABM 102之间布置的CAN线向FCU发送201第一碰撞信号,即ABM 102向FCU 201发送碰撞CAN线信号。
FCU 201,用于在接收到第一碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC 202停止工作。其中,控制FC DC/DC 202停止工作可以理解为:控制FC DC/DC 202停止输出电压,以切断燃料电池对整车的电源供应。
燃料电池工作时,对外输出电压,燃料电池的工作原理为:氢气和氧气反应,反应后的电压一般为300V左右,而整车是800V的高压平台,因此需要FC DC/DC 202对燃料电池的输出电压进行升压转换,以使得燃料电池的输出电压可以和整车高压平台匹配。FC DC/DC 202在处于工作状态时,用于对燃料电池的输出电压进行升压转换,以实现燃料电池对整车的电源供应。当燃料电池车辆发生碰撞时,控制FC DC/DC 202停止输出电压,即切断FCDC/DC 202输出的高压电,以切断燃料电池对车辆的电源供应,相当于快速关闭FC DC/DC202的输出。
本实施例中,在燃料电池车辆发生碰撞时,ABM能够通过CAN线向FCU发送第一碰撞信号,从而FCU能够及时基于该第一碰撞信号,控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC停止输出,有利于在燃料电池车辆发生碰撞时,及时控制燃料电池紧急停机,并快速控制FCDC/DC停止输出,避免高压线束裸露在外面时FC DC/DC还对外输出容易导致的危险。
在示例性的实施例中,FCU与ABM之间还布置有硬线;ABM还用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过FCU与ABM之间布置的硬线向FCU发送第二碰撞信号;FCU用于在接收到第二碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC停止工作。
示例性的,可以参阅图2,图2中FCU 201与ABM 102之间除了布置有CAN线还布置有硬线,ABM 102在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过FCU 201与ABM 102之间布置的硬线向FCU发送201第二碰撞信号,即ABM 102向FCU 201发送碰撞硬线信号。FCU 201在接收到第二碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC 202停止工作,即停止输出电压,以切断燃料电池对整车的电源供应。
燃料电池处于工作状态时,是通过FC DC/DC向车辆的高压母线输出电流与电压来实现功率的输出。控制燃料电池紧急停机的操作具体可以是:控制HMS停止向燃料电池输送氢气进行化学反应,并断开FC DC/DC,停止对高压母线输出电流与电压。
本实施例中,在燃料电池车辆发生碰撞时,ABM还能够通过硬线向FCU发送第二碰撞信号,从而FCU能够及时基于该第二碰撞信号,控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC停止输出,有利于在燃料电池车辆发生碰撞时,及时控制燃料电池紧急停机,并快速控制FCDC/DC停止输出,避免高压线束裸露在外面时FC DC/DC还对外输出容易导致的危险。
在示例性的实施例中,ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,可以向FCU通过CAN线发送第一碰撞信号,并通过硬线向FCU发送第二碰撞信号。FCU在收到第一碰撞信号或第二碰撞信号时,均会控制燃料电池紧急停机,并控制FC DC/DC停止工作。可见,本实施例中对于FCU也设置了冗余控制方式,避免在发生碰撞的情况下硬线或是CAN线出现问题,导致FCU因收不到碰撞信号而不会及时控制燃料电池紧急停机以及控制FC DC/DC停止输出。
在示例性的实施例中,FCU还用于在接收到第一碰撞信号或第二碰撞信号后,指示HMS控制氢阀关闭。即FCU无论是收到碰撞CAN线信号还是碰撞硬线信号,均会执行指示HMS控制氢阀关闭的步骤,以停止储氢系统工作,防止氢气泄漏。
本实施例中,针对关闭氢阀进一步增加了两个触发源,即FCU接收到的第一碰撞信号和第二碰撞信号,FCU在接收到第一碰撞信号或第二碰撞信号,也会触发氢阀关闭的动作,进一步确保了在碰撞发生时,氢阀能够被及时关闭,避免碰撞发生氢气泄露导致的安全性问题。
在示例性的实施例中,上述FCU与上述PDCU之间布置有CAN线,上述PDCU还用于在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述FCU之间布置的CAN线向上述FCU发送紧急停机指令;上述FCU还用于在接收到上述紧急停机指令后,控制上述燃料电池紧急停机。
当燃料电池车辆发生碰撞时,为确保安全性,需要控制燃料电池紧急停机,因此,当PDCU收到第一碰撞信号后,会向上述FCU发送紧急停机指令,以使得FCU在接收到紧急停机指令后,控制燃料电池紧急停机。
示例性的,在燃料电池车辆运行的过程中,如果PDCU接收ABM发送的第一碰撞信号,PDCU会发送紧急停机指令e-stop给FCU和HMS,FCU收到紧急停机指令后,会控制燃料电池紧急停机。HMS收到紧急停机指令后,会控制氢阀关闭,以避免氢气泄露。
在示例性的实施例中,上述PDCU与动力系统的目标零部件之间布置有CAN线;上述PDCU还用于在接收到上述第一碰撞信号后,通过上述PDCU与上述目标零部件之间布置的CAN线向上述目标零部件发送下电指令,以控制上述目标零部件下电。
其中,目标零部件为在燃料电池车辆发生碰撞时,为确保安全性需要下电的车辆零部件。通过向目标零部件发送下电指令,使得燃料电池车辆发生碰撞时,能够快速控制目标零部件断电,以提升安全性。
示例性的,目标零部件包括以下之一或其任意组合:HVC(High voltage control,高压控制系统)、FMCU(Front Motor control Unit,前电机控制器)、RMCU(Rear Motorcontrol Unit,后电机控制器)、FCU、HMS、AC(air conditioner,空调)、DC/DC(DirectCurrent/Direct Current,直流转换器)。
HVC,也称为高压电力总线,是燃料电池车辆中的一个重要组成部分,用于管理燃料电池车辆的高压电池和电动机等设备。FMCU为燃料电池车辆的前电机控制器,用于控制前电机。RMCU燃料电池车辆的后电机控制器,用于控制后电机。直流转换器DC/DC可以为降压转换器,用于对高压电池输出的高压进行降压,以利用降压后的电压对低压零部件供电。
PDCU在收到第一碰撞信号后,请求上述动力系统中的各目标零部件下电。同时,在硬线正常的情况下,各目标零部件也能接收到ABM发送的第二碰撞信号即碰撞硬线信号,各目标零部件接收到何种信号,就可以执行相应的操作。
下面结合图3对本申请实施例中的控制系统进行说明。图3是本申请实施例提供的又一种控制系统的示意图。
如图3所示,该控制系统包括:PDCU 101、ABM 102、HMS103、DCF 200(包括FCU 201和FC DC/DC 202)、HVC 301、FMCU 302、RMCU 303、AC 304、DC/DC 305、BCM(Body controlmodule,车身控制器)306、IP(Instrument Panel,仪表板)307、T-BOX(telematics box,远程通信模块)308。其中,ABM 102与T-BOX 308之间布置有CAN线和硬线,ABM 102与PDCU 101之间布置有CAN线,ABM 102与BCM 306之间布置有CAN线和硬线,ABM 102与HVC 301之间布置有CAN线和硬线,ABM 102与FMCU 302、RMCU 303之间布置有硬线,ABM 102与DCF 200之间布置有CAN线和硬线,ABM 102与HMS103之间布置有硬线。PDCU 101与IP 307之间布置有CAN线,PDCU 101与HVC 301、DCF 200、FMCU 302、RMCU 303、HMS103、AC 304、DC/DC 305之间均布置有CAN线。
ABM 102,用于对各加速传感器进行碰撞检测,依据碰撞强度识别碰撞类型,对外发送碰撞信号。比如,ABM 102通过CAN线分别向BCM 306、HVC 301、DCF 200、PDCU 101、T-BOX 308发送第一碰撞信号即碰撞CAN线信号。ABM 102通过硬线分别向BCM 306、HVC 301、FMCU 302、RMCU 303、DCF 200、HMS103、T-BOX 308发送第二碰撞信号即碰撞硬线信号。
PDCU 101,用于接收碰撞CAN线信号,并控制相关控制器执行下电指令,并转发ABM102发送的CAN线碰撞输出信号给相关控制器。这里的相关控制器可以为上文中的动力系统的目标零部件,比如相关控制器可以包括图3中与PDCU通过CAN线连接的HVC 301、FMCU302、RMCU 303、DCF 200、HMS103、AC 304、DC/DC 305。PDCU 101可以通过CAN线向上述各个相关控制器分别发送下电指令,以使得相关控制器执行下电流程。同时,PDCU 101也可以通过CAN线向上述各个相关控制器分别转发碰撞CAN线信号,相关控制器接收到碰撞CAN线信号后,也会执行下电流程。PDCU 101在接收碰撞CAN线信号后,还可以向DCF 200和HMS103发送紧急停机指令e-stop,并向IP 307发送点亮指示灯的指令。
HVC 301,用于接收PDCU 101发送的下电指令,并执行下电流程。还用于接收ABM102发送的碰撞硬线信号和碰撞CAN线信号,并主动切断高压主接触器。
FMCU 302/RMCU 303,用于在接收到ABM 102发送的碰撞硬线信号后,进入ASC(Active short circuit,主动短路)安全模式,并执行主动放电。
DCF 200包括FCU 201和FC DC/DC 202,用于在接收到ABM 102发送的碰撞硬线信号或是碰撞CAN线信号后,执行下电流程,控制燃料电池紧急停机并控制FC DC/DC 202关闭输出。DCF 200在接收到PDCU 101发送的紧急停机指令e-stop后,控制燃料电池紧急停机。需要说明的是,本实施例中以FCU 201和FC DC/DC 202集成为DCF 200为例,在具体实现中,FCU 201和FC DC/DC 202也可以各自为单独的部件。
AC 304,用于在燃料电池车辆发生碰撞后,依据PDCU 101的下电指令,控制空调压缩机及电加热器关闭。
IP 307,用于依据PDCU 101发送的点亮指示灯的指令,控制点亮相应的指示灯,以指示燃料电池当前发生碰撞。
HMS103,用于在接收到ABM 102发送的碰撞硬线信号后,控制氢阀关闭。HMS103,还用于在接收到PDCU 101发送的紧急停机指令e-stop后,控制氢阀关闭。
BCM 306,用于在接收到ABM 102发送的碰撞硬线信号或碰撞CAN线信号后,驱动门锁马达,使门锁马达执行解锁动作,并点亮制动灯、危险报警灯、仪表上左右转向指示灯且长时间点亮前/后顶灯、后阅读灯(延时关闭功能禁止)。
T-BOX 308,用于在接收到ABM 102发送的碰撞硬线信号或碰撞CAN线信号后,自动向紧急救援中心拨打紧急救援电话。
DC/DC 305,用于在接收到PDCU 101发送的碰撞CAN线信号或下电指令后,执行下电流程,从工作模式跳转至待机模式。
本实施例中,燃料电池车辆在运行的过程中,如果PDCU接收到ABM发送的CAN线碰撞信号后,PDCU会发送紧急停机指令e-stop给FCU和HMS,同时PDCU请求动力系统的目标零部件下电。动力系统的目标零部件下电后,PDCU可以再请求FMCU/RMCU主动放电。同时,与ABM通过硬线连接的零部件,在正常情况下也均可以接收到ABM发送的碰撞硬线信号,各零部件可以基于优先接收到的一种信号执行相应的操作。
通过上文阐释可知,本实施例中,在燃料电池车辆发生碰撞时,可以通过多种控制方式以控制氢阀关闭,降低碰撞后储氢系统无法关闭氢阀的概率,降低因氢气泄漏氢阀无法关闭而引发的爆炸等风险。比如,HMS可以在接收到ABM发送的碰撞硬线信号后,控制氢阀关闭,HMS还可以在接收到PDCU发送的紧急停机指令e-stop后,控制氢阀关闭。FCU还可以在接收到ABM发送的碰撞硬线信号或是碰撞CAN线信号后,控制燃料电池紧急停机同时控制HMS关闭氢阀。
可以理解的是,一般情况下零部件的下电都是PDCU 101去控制的,考虑到目前PDCU 101与HVC 301、FMCU 302、RMCU 303、DCF 200、AC 304、DC/DC 305等目标零部件之间已经布置有CAN线,且PDCU 101与ABM 102之间也已经布置有CAN线。因此,通过在PDCU 101与HMS103之间增设CAN线,使得可以通过PDCU 101控制HMS103关闭氢阀,这样相比于从ABM102开始布置连接至HMS103的CAN线而言,可以减少ABM 102的线束布置。并且,PDCU 101可以统一控制HVC 301、FMCU 302、RMCU 303、DCF 200、AC 304、HMS103、DC/DC 305执行下电流程,下电的逻辑更加简单快速一些。因此,本申请实施例可以在减少燃料电池车辆碰撞后储氢系统无法关闭氢阀的概率发生的同时,减少ABM的线束布置。
图4是本申请实施例提供的一种燃料电池车辆的控制方法,应用于上述任一实施例所述的燃料电池车辆的控制系统,该控制方法的流程示意图可以参阅图4,包括:
步骤401:ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过ABM与PDCU之间布置的CAN线向PDCU发送第一碰撞信号,并通过ABM与HMS之间布置的硬线向HMS发送第二碰撞信号。
步骤402:PDCU在接收到第一碰撞信号后,通过PDCU与HMS之间布置的CAN线向HMS发送紧急停机指令。
步骤403:HMS在接收到第二碰撞信号或紧急停机指令后,控制氢阀关闭。
一种可能的实现方式中,ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过所述FCU与所述ABM之间布置的CAN线向所述FCU发送所述第一碰撞信号;FCU在接收到所述第一碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制所述FC DC/DC停止工作。
一种可能的实现方式中,ABM在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过所述FCU与所述ABM之间布置的硬线向所述FCU发送所述第二碰撞信号;FCU在接收到所述第二碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制所述FC DC/DC停止工作。
一种可能的实现方式中,FCU在接收到所述第一碰撞信号或所述第二碰撞信号后,指示所述HMS控制氢阀关闭。
一种可能的实现方式中,PDCU在接收到所述第一碰撞信号后,通过所述PDCU与所述FCU之间布置的CAN线向所述FCU发送紧急停机指令;所述FCU在接收到所述紧急停机指令后,控制所述燃料电池紧急停机。
一种可能的实现方式中,PDCU在接收到所述第一碰撞信号后,通过所述PDCU与所述目标零部件之间布置的CAN线向所述目标零部件发送下电指令,以控制所述目标零部件下电。
一种可能的实现方式中,目标零部件包括:高压控制系统HVC、前电机控制器FMCU、后电机控制器RMCU、燃料电池控制器FCU、HMS、空调AC、直流转换器DC/DC。
需要说明的是,上述实施例提供的燃料电池车辆的控制方法与上述燃料电池车辆的控制系统实施例属于同一构思,因此对于本申请控制系统实施例中未披露的细节,请参照本申请上述的控制方法的实施例,这里不再赘述。
图5是本申请实施例提供的一种燃料电池车辆的结构示意图。
示例性的,如图5所示,该车辆包括:存储器501和处理器502,其中,存储器501中存储有可执行程序代码,处理器502用于调用并执行该可执行程序代码执行一种燃料电池车辆的控制方法。
本实施例可以根据上述方法示例对车辆进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中,上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
本实施例提供的燃料电池车辆,用于执行上述一种燃料电池车辆的控制方法,因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下,车辆可以包括处理模块、存储模块。其中,处理模块可以用于对车辆的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持车辆执行相互程序代码和数据等。
其中,处理模块可以是处理器或控制器,其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包括一个或多个微处理器组合,数字信号处理(digital signal processing,DSP)和微处理器的组合等等,存储模块可以是存储器。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的一种燃料电池车辆的控制方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关步骤,以实现上述实施例中的一种燃料电池车辆的控制方法。
另外,本申请的实施例提供的车辆具体可以是芯片,组件或模块,该车辆可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储指令,当车辆运行时,处理器可调用并执行指令,以使芯片执行上述实施例中的一种燃料电池车辆的控制方法。
其中,本实施例提供的燃料电池车辆、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
以上内容,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 (10)
1.一种燃料电池车辆的控制系统,其特征在于,包括:动力域控制器、安全气囊模块和氢气管理系统,所述动力域控制器与氢气管理系统之间布置有CAN线,所述安全气囊模块与所述氢气管理系统之间布置有硬线,所述安全气囊模块与所述动力域控制器之间布置有CAN线;
所述安全气囊模块用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过所述安全气囊模块与所述动力域控制器之间布置的CAN线向所述动力域控制器发送第一碰撞信号,并通过所述安全气囊模块与所述氢气管理系统之间布置的硬线向所述氢气管理系统发送第二碰撞信号;
所述动力域控制器用于在接收到所述第一碰撞信号后,通过所述动力域控制器与所述氢气管理系统之间布置的CAN线向所述氢气管理系统发送紧急停机指令;
所述氢气管理系统用于在接收到所述第二碰撞信号或所述紧急停机指令后,控制氢阀关闭。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:燃料电池控制器和燃料电池的直流转换器,所述燃料电池控制器与所述安全气囊模块之间布置有CAN线;
所述安全气囊模块还用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过所述燃料电池控制器与所述安全气囊模块之间布置的CAN线向所述燃料电池控制器发送所述第一碰撞信号;
所述燃料电池控制器用于在接收到所述第一碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制所述燃料电池的直流转换器停止工作。
3.根据权利要求2所述的控制系统,其特征在于,所述燃料电池控制器与所述安全气囊模块之间还布置有硬线;
所述安全气囊模块还用于在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过所述燃料电池控制器与所述安全气囊模块之间布置的硬线向所述燃料电池控制器发送所述第二碰撞信号;
所述燃料电池控制器用于在接收到所述第二碰撞信号后,控制燃料电池紧急停机,并控制所述燃料电池的直流转换器停止工作。
4.根据权利要求2或3所述的控制系统,其特征在于,所述燃料电池控制器还用于在接收到所述第一碰撞信号或所述第二碰撞信号后,指示所述氢气管理系统控制氢阀关闭。
5.根据权利要求2所述的控制系统,其特征在于,所述燃料电池控制器与所述动力域控制器之间布置有CAN线;
所述动力域控制器还用于在接收到所述第一碰撞信号后,通过所述动力域控制器与所述燃料电池控制器之间布置的CAN线向所述燃料电池控制器发送紧急停机指令;
所述燃料电池控制器还用于在接收到所述紧急停机指令后,控制所述燃料电池紧急停机。
6.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述动力域控制器与动力系统的目标零部件之间布置有CAN线;
所述动力域控制器还用于在接收到所述第一碰撞信号后,通过所述动力域控制器与所述目标零部件之间布置的CAN线向所述目标零部件发送下电指令,以控制所述目标零部件下电。
7.根据权利要求6所述的控制系统,其特征在于,所述目标零部件包括以下之一或其任意组合:高压控制系统、前电机控制器、后电机控制器、燃料电池控制器燃料电池控制器、氢气管理系统、空调、直流转换器。
8.一种燃料电池车辆的控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一项所述的燃料电池车辆的控制系统,所述控制方法包括:
安全气囊模块在检测到燃料电池车辆发生碰撞的情况下,通过所述安全气囊模块与动力域控制器之间布置的CAN线向所述动力域控制器发送第一碰撞信号,并通过所述安全气囊模块与氢气管理系统之间布置的硬线向所述氢气管理系统发送第二碰撞信号;
所述动力域控制器在接收到所述第一碰撞信号后,通过所述动力域控制器与所述氢气管理系统之间布置的CAN线向所述氢气管理系统发送紧急停机指令;
所述氢气管理系统在接收到所述第二碰撞信号或所述紧急停机指令后,控制氢阀关闭。
9.一种燃料电池车辆,其特征在于,所述燃料电池车辆包括:
存储器,用于存储可执行程序代码;
处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码,使得所述燃料电池车辆执行如权利要求8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被执行时,实现如权利要求8所述的方法。
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