本发明涉及氢能汽车领域，具体涉及一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统。

背景技术：

随着燃料电池汽车的发展和网络技术在汽车中的广泛应用，随着汽车对轻量化的要求，电气架构不断演变和发展，高度的集成化必然成为趋势，现有的燃料电池汽车控制系统，集成化程度不够，功能不全，线束回路错综复杂，轻量化程度较为低下，整车的ecu零件较多也较为复杂，动力系统的生产设计管理成本较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对上述目前燃料电池汽车控制系统集成化程度不够的技术问题，提供一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统解决上述技术缺陷。

一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统，包括控制板、集成电路和功率板，所述控制板包括vcu模块、fcu模块和hcu模块，且控制板与集成电路之间通过导线电性连接，所述功率板与集成电路之间通过导线相连，功率板上集成有igbt功率元件，所述igbt功率元件通过五组导线输出分别连接到冷却风扇、节气门、氢气循环泵，氢瓶阀和水泵。

进一步的，所述fcu模块、vcu模块、hcu模块在控制板上集成为一个集成模块。

进一步的，所述控制板上设置有cpu，cpu用于对vcu模块、fcu模块和hcu模块三个零部件的硬件电路进行统一控制。

进一步的，所述控制板上布置继电器和保险丝，且控制板和功率板之间还直接采用插针的方式连接。

进一步的，所述控制板上设置有输入接口，输入接口包括低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入和水温输入，且控制板上输出为低压负载。

进一步的，所述控制板上设置有网络连接端口，网络连接端口包括两路can网络连接电路，所述两路can网络连接电路分别为一路can_drv1_h和can-drv1-l，另一路can_drv2_h和can_drv2_l，其中一路可以连接到另外一路整车can网路。

进一步的，所述集成电路具体包括温度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、驱动电路、数字量采集电路、模拟量采集电路和控制电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、该系统集成燃料电池系统fcu、整车控制器vcu、供氢系统hcu的三合一控制系统，高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ecu零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。

2、该系统以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本发明内部低压管理给其分别进行输出控制：冷却风扇、节气门、氢气循环泵、氢瓶阀、水泵等。

3、该系统的燃料电池系统fcu、整车控制器vcu、供氢系统hcu集成为一个部件，一般整车控制器vcu、燃料电池系统fcu、供氢系统hcu为独立的三个零部件，并有各自的cpu及其控制电路，本发明根据fcu功能的特点，以fcu为基础将整车燃料电池fcu、整车控制器vcu、供氢系统hcu的软硬件功能进行集成，在该发明中只有一个cpu，并对这4个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用。

4、该系统可实现对整车氢瓶阀控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵控制、电堆节气门控制、整车能量管理、以及电堆升压等功能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统结构图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统，如图1所示，包括控制板1、集成电路5和功率板7，所述控制板1包括vcu模块2、fcu模块3和hcu模块4，且控制板1与集成电路5之间通过导线电性连接，所述功率板7与集成电路5之间通过导线相连，功率板7上集成有igbt功率元件6，所述igbt功率元件6通过五组导线输出分别连接到冷却风扇8、节气门9、氢气循环泵10，氢瓶阀11和水泵12。

所述fcu模块3、vcu模块2、hcu模块4在控制板1上集成为一个集成模块。

所述控制板1上设置有cpu，cpu用于对vcu模块2、fcu模块3和hcu模块4三个零部件的硬件电路进行统一集成控制。

所述控制板1上布置继电器和保险丝，且控制板1和功率板7之间还可以直接采用插针的方式连接。

所述控制板1上设置有输入接口，输入接口包括低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入和水温输入，且控制板1上输出为低压负载。

所述控制板1上设置有网络连接端口，网络连接端口包括两路can网络连接电路，所述两路can网络连接电路分别为一路can_drv1_h(can高，接整车can网络)和can-drv1-l(can低，接整车can网络)，另一路can_drv2_h(can高)和can_drv2_l(can低)，其中一路可以连接到另外一路整车can网路。

所述集成电路5具体包括温度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、驱动电路、数字量采集电路、模拟量采集电路和控制电路。

本发明集成燃料电池系统fcu、整车控制器vcu、供氢系统hcu的三合一控制系统，高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ecu零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。并且以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、油门踏板信号输入、刹车信号输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本发明内部低压管理给其分别进行输出控制：冷却风扇、节气门、氢气循环泵、氢瓶阀、水泵等。燃料电池系统fcu、整车控制器vcu、供氢系统hcu集成为一个部件，一般整车控制器vcu、燃料电池系统fcu、供氢系统hcu为独立的三个零部件，并有各自的cpu及其控制电路，本发明根据fcu功能的特点，以fcu为基础将整车燃料电池fcu、整车控制器vcu、供氢系统hcu的软硬件功能进行集成，在该发明中只有一个cpu，并对这4个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用。本发明可实现对整车氢瓶阀控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵控制、电堆节气门控制、整车能量管理、以及电堆升压等功能。本发明一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ecu零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。