[发明专利]一种绝缘模型建立方法及装置

说明书

本发明公开一种绝缘模型建立方法及装置，通过区分氢气系统中的接地部件以及非接地部件；分别对各非接地部件进行绝缘电阻检测，得到各非接地部件的绝缘电阻；对氢气系统中的每一截管道进行绝缘电阻等效处理，确定得到管道的等效绝缘电阻；根据各非接地部件的绝缘电阻、每一截管道的等效绝缘电阻，建立氢气系统的绝缘模型。如此，根据建立的氢气绝缘模型，可以清晰的反应氢气系统绝缘薄弱项，从而针对性实施绝缘改善措施。并且，氢气绝缘模型可以量化绝缘指标，解决目前氢燃料电池绝缘风险困难，指标不清晰等难题，缩短了开发时间，对氢燃料电池绝缘设计具有里程碑意义。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种绝缘模型建立方法及装置。

背景技术

氢燃料电池汽车一般是基于纯电动平台设计，这使得整车系统更加复杂，高电压与氢气共同存在。整车的高压电安全设计是整车设计重要的一环，其中高压绝缘设计是重点和难点，车辆纯电动平台绝缘设计已趋于成熟化，高压绝缘设计10MΩ以上，氢燃料电池系统绝缘低成为氢燃料电池汽车绝缘风险点，氢燃料电池反应堆需要用超纯水散热，影响绝缘性能的因素较为复杂。并且，由于在氢燃料电池动态工作过程中，氢气系统的阳极会产生部分水，高温气态水混合在氢气回路中，会影响氢气系统回路的绝缘。

而氢气系统开发初期，绝缘设计都是凭借工程师经验，无量化的指标，导致后期系统绝缘问题频发。在绝缘问题发生后，无法有效分析，只能采取“头疼医头、脚疼医脚”的方法，导致产品批量整改，耗时长，费用高。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种绝缘模型建立方法及装置，在氢气系统开发初期，建立氢气系统绝缘设计模型，可以直观显示绝缘薄弱地方，从而有针对性的改善绝缘薄弱的地方。

依据本发明的第一个方面，提供了一种绝缘模型建立方法，应用于氢燃料电池的氢气系统中；方法包括：

区分氢气系统中的接地部件以及非接地部件；接地部件包括氢泵、进氢电磁阀、氢气中压传感器、比例阀；所述非接地部件包括氢气进堆压力传感器、电堆、氢气出堆传感器、水分装置、排氢阀、排水阀；

分别对各非接地部件进行绝缘电阻检测，得到各非接地部件的绝缘电阻；

对氢气系统中的每一截管道进行绝缘电阻等效处理，确定得到每一截管道的等效绝缘电阻；

根据各非接地部件的绝缘电阻、每一截管道的等效绝缘电阻，建立氢气系统的绝缘模型。

可选的，对氢气系统中的每一截管道进行绝缘电阻等效处理，确定得到每一截管道的等效绝缘电阻，包括：

针对每一截管道，确定管道中的介质、管道的长度、管道的截面积；

根据确定管道中的介质，得到该管道的电导率；

根据管道的电导率、管道的长度、管道的截面积，确定管道的等效绝缘电阻。

可选的，管道包括流通管以及歧管。

可选的，确定管道中的介质，包括：

判断管道是否为入堆前的管道；

若是，则该管道中的介质为干气体；

若不是，则该管道中的介质为高湿气体。

可选的，根据管道的电导率、管道的长度、管道的截面积，确定管道的等效绝缘电阻，包括：

通过以下公式，确定管道的等效绝缘电阻：

R＝L/(kσ*S)

其中，R为管道的等效绝缘电阻，L为管道的长度；S为管道的横截面积；σ为氢气阳极尾排水的电导率，k为介质系数。

可选的，若介质为干气体，则k取0.001；若介质为高湿气体，则k取0.05。