一种燃料电池混合动力车辆及其安全监控方法技术

本发明专利技术属于燃料电池安全监控技术领域，具体涉及一种燃料电池混合动力车辆及其安全监控方法。本发明专利技术首先初次判断动力电池的绝缘值是否大于等于绝缘报警值，若大于等于则使DC/DC变换器和动力电池之间处于连通状态，并再次判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于绝缘报警值；若再次判断动力电池绝缘性的结果为大于等于且冷却液的电导率小于等于电导率报警值，则使DC/DC变换器和燃料电池之间处于连通状态；若此时动力电池的绝缘值大于等于绝缘报警值，则控制整车行驶。本发明专利技术对整个动力系统一步一步检测，在一个部件绝缘性满足要求的情况下，再将另一部件接入，可准确定位出现故障的部件，方便后期维护，保证了整车的安全可靠运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池混合动力车辆及其安全监控方法


[0001]本专利技术属于燃料电池安全监控
，具体涉及一种燃料电池混合动力车辆及其安全监控方法。

技术介绍

[0002]燃料电池是一类直接将燃料氧化产生的化学能转化为电能的发电装置。为了高效地消耗能量，燃料电池车辆一般使用混合动力系统，目前，燃料电池车辆主要以搭载燃料电池和动力电池作为电能来源的混合动力类型。燃料电池输出电压一般在200V左右，电压较低，需要通过升压DC/DC变换器将电压升高至与动力电池相同的电压，共同驱动车辆。
[0003]在通过高电压电池或燃料电池的高电压而工作的车辆中保持绝缘电阻免于降低非常重要。通常，绝缘电阻降低主要由高电压部件的故障导致，例如，高电压部件的内部短路或介电击穿、高电压电缆的介电击穿等。但是，在燃料电池车辆的情形中，即使在流经燃料电池组的冷却剂被污染时，电流也可以通过冷却剂中的离子流动，从而可以降低高电压端子的绝缘电阻。
[0004]申请公布号为CN110053519A的中国专利技术专利公开了一种燃料电池客车用绝缘监测控制系统，该系统包括两个绝缘检测模块，分别对升压DCDC输入前端和输出后端进行绝缘监测，以解决采用隔离升压DCDC的燃料电池车的绝缘监测标准不一致导致车辆运行异常问题。该系统中使用两个绝缘监测模块，一方面增加成本，另一方面两个绝缘监测模块同时工作时是相互干扰的，不同时工作时利用率较低，而且，除了DCDC外，燃料电池和动力电池均易出现绝缘故障，该系统无法定位出燃料电池和动力电池是否出现绝缘故障，不便于后期维护，无法保证整车安全。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种燃料电池混合动力车辆及其安全监控方法，用以解决无法定位出燃料电池和动力电池是否出现绝缘故障导致的无法保证整车安全的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案包括：
[0007]本专利技术提供了一种燃料电池混合动力车辆安全监控方法，所述燃料电池混合动力车辆包括动力系统和燃料电池冷却装置，所述动力系统包括燃料电池和动力电池，所述燃料电池和动力电池之间连接有DC/DC变换器，所述燃料电池冷却装置用于使用冷却液来冷却燃料电池；该方法包括如下步骤：
[0008]1)整车上电时，实时检测动力电池的绝缘值和冷却液的电导率；
[0009]2)初次判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于绝缘报警值，若动力电池的绝缘值大于或者等于绝缘报警值，则使DC/DC变换器和动力电池之间处于连通状态，并再次判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于绝缘报警值；
[0010]3)判断冷却液的电导率是否小于或者等于电导率报警值；
[0011]4)若步骤2)中再次判断的结果为动力电池的绝缘值大于或者等于绝缘报警值且
步骤3)的判断结果为冷却液的电导率小于或者等于电导率报警值，则使DC/DC变换器和燃料电池之间处于连通状态；
[0012]5)再次判断动力电池绝缘值是否大于绝缘报警值，若动力电池的绝缘值大于或者等于绝缘报警值，则控制整车行驶。
[0013]上述技术方案的有益效果为：本专利技术先是分别对燃料电池和动力电池的绝缘性分别进行检测，然后在燃料电池和动力电池均绝缘正常的情况下，使DC/DC变换器和动力电池之间处于连通状态，继续对动力电池绝缘性进行检测，如果此时绝缘也正常，那么便排除了DC/DC变换器出现绝缘故障的可能性，此时再在DC/DC变换器和燃料电池之间处于连通状态下对动力电池绝缘性进行检测，此时若绝缘正常，说明整车动力系统绝缘正常，可控制整车行车。本专利技术对整个动力系统一步一步检测，在一个部件绝缘性满足要求的情况下，再将另一部件接入，保证接入高压的每个部件绝缘性都是满足要求的，可准确定位出现故障的部件，方便后期维护，保证了整车的安全可靠运行。
[0014]进一步的，为了保证整车安全，步骤2)中，若初次判断的结果为动力电池的绝缘值小于绝缘报警值，则禁止整车行车，并进行动力电池绝缘故障报警。
[0015]进一步的，为了便于后期维护且提醒驾驶员DC/DC变换器出现故障，步骤2)中，若再次判断的结果为动力电池的绝缘值小于绝缘报警值，则控制整车纯电动行驶，并进行DC/DC变换器绝缘故障报警。
[0016]进一步的，为了准确确认离子罐更换周期并对燃料电池绝缘性进行判断，步骤3)的判断结果为冷却液的电导率大于电导率报警值，则控制设置在燃料电池冷却循环管路中的离子罐工作设定时间以通过吸收冷却液中的离子来降低冷却液的电导率，若设定时间后冷却液的电导率仍旧大于电导率报警值，则更换离子罐。
[0017]进一步的，步骤5)中，若动力电池的绝缘值小于绝缘报警值，则使DC/DC变换器和燃料电池之间处于断开状态，并继续判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于电导率报警值，若动力电池的绝缘值大于或者等于电导率报警值，则控制整车纯电动行驶，并进行燃料电池绝缘故障报警。
[0018]进一步的，若继续判断的结果为动力电池的绝缘值小于电导率报警值，则使DC/DC变换器和动力电池之间处于断开状态，并最后判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于电导率报警值：若动力电池的绝缘值大于或者等于电导率报警值，则控制整车纯电动行驶，并进行DC/DC变换器绝缘故障报警；若动力电池的绝缘值小于电导率报警值，则禁止整车行车，并进行动力电池绝缘故障报警。
[0019]本专利技术还提供了一种燃料电池混合动力车辆，包括控制装置、混合动力系统、燃料电池冷却装置、绝缘检测仪以及电导率检测仪，所述混合动力系统包括燃料电池、动力电池以及DC/DC变换器；
[0020]所述DC/DC变换器设置在燃料电池和动力电池之间；
[0021]所述燃料电池冷却装置用于使用冷却液来冷却燃料电池；
[0022]所述绝缘检测仪用于检测动力电池绝缘值；
[0023]所述电导率检测仪用于检测所述冷却液的电导率；
[0024]所述控制装置包括存储和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现上述介绍的燃料电池混合动力车辆安全监控方法，并达到与该方法相同的效果。
[0025]进一步的，所述燃料电池和DC/DC变换器之间设置有第一高压正极预充单元和高压负极预充单元；所述第一高压正极预充单元包括第一正极预充开关、第一正极预充电阻以及第一控制开关，第一正极预充开关和第一正极预充电阻串联后与第一控制开关并联；所述高压负极预充单元包括负极预充开关、负极预充电阻以及第二控制开关，负极预充开关和负极预充电阻串联后与第二控制开关并联；通过控制第一正极预充开关和负极预充开关闭合来使DC/DC变换器和燃料电池之间处于连通状态。
[0026]进一步的，所述动力电池和DC/DC变换器之间设置有第二高压正极预充单元，所述第二高压正极预充单元包括第二正极预充开关、第二正极预充电阻以及第三控制开关，第二正极预充开关和第二正极预充电阻串联后与第三控制开关并联；通过控制第二正极预充开关闭合来使DC/DC变换器和动力电池之间处于连通状态。
[0027]进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池混合动力车辆安全监控方法，其特征在于，所述燃料电池混合动力车辆包括动力系统和燃料电池冷却装置，所述动力系统包括燃料电池和动力电池，所述燃料电池和动力电池之间连接有DC/DC变换器，所述燃料电池冷却装置用于使用冷却液来冷却燃料电池；该方法包括如下步骤：1)整车上电时，实时检测动力电池的绝缘值和冷却液的电导率；2)初次判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于绝缘报警值，若动力电池的绝缘值大于或者等于绝缘报警值，则使DC/DC变换器和动力电池之间处于连通状态，并再次判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于绝缘报警值；3)判断冷却液的电导率是否小于或者等于电导率报警值；4)若步骤2)中再次判断的结果为动力电池的绝缘值大于或者等于绝缘报警值且步骤3)的判断结果为冷却液的电导率小于或者等于电导率报警值，则使DC/DC变换器和燃料电池之间处于连通状态；5)再次判断动力电池绝缘值是否大于绝缘报警值，若动力电池的绝缘值大于或者等于绝缘报警值，则控制整车行驶。2.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力车辆安全监控方法，其特征在于，步骤2)中，若初次判断的结果为动力电池的绝缘值小于绝缘报警值，则禁止整车行车，并进行动力电池绝缘故障报警。3.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力车辆安全监控方法，其特征在于，步骤2)中，若再次判断的结果为动力电池的绝缘值小于绝缘报警值，则控制整车纯电动行驶，并进行DC/DC变换器绝缘故障报警。4.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力车辆安全监控方法，其特征在于，步骤3)的判断结果为冷却液的电导率大于电导率报警值，则控制设置在燃料电池冷却循环管路中的离子罐工作设定时间以通过吸收冷却液中的离子来降低冷却液的电导率，若设定时间后冷却液的电导率仍旧大于电导率报警值，则更换离子罐。5.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力车辆安全监控方法，其特征在于，步骤5)中，若动力电池的绝缘值小于绝缘报警值，则使DC/DC变换器和燃料电池之间处于断开状态，并继续判断动力电池的绝缘值是否大于或者等于电导率报警值，若动力电池的绝缘值大于或者等于电导率报警值，则控制整车纯电动行驶，并进行燃料电池绝缘故障报警。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟德水，柴结实，李进，毛远志，原田，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：