[发明专利]用来监控燃料电池的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及监控高压(HV)系统，并且更具体地说涉及用来监控燃料电池电力系统的方法和设备。

背景技术

在由燃料电池电力系统驱动的车辆中，燃料电池产生能量，所述能量可以通过HV总线提供给多个装置(例如功率变换器、电扇等)。燃料电池指的是一个或多个通常设置成电串联并且一般包括导电元件(例如板)的电池(例如堆)，所述导电元件具有形成在其中用于贯穿燃料电池分配合适的冷却剂的沟道或开口。冷却剂与燃料电池的阳极电接触。由于例如电离作用和材料污染之类的因素，冷却剂的电导率一般会降低。所希望的是，防止冷却剂不合需要的导电以及提供到地(例如车辆底盘)的电路径。

因此，希望提供用来监控燃料电池的冷却剂电导率的方法和设备。另外，希望提供用来连续测量燃料电池的冷却剂电导率的低成本和相对非侵入的方法和设备。此外，由随后的详细描述和所附权利要求，结合考虑附图以及前述的技术领域和背景技术，本发明的其它期望的特征和特性将会变得显而易见。

发明内容

方法和系统被提供用于监控燃料电池电源模块的冷却剂电导率。在一个实施例中，一种方法被提供用于测量燃料电池的冷却剂电导率，所述燃料电池通过正总线和负总线提供功率。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，在跨越正总线和参考电势施加预定电阻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、第二、和第三电压确定隔离电阻。该隔离电阻是冷却剂电导率的函数。

在另一个实施例中，一种设备被提供用于测量燃料电池系统中的隔离电阻。所述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、具有耦合到第一总线的第一端子并且具有第二端子的电阻器、耦合到电阻器的第二端子的开关、以及具有耦合到开关的第一输入并且具有耦合到第一和第二总线的第二输入的控制器。所述开关被配置为选择性地将电阻器的第二端子耦合到参考电势。控制器被配置为指挥开关闭合、在开关闭合第一预定时间周期之后测量跨越电阻器的电压、以及根据所述电压确定隔离电阻。

在另一个实施例中，一种方法被提供用于监控由燃料电池供电的高压(HV)总线的隔离电阻。HV总线具有正和负节点。该方法包括的步骤为：测量从HV总线的正节点到参考电势的第一电压，测量从HV总线的负节点到参考电势的第二电压，耦合跨越HV总线的正节点和参考电势的预定电阻，在从耦合跨越HV总线的正节点和参考电势的预定电阻的第一预定时间周期之后测量HV总线的正节点和参考电势之间的第三电压，根据第一、第二、和第三电压确定隔离电阻，以及如果隔离电阻小于最小电阻的预定百分比则传送信号。该信号表示HV总线的低隔离电阻。

附图说明

下文中将结合下列附图描述本发明，其中类似数字表示类似的元件，以及

图1是根据本发明的示范性实施例的燃料电池控制电路的示意图；

图2是根据示范性实施例的隔离电阻测量电路的示意图；

图3是根据一个实施例的隔离电阻测量电路的电路图；

图4是根据本发明的示范性实施例的隔离电压与隔离电阻测量时间的关系曲线；

图5是根据本发明的示范性实施例的用来监控燃料电池电力系统中的隔离电阻的方法的流程图。

具体实施方式

下列详细描述实际上仅仅是说明性的并且不是旨在限制本发明的示范性实施例或本发明的示范性实施例的应用和使用。此外，并不打算被在前的技术领域、背景技术、发明内容或下列详细描述中介绍的任何表示的或暗示的理论所约束。