专利名称：一种基于can总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于燃料电池系统的人机界面技术，更具体地说，是一种基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构。
背景技术：
人机界面(HMI)作为人机交互媒介，具有信息显示直观、形象，简化用户操作等特点，使其在工业等领域得到广泛应用。而燃料电池技术作为一项新兴产业，正处于蓬勃发展阶段，其潜在的应用对象如基站用备用电源、通信用移动发电车等领域也迫切需要良好的人机接口供用户使用，而目前普遍采用的触摸屏则是较好的选择之一。然而，目前的大部分触摸屏都需要利用PLC作为通信媒介，而燃料电池备用电源 系统中则通常利用基于CAN总线的通信网络，因此在备用电源系统中应用HMI的一种可实现方法为在系统中增加PLC，使其作为HMI和备用电源系统的通信媒介，但这样无疑增加了设备的成本，同时使系统的网络结构复杂，可靠性降低。为提高系统的兼容性、可靠性，并降低成本，开发一种适用于当前燃料电池备用电源系统通信特点的HMI显得十分必要
实用新型内容
由于现有技术存在的上述问题，本实用新型提出一种基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，其可靠性高、成本低，适用于当前的燃料电池备用电源系统通信特点。为实现本实用新型的目的，本实用新型提出一种基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，包括设有供电端口、燃料系统控制单元、CAN通讯端口的燃料电池备用电源系统、人机界面，该人机界面包括一微控制单元、CAN通讯模块和电源端口，该微控制单元通过该CAN通讯模块与所述燃料电池备用电源系统进行数据通讯。作为本实用新型的进一步特点，还包括一触摸屏，其与所述微控制单元和电源端口连接。作为本实用新型的进一步特点，所述燃料电池备用电源系统通过供电端口输出电源到所述电源端口。作为本实用新型的进一步特点，所述燃料电池备用电源系统输出48V的直流电源由于采用以上技术方案，本实用新型的基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，其可靠性高、成本低，适用于当前的燃料电池备用电源系统通信特点。
下面根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型提出一种基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，包括燃料电池备用电源系统I、人机界面(HMI)，该人机界面(HMI)包括一微控制单元(MCU) 6、CAN通讯模块8、电源端口 I和触摸屏9，该微控制单元(MCU) 6通过该CAN通讯模块8与燃料电池备用电源系统I进行数据通讯。其中燃料电池备用电源系统I主要包含供电端口 4、CAN通信端口 5和系统控制单元(SCU)3。燃料电池备用电源系统I可输出48V直流电源，并提供对外供电端口 4，SCU 3是燃料电池备用电源的系统控制单元，其通过CAN通讯端口 5与HMI 2通讯，将系统实时状态发送至CAN总线，并通过CAN总线获取HMI 2的参数，实时响应外部操作。HMI 2的电源端口 7将外部48V直流电源转换为合适的电源供MCU 6和触摸屏9供电；MCU 6通过CAN通讯模块8与燃料电池备用电源系统I通讯，将燃料电池系统的实时 状态反馈至触摸屏9，并实时响应对触摸屏9的指令，并通过CAN通讯模块8发送至燃料电池系统，控制燃料电池系统的运行；触摸屏9则可以显示燃料电池备用电源系统I的工作状态，包括系统的运行状态，实时运行数据，执行器工作状态等，并具备报警指示及数据存储功能。可根据使用者的权限等级，开放不同的功能等级供用户使用，如一般用户只具备查看燃料电池系统状态的权限，而管理者则可以对燃料电池系统进行操控，通过CAN总线和组态驱动接口，实现HMI 2对总线系统中智能仪表和其他总线设备的控制。实施时，燃料电池备用电源系统I输出48V直流电压，为人机界面2供电。人机界面2的CAN通讯模块8通过CAN信号线与燃料电池备用电源系统I的CAN通讯端口 5连接，使人机界面2连接到备用电源的CAN总线网络中，成为备用电源CAN网络的一个节点。人机界面2的CAN通讯模块8设置CAN波特率，使之与备用电源系统的CAN总线波特率一致。燃料电池备用电源系统I在工作时，定时给人机界面2发送信息帧，人机界面2根据信息帧的ID号判断是否是需要接收的信息，对于需要接收的信息帧，接收后根据ID号的不同存入触摸屏9寄存器中。人机界面2的MCU 6对寄存器中的值进行运算处理后显示燃料电池备用电源系统I状态，主要有燃料电池系统实时参数、系统运行状态、各执行器状态，若有异常则报警，并实时存储各参数。对于一般用户，可以通过人机界面2实时查看燃料电池备用电源系统I运行状况；若具备管理者权限，则可以通过人机界面2对燃料电池的执行器进行设置，人机界面2将这些设置的状态存入指定的本地寄存器中，在用户确认后发送一条特定ID的命令帧到系统的CAN总线网络上，燃料电池备用电源系统I根据ID号接收命令帧，并执行相应的动作，最后将执行后的状态通过信息帧发送给人机界面2，从而实现了用户与燃料电池备用电源系统的人机交互。但是，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
权利要求1.一种基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，其特征在于包括设有供电端口、燃料系统控制单元、CAN通讯端口的燃料电池备用电源系统、人机界面，该人机界面包括一微控制单元、CAN通讯模块和电源端口，该微控制单元通过该CAN通讯模块与所述燃料电池备用电源系统进行数据通讯。
2.根据权利要求I所述的基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，其特征在于还包括一触摸屏，其与所述微控制单元和电源端口连接。
3.根据权利要求I或2所述的基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，其特征在于所述燃料电池备用电源系统通过供电端口输出电源到所述电源端口。
4.根据权利要求3所述的基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，其特征在于所述燃料电池备用电源系统输出48V的直流电源。
专利摘要本实用新型公开一种基于CAN总线的人机界面在燃料电池系统的应用结构，包括设有供电端口、燃料系统控制单元、CAN通讯端口的燃料电池备用电源系统、人机界面，该人机界面包括一微控制单元、CAN通讯模块和电源端口，该微控制单元通过该CAN通讯模块与燃料电池备用电源系统进行数据通讯。本实用新型可靠性高、成本低，适用于当前的燃料电池备用电源系统通信特点。
文档编号G05B19/04GK202523798SQ201220052229
公开日2012年11月7日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者卞磊, 吴伟, 左琳琳, 徐加忠, 金秀龙, 顾荣鑫, 马天才 申请人:昆山弗尔赛能源有限公司