使用玻璃纖維的光學燃料加注通信架構的製作方法
2023-05-10 04:45:21 1
專利名稱：使用玻璃纖維的光學燃料加注通信架構的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及對壓縮氣罐的燃料添加，具體而言，涉及用於對壓縮氣罐的燃料添加進行控制的方法和設備。
背景技術：
典型地，駕駛員在加油站對車輛進行燃料添加。氫動力車輛具有在加油站和車輛之間的限定的紅外通信協議。這是基於紅外信號的單向通信(車輛至加油站)(SAE J 2601， SAE J 2799)。與車輛控制器通信的紅外(IR) LED和RDI控制器與接受器相鄰安裝。也可以安裝額外的LED，用於顯示關於燃料加注過程的狀態的信息。圖1顯示了車輛10和加油站15之間標準通信接口。車輛發動機控制單元(EOT) 20具有至RDI控制器30的電連接，所述RDI控制器30與燃料加注噴嘴被連接到的所述接受器相鄰安裝，典型地朝向車輛的後部。用於電連接25的布線電氣配線具有四根至五根單獨的導線，例如，用於電源、地、使能管腳、通信等。導線的數目根據被使用的特定系統而變化。RDI-控制器30具有至光學前端40的電連接35，所述光學前端40安裝在所述接受器周圍。IR-LED 45和可見狀態LED 50被位於光學前端40中。可見光LED 50給駕駛員顯示了燃料加注/車輛的狀態。電連接35具有例如四根單獨的導線。來自IR-LED 45的信號由燃料加注噴嘴陽接收，燃料加注噴嘴陽是加油站15的一部分。包括IR-LED和狀態LED的光學前端具有低的可靠性。貼近所述接受器所致的高溫變化和高的溫度梯度導致了有關二極體的高的熱應力。並且還可能發生冷凝，從而導致腐蝕並減小接觸阻抗。另外，由熱膨脹所導致的機械應力可能折斷二極體的觸點。此外，獨立的RDI控制器需要CAN節點，由此增加了不期望的總線流量。
發明內容
本發明的一個方面是一種用於在存儲罐和加油站(或燃料加注站)之間進行通信的通信接口。所述通信接口的一個實施例包括控制單元；包括IR-LED的光發送器，所述光發送器直接集成到所述控制單元中或者安裝在所述控制單元上；以及光學前端，所述光學前端光學地連接到所述光發送器。本發明的另一個方面是一種用於在車輛和加油站之間進行通信的通信接口。所述通信接口的一個實施例包括車輛發動機控制單元；包括IR-LED的光發送器，所述光發送器直接集成到所述車輛發動機控制單元中或者安裝在所述車輛發動機控制單元上；以及光學前端，所述光學前端使用玻璃纖維光學地連接到所述光發送器。本發明還包括以下方案
1. 一種用於在存儲罐和加油站之間進行通信的通信接口，包括 控制單元；
包括IR-LED的光發送器，所述光發送器直接集成到所述控制單元中或者安裝在所述控制單元上；以及光學前端，所述光學前端光學地連接到所述光發送器。2.根據方案1所述的通信接口，其中，所述光學前端使用玻璃纖維光學地連接到所述光發送器。3.根據方案2所述的通信接口，其中，存在多於一根的玻璃纖維。4.根據方案2所述的通信接口，其中，所述玻璃纖維是偏振的。5.根據方案1所述的通信接口，其中，所述光發送器還包括可見光LED。6.根據方案1所述的通信接口，其中，所述光學前端包括透鏡。7.根據方案1所述的通信接口，其中，所述存儲罐位於車輛中，並且其中所述控制單元是車輛發動機控制單元。8. 一種用於在車輛和加油站之間進行通信的通信接口，包括 車輛發動機控制單元；
包括IR-LED的光發送器，所述光發送器直接集成到所述車輛發動機控制單元中或者安裝在所述車輛發動機控制單元上；以及
光學前端，所述光學前端使用玻璃纖維光學地連接到所述光發送器。9.根據方案8所述的通信接口，其中，存在多於一根的玻璃纖維。10.根據方案8所述的通信接口，其中，所述玻璃纖維是偏振的。11.根據方案8所述的通信接口，其中，所述光發送器還包括可見光LED。12.根據方案8所述的通信接口，其中，所述光學前端包括透鏡。
圖1是車輛和加油站之間的通信接口的標準配置的圖示；
圖2是根據本發明的、車輛和加油站之間的通信接口的一個實施例的圖示。
具體實施例方式儘管以下的詳述為了容易討論而指的是車輛的氫氣燃料添加，但是本領域的普通技術人員將認識到，可以使用其他的壓縮氣體，以及其他的燃料添加應用。改進的通信接口將頂LED和可任選的可見光LED集成到現有的車輛控制模塊中。 這允許車輛控制器的處理器對定位在光發送器內的頂LED和可見光LED進行控制。使用光學連接來將頂LED和可見光LED連接到位於罐腔部的接受器(rec印tacle)處的光學前端。改進的通信接口比傳統的通信接口更安全，這是因為在與接受器相鄰的地方不存在可能導致火花的電氣部件。此外，不存在電磁兼容性問題，這是因為沒有導電電線的緣故。而且，因為在與接受器相鄰的地方沒有燈泡或LED，所以減小了熱應力。所述燈泡和LED 不影響玻璃纖維，從而導致了更高的可靠性。改進的通信接口還可以減少成本。不需要額外的車輛控制器，這是因為所述接口被集成到現有的車輛控制器中。該集成消除了對額外CAN節點的需求，這減小了總線流量並且降低了成本。使用一根或者兩根玻璃纖維來代替採用了四至五根導線的兩個電氣配線，從而進一步降低了成本。更少的部件也減少了維護成本。圖2顯示了改進的通信接口的一個實施例。光發送器80可以直接集成到現有的
4車輛E⑶85中，或者光發送器80可以與車輛E⑶85相鄰安裝。當光發送器80被直接集成到車輛E⑶85中時，額外的RDI-控制器的處理器不是必需的。頂LED和可見光LED可以直接連接到車輛E⑶85的功率輸出管腳。可替代地，具有頂LED和可見光LED的簡單功率驅動器電路可以連接到車輛E⑶85的數字輸出。如果光發送器80與車輛E⑶85相鄰安裝且沒有集成到車輛ECU中，則其沒有處理器。對燃料加注通信而言，不需要高的控制器性能，這減小了主車輛E⑶功能性的性能降低。IR LED90和可見狀態LED 95安置在光發送器80中。可以存在一個或者多個IR LED 90，並且可任選地可以存在一個或者多個可見光LED 95。在光發送器80和光學前端 105之間存在光學連接100。來自頂LED 90的信號通過光學連接100被發送到光學前端 105，以及被發送到燃料加注噴嘴110並且由燃料加注噴嘴110接收。來自可見光LED 95 的光則通過光學連接被發送到光學前端，在光學前端處所述光可以被用戶觀察到。光學前端包括透鏡等等，如本領域中普通技術人員所知道的那樣，使得來自頂LED的信號可以被發送到燃料加注噴嘴，並且來自可見光LED的可見光可以被看到。光學前端與燃料加注噴嘴光學接觸。光學連接100可以是一根或者多根玻璃纖維(或者玻璃光纖)。如果不需要可見狀態LED 95，則只需要一根玻璃纖維。如果使用了可見光LED (例如，紅色和綠色)和頂LED, 則對每種波長都將需要一根玻璃纖維。在這種情況下，將需要三根玻璃纖維一根用於紅色，一根用於綠色，以及一根用於頂。可以採用特別偏振的玻璃纖維，所述特別偏振的玻璃纖維可以關於不同的波長來進行調整(或調製)。在這種情況下，一根玻璃纖維可以用於所有三個LED。但是，偏振玻璃纖維比非偏振玻璃纖維更昂貴。要注意的是，類似於「優選地」、「通常地」和「典型地」之類的術語在此處的使用不是為了對要求保護的本發明的範圍進行限制，也不暗含著某些特徵對於要求保護的本發明的結構或功能而言是關鍵的、必要的、或者甚至是重要的。而是，這些術語只是為了強調替代性特徵或者附加特徵，這些替代性特徵或者附加特徵可以用在或者可以不用在本發明的特定實施例中。為了描述和限定本發明的目的，必須注意的是，術語「裝置」在此處被用來表示部件和單獨部件的組合，而不管所述部件是否與其他部件組合。例如，根據本發明的「裝置」 可以包括電化學轉換組件或者燃料電池，以及根據本發明的結合有電化學轉換組件的車輛寸。為了描述和限定本發明的目的，必須注意的是，術語「基本上，，在此處被用來表示可能歸因於任何定量比較、值、測量或者其他表示的內在的不確定性程度。術語「基本上」在此處也被用來表示所述定量表示可以從所陳述的參考值進行變化而不會導致討論中的發明主題的基本功能發生改變的程度。已經參照本發明的特定實施例來對其進行了詳細描述，顯然的是，在不背離如所附權利要求限定的本發明的範圍的情況下，修改和變化都是可能的。具體而言，儘管本發明的一些方面在此處被認為是優選或者特別有利的，但要認識到的是，本發明不必局限於本發明的這些優選方面。
權利要求
1.一種用於在存儲罐和加油站之間進行通信的通信接口，包括 控制單元；包括IR-LED的光發送器，所述光發送器直接集成到所述控制單元中或者安裝在所述控制單元上；以及光學前端，所述光學前端光學地連接到所述光發送器。
2.根據權利要求1所述的通信接口，其中，所述光學前端使用玻璃纖維光學地連接到所述光發送器。
3.根據權利要求2所述的通信接口，其中，存在多於一根的玻璃纖維。
4.根據權利要求2所述的通信接口，其中，所述玻璃纖維是偏振的。
5.根據權利要求1所述的通信接口，其中，所述光發送器還包括可見光LED。
6.根據權利要求1所述的通信接口，其中，所述光學前端包括透鏡。
7.根據權利要求1所述的通信接口，其中，所述存儲罐位於車輛中，並且其中所述控制單元是車輛發動機控制單元。
8.一種用於在車輛和加油站之間進行通信的通信接口，包括 車輛發動機控制單元；包括IR-LED的光發送器，所述光發送器直接集成到所述車輛發動機控制單元中或者安裝在所述車輛發動機控制單元上；以及光學前端，所述光學前端使用玻璃纖維光學地連接到所述光發送器。
9.根據權利要求8所述的通信接口，其中，存在多於一根的玻璃纖維。
10.根據權利要求8所述的通信接口，其中，所述玻璃纖維是偏振的。
全文摘要
本發明涉及使用玻璃纖維的光學燃料加注通信架構。具體地，描述了一種用於在存儲罐和加油站之間進行通信的通信接口。所述通信接口的一個實施例包括控制單元；包括IR-LED的光發送器，該光發送器直接集成到所述控制單元中或者安裝到所述控制單元上；以及光學前端，所述光學前端光學地連接到所述光發送器。
文檔編號B60S5/02GK102556007SQ201110417109
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者O.邁爾 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司