專利名稱：一種基于can總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種應(yīng)用于燃料電池系統(tǒng)的人機(jī)界面技術(shù)，更具體地說，是ー種基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
人機(jī)界面(HMI)作為人機(jī)交互媒介，具有信息顯示直觀、形象，簡化用戶操作等特點，使其在エ業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而燃料電池技術(shù)作為ー項新興產(chǎn)業(yè)，正處于蓬勃發(fā)展階段，其潛在的應(yīng)用對象如基站用備用電源、通信用移動發(fā)電車等領(lǐng)域也迫切需要良好的人機(jī)接ロ供用戶使用，而目前普遍采用的觸摸屏則是較好的選擇之一。 然而，目前的大部分觸摸屏都需要利用PLC作為通信媒介，而燃料電池備用電源系統(tǒng)中則通常利用基于CAN總線的通信網(wǎng)絡(luò)，因此在備用電源系統(tǒng)中應(yīng)用HMI的一種可實現(xiàn)方法為在系統(tǒng)中增加PLC，使其作為HMI和備用電源系統(tǒng)的通信媒介，但這樣無疑增加了設(shè)備的成本，同時使系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性降低。為提高系統(tǒng)的兼容性、可靠性，并降低成本，開發(fā)ー種適用于當(dāng)前燃料電池備用電源系統(tǒng)通信特點的HMI顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提出一種基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其可靠性高、成本低，適用于當(dāng)前的燃料電池備用電源系統(tǒng)通信特點。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出一種基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，包括設(shè)有供電端ロ、燃料系統(tǒng)控制単元、CAN通訊端ロ的燃料電池備用電源系統(tǒng)、人機(jī)界面，該人機(jī)界面包括一微控制単元、CAN通訊模塊和電源端ロ，該微控制単元通過該CAN通訊模塊與所述燃料電池備用電源系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步特點，還包括一觸摸屏，其與所述微控制単元和電源端ロ連接。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步特點，所述燃料電池備用電源系統(tǒng)通過供電端ロ輸出電源到所述電源端ロ。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步特點，所述燃料電池備用電源系統(tǒng)輸出48V的直流電源
由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其可靠性高、成本低，適用于當(dāng)前的燃料電池備用電源系統(tǒng)通信特點。


下面根據(jù)附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā) 明提出一種基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，包括燃料電池備用電源系統(tǒng)I、人機(jī)界面(HMI)，該人機(jī)界面(HMI)包括一微控制単元(MCU) 6、CAN通訊模塊8、電源端ロ I和觸摸屏9，該微控制單元(MCU) 6通過該CAN通訊模塊8與燃料電池備用電源系統(tǒng)I進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。其中燃料電池備用電源系統(tǒng)I主要包含供電端ロ 4、CAN通信端ロ 5和系統(tǒng)控制單元(SCU)3。燃料電池備用電源系統(tǒng)I可輸出48V直流電源，并提供對外供電端ロ 4，SCU 3是燃料電池備用電源的系統(tǒng)控制單元，其通過CAN通訊端ロ 5與HMI 2通訊，將系統(tǒng)實時狀態(tài)發(fā)送至CAN總線，并通過CAN總線獲取HMI 2的參數(shù)，實時響應(yīng)外部操作。HMI 2的電源端ロ 7將外部48V直流電源轉(zhuǎn)換為合適的電源供MCU 6和觸摸屏9供電；MCU 6通過CAN通訊模塊8與燃料電池備用電源系統(tǒng)I通訊，將燃料電池系統(tǒng)的實時狀態(tài)反饋至觸摸屏9，并實時響應(yīng)對觸摸屏9的指令，并通過CAN通訊模塊8發(fā)送至燃料電池系統(tǒng)，控制燃料電池系統(tǒng)的運行；觸摸屏9則可以顯示燃料電池備用電源系統(tǒng)I的工作狀態(tài)，包括系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實時運行數(shù)據(jù)，執(zhí)行器工作狀態(tài)等，并具備報警指示及數(shù)據(jù)存儲功能?？筛鶕?jù)使用者的權(quán)限等級，開放不同的功能等級供用戶使用，如一般用戶只具備查看燃料電池系統(tǒng)狀態(tài)的權(quán)限，而管理者則可以對燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行操控，通過CAN總線和組態(tài)驅(qū)動接ロ，實現(xiàn)HMI 2對總線系統(tǒng)中智能儀表和其他總線設(shè)備的控制。實施時，燃料電池備用電源系統(tǒng)I輸出48V直流電壓，為人機(jī)界面2供電。人機(jī)界面2的CAN通訊模塊8通過CAN信號線與燃料電池備用電源系統(tǒng)I的CAN通訊端ロ 5連接，使人機(jī)界面2連接到備用電源的CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，成為備用電源CAN網(wǎng)絡(luò)的ー個節(jié)點。人機(jī)界面2的CAN通訊模塊8設(shè)置CAN波特率，使之與備用電源系統(tǒng)的CAN總線波特率一致。燃料電池備用電源系統(tǒng)I在工作吋，定時給人機(jī)界面2發(fā)送信息幀，人機(jī)界面2根據(jù)信息幀的ID號判斷是否是需要接收的信息，對于需要接收的信息幀，接收后根據(jù)ID號的不同存入觸摸屏9寄存器中。人機(jī)界面2的MCU 6對寄存器中的值進(jìn)行運算處理后顯示燃料電池備用電源系統(tǒng)I狀態(tài)，主要有燃料電池系統(tǒng)實時參數(shù)、系統(tǒng)運行狀態(tài)、各執(zhí)行器狀態(tài)，若有異常則報警，并實時存儲各參數(shù)。對于一般用戶，可以通過人機(jī)界面2實時查看燃料電池備用電源系統(tǒng)I運行狀況；若具備管理者權(quán)限，則可以通過人機(jī)界面2對燃料電池的執(zhí)行器進(jìn)行設(shè)置，人機(jī)界面2將這些設(shè)置的狀態(tài)存入指定的本地寄存器中，在用戶確認(rèn)后發(fā)送一條特定ID的命令幀到系統(tǒng)的CAN總線網(wǎng)絡(luò)上，燃料電池備用電源系統(tǒng)I根據(jù)ID號接收命令幀，并執(zhí)行相應(yīng)的動作，最后將執(zhí)行后的狀態(tài)通過信息幀發(fā)送給人機(jī)界面2，從而實現(xiàn)了用戶與燃料電池備用電源系統(tǒng)的人機(jī)交互。但是，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所掲示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其特征在于包括設(shè)有供電端口、燃料系統(tǒng)控制單元、CAN通訊端口的燃料電池備用電源系統(tǒng)、人機(jī)界面，該人機(jī)界面包括一微控制單元、CAN通訊模塊和電源端口，該微控制單元通過該CAN通訊模塊與所述燃料電池備用電源系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一觸摸屏，其與所述微控制單元和電源端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其特征在于所述燃料電池備用電源系統(tǒng)通過供電端口輸出電源到所述電源端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其特征在于所述燃料電池備用電源系統(tǒng)輸出48V的直流電源。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于CAN總線的人機(jī)界面在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，包括設(shè)有供電端口、燃料系統(tǒng)控制單元、CAN通訊端口的燃料電池備用電源系統(tǒng)、人機(jī)界面，該人機(jī)界面包括一微控制單元、CAN通訊模塊和電源端口，該微控制單元通過該CAN通訊模塊與燃料電池備用電源系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本發(fā)明可靠性高、成本低，適用于當(dāng)前的燃料電池備用電源系統(tǒng)通信特點。
文檔編號G05B19/04GK102623728SQ201210036410
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者卞磊, 吳偉, 左琳琳, 徐加忠, 金秀龍, 顧榮鑫, 馬天才 申請人:昆山弗爾賽能源有限公司