用于加注装置和车辆之间通信的方法与流程

本发明涉及一种用于加注装置和车辆之间通信的方法和一种用于加注装置和车辆之间通信的系统。

背景技术：

1、在对载重车(lkw)加氢时，根据sae j2799规定，在加注装置上使用恒定的、相对较低的氢压力，以避免损坏待充注的箱。为此，氢箱的当前内部压力在加注之前被发送给加注装置。该通信可以经由红外接口(irda)进行。借助传输的内部压力和由加注装置求取的外部温度，根据sae j2799确定用于箱的内部压力的安全压力增加和安全目标值。借助这些参数，加注装置随后加注氢箱。由于使用irda，加注装置和氢箱之间的通信逐渐容易出错，因为例如仅太阳光的红外成分就可能足以干扰通信。发射和接收光学器件上的划痕以及在箱长管或箱接管周围的结冰也具有干扰影响。因此，不能交换任何参数，并且加注过程仅以非常小的氢压力进行，使得加注过程缓慢。

2、为了优化加注过程、尤其缩短加注持续时间，已知的方法是，使车辆和加注装置处于信号连接中，并且动态地随时调整用于加注的最大安全的氢压力。为此需要不易受干扰的通信技术。除了无干扰的通信以外，尤其在具有多个加注装置和较高加注频率的加注站中，通信伙伴的明确地分配也是一个挑战。

3、在us 9 022 080 b2中提出，通过将氢进入到箱中的质量流与箱中压力的相应增加相关联来解决上述分配问题。为此，加注装置在确定的时间点针对短时间地改变质量流，并且在此观察箱中的压力，该压力通过无线电连接被传输。由此可以实现相关联和因此实现无线电通信伙伴的明确的分配。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是实现加注装置和车辆之间的可靠的通信连接，其中，始终进行通信伙伴的明确分配。

2、这通过具有独立权利要求1特征的方法来解决。有利的实施方式和扩展方案能够由从属权利要求和下面的说明得出。

3、提出一种用于加注装置和车辆之间通信的方法，所述方法包括以下步骤：借助箱长管将加注装置与车辆的箱耦合、给箱长管提供加载以压力的燃料、通过对预给定的基础压力叠加以压力序列来改变箱长管上的压力以调制待传输的第一信号和通过车辆检测作用在箱长管上的压力并且从检测到的压力中提取待传输的第一信号。

4、本发明的核心方面在于，通过调制输出压力实现将第一信号从加注装置传输给车辆。由此可以有针对性地将数据从加注装置发送给待加注的车辆，而独立于无线基础设施和独立于有时易出错的irda方法。用于执行该方法的前提在于如下可能性：以尽可能离散的形状有针对性地改变加注装置上的压力，使得明确可识别地调制压力序列并且能够通过在车辆上进行解调来提取该压力序列，以获得所基于的第一信号。

5、加注装置和箱的耦合通过箱长管与车辆上的箱接管的机械连接实现。在耦合过程之后可以直接开始加注过程。为此，例如可以在所述耦合之后紧接着操纵激活开关，通过所述激活开关开启加注过程。

6、加注装置构造为用于将燃料以压力加载地提供给箱长管。为此，加注装置可以具有泵，借助该泵将燃料从储存器引导到箱长管上。可以考虑泵的不同变型并且本发明不限于确定结构类型的泵，而是明确包括所有合适的泵和具有泵的组件。

7、为了改变箱长管上的压力，可以考虑，上述泵提供基础压力。泵可以与布置在泵下游的阀组件耦合。阀组件可以包括减压阀或者说压力调节阀组件。可以考虑，通过至少一个阀的切换实现箱长管上的快速的压力变化。当然，泵也可以构造为用于直接执行快速的压力变化。调制到基础压力上的压力序列不必强制地包括附加的压力，而是也可以以选择性的压力降低的形式实现。

8、在其中布置有待充注的箱的车辆具有至少一个箱压力传感器，该箱压力传感器构造为用于检测箱内部的压力。该压力也与箱长管上的压力有关。如果箱长管中的燃料的压力变化，则该压力也可以通过箱压力传感器检测。车辆可以具有与箱压力传感器连接的控制单元。然后，检测到的内部压力可以连续地至少暂时记录在控制单元中。由此产生随着时间推移的内部压力曲线或者说内部压力走势。根据所使用的调制方法，通过滤波可以从记录的压力走势中提取压力序列。因此可以将第一信号从加注装置至少单向地传输给车辆。

9、调制例如可以借助脉宽调制(pwm)进行，其中，当然也可以考虑已经由其它领域已知的其它调制技术。在此，系统中的基础压力不必随着时间保持稳定，而是也可以上升或下降。

10、此外可以考虑，车辆为此构造为，即使没有燃料流动，也能检测箱接管上的压力。因此，例如在箱接管上的箱阀打开之前，仍然已经可以通过车辆检测第一信号。

11、这种通信消除了尤其irda的相对于外部影响的敏感性并且此外仅利用在箱和泵中已存在的硬件部件。此外，所述方法比替代于irda使用的无线电技术具有显著优势，因为在通过根据本发明的方法进行通信时不出现上述分配问题。可以考虑，根据本发明的方法也解决通信伙伴的分配，以便随后使用所识别的通信伙伴的无线电连接。

12、在一个有利的实施方式中，车辆还具有由车辆通过对预给定的基础质量流叠加以质量流序列来改变从车辆量取的质量流，用于调制待传输的第二信号，和通过加注装置检测流经箱长管的质量流和从检测到的质量流中提取待传输的第二信号。类似于之前所示的将第一信号从加注装置传输给车辆的方案，也可以通过质量流的影响将第二信号从车辆传传输加注装置。因此，所述方法允许加注装置和车辆之间的双向通信。为了影响质量流，可以在车辆侧设置箱阀或箱阀组件。为了检测质量流，加注装置可以具有能够与控制单元耦合的质量流传感器。然后，检测到的质量流可以连续地至少暂时记录在控制单元中。由此产生随着时间推移的质量流曲线或者说质量流走势。通过滤波可以从记录的质量流走势中提取质量流序列。在此，质量流必须与压力一样不是恒定的，而是可以随着时间上升或下降。

13、在另一有利的实施方式中，所述方法还包括交换加注装置和车辆的辨识特征或加密密钥，以及在使用辨识特征或加密密钥的情况下建立加注装置和车辆的无线电连接。因此，根据本发明的方法在该实施方式中主要用于开启安全和明确的无线电连接。所述方法允许非常可靠地分配用于无线电连接的通信伙伴。

14、在所述方法的一个有利的实施方式中，基础压力随着时间升高或下降。在对加注进行调节时可以根据外部温度和/或箱压力适配在加注期间的基础压力。

15、压力序列还可以基于矩形信号、正弦信号或锯齿形信号，其中，矩形信号、正弦信号或锯齿形信号的幅度低于基础压力。压力序列也可以与矩形信号、正弦信号或锯齿形信号略有偏差，因为压力变化虽然借助这样的信号开启，但根据泵或与其连接的阀组件的实施方式，压力变化不是直接地，而是具有一定惯性地发生。这通过术语“基于”来考虑。除了调幅外，也可以考虑调频。

16、所述方法还可以具有以预定的安全最小压力作为基础压力开启加注过程，据此进行压力的改变。安全最小压力可以如此选择，使得所有可考虑的通过加注装置加注的箱都以这样的安全压力被加注，在该安全压力的情况下排除箱的损坏。

17、特别优选地，所述方法还具有通过车辆基于借助第二信号传输的压力要求来调节加注装置上的压力，用于加速的加注。在加注过程之前、期间和/或之后可以由此传输例如瞬时的箱压力、所希望的箱长管上的压力或其它参数。

18、与此类似地，本发明涉及一种用于加注装置和车辆之间通信的系统，其中，加注装置具有能够与车辆的箱耦合的箱长管，其中，加注装置构造为用于通过箱长管提供加载以可变压力的燃料，其中，加注装置具有第一控制单元，该第一控制单元构造为用于通过对预给定的基础压力叠加以压力序列促使箱长管上的压力变化，以调制待传输的第一信号，其中，车辆具有第二控制单元，该第二控制单元构造为用于通过箱压力传感器检测作用在箱长管上的压力并且从检测到的压力中提取待传输的第一信号。

19、在一个有利的实施方式中，第二控制单元构造为用于借助箱阀通过对预给定的基础质量流叠加以质量流序列来改变质量流，以调制待传输的第二信号，并且其中，第一控制单元构造为用于通过质量流传感器检测流经箱长管的质量流，并且从检测到的质量流中提取待传输的第二信号。

20、特别有利地，加注装置是氢加注装置。