[发明专利]用来监控燃料电池的方法和设备

权利要求书

1.一种用来监控具有冷却剂电导率的燃料电池的方法，该燃料电池通过正和负总线提供功率，该方法包括的步骤为：

测量从正总线到参考电势的第一电压；

测量从负总线到参考电势的第二电压；

在正总线和参考电势之间施加预定电阻；

在所述施加步骤之后的第一预定时间周期之后测量从正总线到参考电势的第三电压；以及

根据第一电压、第二电压、和第三电压确定隔离电阻，其中该隔离电阻是冷却剂电导率的函数。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括通过控制器区域网发送信号，该信号表示隔离电阻。

3.根据权利要求1的方法，进一步包括在所述确定步骤之前将预定电阻断开第二预定时间周期。

4.根据权利要求1的方法，其中所述测量第三电压的步骤包括在所述施加预定电阻的步骤之后0.6秒时测量第三电压。

5.根据权利要求1的方法，其中所述确定隔离电阻的步骤包括：

确定第二电压与第一电压的比率；

根据第三电压、第二电压与第一电压的比率、预定电阻、第一预定时间周期、基于燃料电池的直流电源电压、以及从正总线和负总线中的一个到参考电势的预定电容来确定正隔离电阻。

6.根据权利要求5的方法，其中所述确定正隔离电阻的步骤包括求解：

V₁(t)＝V_dc/(k*R_iso+/R_x+k+1)+[V_dc/(1+k)-V_dc/(k*R_iso+/R_x+k+1)]*e^-[(k*R_iso+/R_x+k+1)/2k*R_iso+*C]*t，

其中V₁是第三电压，t是第一预定时间周期，V_dc是DC电源电压，k是第二电压与第一电压的比率，R_iso+是正隔离电阻，R_x是从正总线到参考电势的预定电阻，并且C是预定电容。

7.根据权利要求6的方法，其中所述确定正隔离电阻的步骤包括利用逐次逼近法求解：

V₁(t)＝V_dc/(k*R_iso+/R_x+k+1)+[V_dc/(1+k)-V_dc/(k*R_iso+/R_x+k+1)]*e^-[(k*R_iso+/R_x+k+1)/2k*R_iso+*C]*t。

8.根据权利要求1的方法，其中所述确定隔离电阻的步骤包括由与负隔离电阻并联的正隔离电阻确定隔离电阻，其中所述正隔离电阻是基于正总线到参考电势的正隔离电阻以及所述负隔离电阻是基于负总线到参考电势的负隔离电阻。

9.一种用来测量燃料电池系统中的隔离电阻的设备，该设备包括：

被配置为与燃料电池阳极耦合的第一总线；

被配置为与燃料电池阴极耦合的第二总线；

具有耦合到所述第一总线的第一端子并且具有第二端子的电阻器；

耦合到所述电阻器的所述第二端子的开关，所述开关被配置为选择性地将所述电阻器的所述第二端子耦合到参考电势；以及

具有耦合到所述开关的第一输入并且具有耦合到所述第一和第二总线的第二输入的控制器，所述控制器被配置为：

指示所述开关闭合；

在所述开关闭合第一预定时间周期之后测量跨越所述电阻器的电压；以及

根据所述电压确定隔离电阻。

10.根据权利要求9的设备，其中所述控制器被进一步配置为：

测量从所述正总线到所述参考电势的第一隔离电压；

测量从所述负总线到所述参考电势的第二隔离电压；

确定所述第二隔离电压与所述第一隔离电压的比率；

确定从所述正总线到所述参考电势的正隔离电阻；以及

对于与负隔离电阻并联的所述正隔离电阻、从所述负总线到所述参考电势的所述负隔离电阻确定隔离电阻。