CN219717887U - 一种智能化燃料电池***低压配电模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能化燃料电池***低压配电模块,涉及燃料电池的技术领域。其技术要点是:包括:SBC模块、MCU模块以及HSD模块,MCU模块通过SPI通信配置HSD模块以及SBC模块。本实用新型具有的优点:所有供电回路状态得到监控,可实时提供整个低压***、每一个供电回路的电压、电流、功耗等参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池的技术领域,具体为一种智能化燃料电池***低压配电模块。
背景技术
氢燃料电池***具有零排放、加氢快优势,能够有效解决锂电池充电时间长,续航里程短等问题,是一种具有广阔发展前景的新能源方向。
当前,燃料电池***中,由于有诸多电器件的原因,通常需要使用低压继电器保险盒来实现电器件的供电以及上电逻辑。但现有的继电器保险盒存在问题:低压***实时功耗不能检测。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种智能化燃料电池***低压配电模块,其具有的优点:所有供电回路状态得到监控,可实时提供整个低压***、每一个供电回路的电压、电流、功耗等参数。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种智能化燃料电池***低压配电模块,包括:SBC模块、
MCU模块以及HSD模块,MCU模块通过SPI通信配置HSD模块以及SBC模块,
SBC模块:用于对小电瓶输入电源的监控;
MCU模块:用于实现对整个低压供电的监控;
HSD模块;能够检测每个通道的输出电流,实现对单个通道负载的电流检测,并对负载的状态通过ISENSE引脚的电平将故障反馈给MCU。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:低压配电模块采用的是EMC滤波,EMC采用大功率共模电感。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括CAN通信模块,通过接口与MCU模块连接。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括KL30电压反馈模块,所述KL30电压反馈模块采用电阻分压方式。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括电流反馈模块以及输出电压采集模块,所述电流反馈模块经过低通滤波输入到MCU模块,所述输出电压采集模块采用电阻分压以及低通滤波电路输入到MCU的AD端口。
综上所述,本实用新型包括以下至少一种有益技术效果:
1.整个燃料电池***供电优化管理,提高***可靠性,***更安全;
2.所有供电回路状态监控,可实时提供整个低压***,每一个供电回路的电压、电流、功耗等参数;
3.设计不含任何传统保险丝、继电器,所有供电回路采用智能高边驱动芯片,速度快、可靠性更高;
4.所有供电回路军可实现短路、断路、过流、过温等保护,无损伤,无需更换任何器件;
5.所有供电回路供电均可控制,可根据需求灵活配置各回路上电顺序;
6.CAN总线控制,极大减少线束,降低线束成本,减少故障,提高可靠性;
7.产品配置EMC滤波电路,对整个低压***EMC有很好的优化。
附图说明
图1是低压配电模块的***框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示,为本实用新型所披露的一种智能化燃料电池***低压配电模块,包括:SBC模块、MCU模块以及HSD模块,MCU模块通过SPI通信配置HSD模块以及SBC模块。低压配电模块采用的是EMC滤波,EMC采用大功率共模电感,Π型滤波电路,多级滤波电容组成,较好抑制负载的沿电源线的传导发射能量,增强沿电源线的抗扰性能。
SBC模块:用于对小电瓶输入电源的监控;此处采用英飞凌SBC芯片实现对小电瓶输入电源的监控,若小电瓶电压过低,可通过BOOST电路将电压升到9V以上;SBC芯片被唤醒后,即使唤醒信号丢失,仍能保持唤醒状态,直到收到下电命令,有效的消除了唤醒信号线路的干扰;SBC还能为MCU提供必须的3.3V,5V。
MCU模块:用于实现对整个低压供电的监控;MCU采用英飞凌TC系列单片机,实现整个低压供电的监控,包括输入电压检测,输入电流检测,各电器件供电逻辑控制,供电电压、电流参数采集,故障代码保存及上传等功能,MCU可通过SPI通信配置HSD模块以及SBC模块。
HSD模块;高边驱动芯片采用英飞凌4路驱动芯片,共3个,最多可提供多达12路对外驱动,单路驱动额定电流可达4A,每个芯片的峰值电流可达10A,满足各电器件的供电需求,同时HSD芯片能够检测每个通道的输出电流,实现对单个通道负载的电流检测,并对负载的状态,如对地短路、对VCC短路、开路等诊断,通过ISENSE引脚的电平将故障反馈给MCU。
还包括CAN通信模块,通过接口与MCU模块连接。采用NXP公司的TJA10xx系列芯片,配上TVS芯片以及共模电感等电路,保证CAN通信有很强的抗干扰能力,同时TJA10xx芯片还具有CAN唤醒功能,丰富了低压配电模块的唤醒功能;***控制器可发送CAN报文,控制低压配电模块的工作状态,监控低压供电***的状态。
还包括KL30电压反馈模块,KL30电压反馈模块采用电阻分压方式,配合低通滤波实现对KL30输入电压的监控,用于整个低压***模块功率估算的电压输入。
还包括电流反馈模块以及输出电压采集模块:
电流反馈模块:采用英飞凌专用的电流反馈芯片,将电流信号转换为电压信号,经过低通滤波输入到MCU模块,实现对整个低压***的电流功耗采集。
输出电压采集模块采用电阻分压以及低通滤波电路输入到MCU的AD端口。对各供电回路的供电电压进行检测,用于故障诊断以及各回路功耗计算,采用电阻分压以及低通滤波电路输入到MCU的AD端口。
除此之外,还包括常电输出模块:采用英飞凌BTS70xx芯片,首先用KL30_PROT的电压使芯片处于常电状态,当MCU被唤醒后,常电输出模块变成可控制的驱动芯片;和HSD模块一样,常电模块同样有电流反馈以及短路、断路等故障诊断功能;
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种智能化燃料电池***低压配电模块,其特征在于,包括:SBC模块、
MCU模块以及HSD模块,MCU模块通过SPI通信配置HSD模块以及SBC模块,
SBC模块:用于对小电瓶输入电源的监控;
MCU模块:用于实现对整个低压供电的监控;
HSD模块;能够检测每个通道的输出电流,实现对单个通道负载的电流检测,并对负载的状态通过ISENSE引脚的电平将故障反馈给MCU。
2.根据权利要求1所述的一种智能化燃料电池***低压配电模块,其特征在于,低压配电模块采用的是EMC滤波,EMC采用大功率共模电感。
3.根据权利要求1所述的一种智能化燃料电池***低压配电模块,其特征在于,还包括CAN通信模块,通过接口与MCU模块连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能化燃料电池***低压配电模块,其特征在于,还包括KL30电压反馈模块,所述KL30电压反馈模块采用电阻分压方式。
5.根据权利要求1所述的一种智能化燃料电池***低压配电模块,其特征在于,还包括电流反馈模块以及输出电压采集模块,所述电流反馈模块经过低通滤波输入到MCU模块,所述输出电压采集模块采用电阻分压以及低通滤波电路输入到MCU的AD端口。
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