[发明专利]用于测量燃料电池车辆的绝缘电阻的系统和方法

说明书

本发明提供了用于测量燃料电池车辆的绝缘电阻的系统和方法。该系统包括：燃料电池，其供应电力；可充电高压电池；以及双向转换器，其设置在所述燃料电池的输出端子与所述高压电池之间，用于调整在所述燃料电池的输出端子的电压。第一测量单元通过连接至所述燃料电池的输出端子来测量燃料电池车辆的绝缘电阻，并且第二测量单元通过连接至所述高压电池的输出端子来测量燃料电池车辆的绝缘电阻。控制器基于所述燃料电池车辆的状态，操作所述双向转换器，并且使用所述第一测量单元或所述第二测量单元，测量燃料电池车辆的绝缘电阻。

技术领域

本发明涉及用于测量燃料电池车辆的绝缘电阻的系统和方法，用于防止驾驶员接收电击，在包括高压电池的燃料电池车辆内，在高压电池和燃料电池的绝缘电阻降低为小于某个电平时，可能发生这种电击。

背景技术

应用于作为环保型的下一代车辆的氢燃料电池车辆中的燃料电池系统被配置成包括：燃料电池，其从反应气体的电化学反应中生成电力；氢气供应系统，其将氢气作为燃料供应给燃料电池；空气供应系统，其供应气体，包括作为电化学反应所需要的氧化剂的氧气；热量和水管理系统，其管理水并且通过释放作为在其内的电化学反应的副产品的热量来最佳地调整燃料电池的工作温度；以及燃料电池系统控制器，其操作燃料电池系统。

在其中安装了这种燃料电池系统的燃料电池车辆中，在燃料电池用作车辆的动力源时，包含在车辆内的所有负荷取决于燃料电池，从而在燃料电池的效率低时，使性能退化。此外，在给车辆施加骤加负荷时，由于燃料电池的输出电压快速降低，所以不能给驱动马达供应充足的动力，从而降低车辆的性能。而且，由于燃料电池具有单向输出，所以在车辆制动时，不能恢复来自驱动马达的能量，从而降低车辆系统的效率。

因此，开发了一种混合动力燃料电池车辆。混合动力燃料电池车辆是一种系统，其中，安装可充电电池(即，能够充电和放电的高压电池)，作为除了燃料电池以外的辅助电源，用于供应动力，以驱动马达，其中，燃料电池不仅在小型车辆内而且在大型车辆(例如，公共汽车等)内是主要动力源。该混合动力燃料电池车辆可以提高系统的效率。然而，由于燃料电池和高压电池同时使用，如上所述，所以绝缘电阻可降低为小于某个电平，招致驾驶员接收电击的风险。

以上内容仅仅旨在帮助理解本发明的背景，而非旨在表示本发明落在本领域的技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

本发明的一个目标在于，提供一种用于测量燃料电池车辆的绝缘电阻的系统和方法，这可以在其所有状态中测量燃料电池车辆的绝缘电阻，而不安装额外装置。

为了实现以上目标，根据本发明的用于测量燃料电池车辆的绝缘电阻的系统可以包括：燃料电池，其被配置成供应电力；可充电高压电池；双向转换器，其设置在燃料电池的输出端子与所述高压电池之间，并且被配置成调整在燃料电池的输出端子的电压；第一测量单元，其被配置成通过连接至燃料电池的输出端子来测量燃料电池车辆的绝缘电阻；第二测量单元，其被配置成通过连接至高压电池的输出端子来测量燃料电池车辆的绝缘电阻；以及控制器，其被配置成基于燃料电池车辆的状态，操作双向转换器，并且使用第一测量单元或第二测量单元，测量燃料电池车辆的绝缘电阻。

在燃料电池车辆的状态是紧急驱动模式时，控制器可以被配置成将双向转换器的电压保持为预设的参考电压，并且使用所述第二测量单元，测量燃料电池车辆的绝缘电阻。预设的参考电压可以大于用于操作连接至燃料电池的输出端子的电子单元的最小电压，并且最接近针对高压电池的预设的参考电压。

在燃料电池车辆的状态是怠速停止模式时并且在燃料电池的输出端子的电压小于预设的阈值电压时，控制器可以被配置成将双向转换器的电压保持为预设的参考电压，并且使用第二测量单元，测量燃料电池车辆的绝缘电阻。使用第一测量单元可测量的最小电压以及用于操作连接至燃料电池的输出端子的电子单元的最小电压，可以设置阈值电压。