[發明專利]一種燃料電池堆電壓監測診斷裝置及監測診斷方法

有效

• 申請號: 200910013181.0
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101672897A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 王克勇;侯中軍;呂顏輝;李勝波;孫德堯;明平文
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/165
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 高永德

技術領域

本發明屬于燃料電池領域，特別涉及車載燃料電池的電壓監測裝置。

背景技術

目前燃料電池汽車對燃料電池堆運行狀態的監測，通常是對燃料電池堆的每節電池電壓進行監測。

現有技術中對燃料電池汽車的燃料電池堆運行狀態的監測，存在以下缺點：

1)一般燃料電池堆有上百節單體電池串聯組成，一節一檢的方法，電壓測量線非常多，不但增加材料和生產成本，而且過多的測量線會降低整個系統的可靠性；

2)目前監測燃料電池堆電壓巡檢與燃料電池堆電壓測量單元之間通常采用多通道D型接插元件和排線相連，這種方案的接插件很難滿足抗震和防水防塵要求。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的缺點，提供一種燃料電池汽車的燃料電池堆電壓監測裝置，滿足對車用燃料電池堆監測的要求。本發明的技術方案是：一種燃料電池堆電壓監測診斷裝置，包括121針車用接插件、測量線束和燃料電池堆電壓測量單元，其特征在于所述測量線束的一端分別與燃料電池堆的偶數極板或3的倍數極板連接，構成燃料電池堆的各測量點，測量線束另一端通過所述121針車用接插件與燃料電池堆電壓測量單元連接，燃料電池堆電壓測量單元檢測121針車用接插件傳輸來的各測量點的電壓信息，并比較燃料電池堆平均電壓和各測量點的電壓信息，確定測量點電池的電壓是否正常。

本發明所述的一種燃料電池堆電壓監測裝置的監測診斷方法，包括燃料電池堆電壓測量單元對燃料電池堆各測量點的電壓信息的檢測、燃料電池堆電壓測量單元對燃料電池堆總電壓的檢測和燃料電池堆電壓測量單元根據置程序對各測量點電壓進行比較判斷以及異常報警，其特征在于所述燃料電池堆電壓測量單元對各測量點電壓進行比較判斷的預置程序是：根據設定的檢測節數和報警電壓，程序先進行是兩節一檢還是三節一檢判斷，然后分別運行兩節一檢程序和三節一檢程序；

兩節一檢程序先檢測第i節電池的電壓和燃料電池堆總電壓，然后判斷當前測量點是一節電池還是兩節電池，如果判斷是一節電池，則將所測電壓直接與燃料電池堆單節電池平均電壓相比較，若低于設定報警電壓，則發出報警，若不低于設定報警電壓，則返回兩節一檢還是三節一檢判斷程序；如果判斷是二節電池，則將所測電壓的1/2與燃料電池堆單節電池平均電壓相比較，若低于設定報警電壓，則發出報警，若不低于設定報警電壓，則返回兩節一檢還是三節一檢判斷程序；

三節一檢程序先檢測第i節電池的電壓和燃料電池堆總電壓，然后判斷當前測量點是一節電池還是兩節電池或者是三節電池，如果判斷是一節電池，則將所測電壓直接與燃料電池堆單節電池平均電壓相比較，若低于設定報警電壓，則發出報警，若不低于設定報警電壓，則返回兩節一檢還是三節一檢判斷程序；如果判斷是二節電池，則將所測電壓的1/2與燃料電池堆單節電池平均電壓相比較，若低于設定報警電壓，則發出報警，若不低于設定報警電壓，則返回兩節一檢還是三節一檢判斷程序；如果判斷是三節電池，則將所測電壓的1/3與燃料電池堆單節電池平均電壓相比較，若低于設定報警電壓，則發出報警，若不低于設定報警電壓，則返回兩節一檢還是三節一檢判斷程序。

本發明是利用121針車用接插件采用分別對車用燃料電池堆兩節或三節電壓以及總電壓進行監測的方法，即線束一端與燃料電池堆相應的偶數極板或3的倍數極板焊接，另一端與燃料電池堆電壓測量單元的車用121芯接插件相連，燃料電池堆電壓測量單元循環監測并分析燃料電池堆各兩節(范圍0～2.4V)或三節(電壓范圍0～3.6V)電壓以及電池堆總電壓信息，確定燃料電池堆的運行狀態。

本發明具有如下優點：

1)采用121芯車用接插件，滿足了車用燃料電池堆多節測量和對可靠性的苛刻要求；

2)采用兩節或三節的測量方案大大減少了燃料電池堆對測量線束數量的要求，減低了系統的材料成本和加工費用，同時會提高系統的可靠性；

3)采用兩節或三節的測量方案，會大大降低燃料電池堆電壓測量單元的測量點數，會大幅降低電壓測量單元的硬件復雜度，進一步提高系統的可靠性并降低系統的材料和加工成本；

4)采用測量電壓與平均電壓進行比較的方法，如果測量電壓低于平均電壓達到某一設定值，則認為測量的相應節數的燃料電池電壓異常，發出報警。方法安全可靠。

附圖說明

本發明共有附圖3幅，其中，

圖1是車用燃料電池堆兩節一檢的測量原理圖，

圖2是車用燃料電池堆三節一檢的測量原理圖。

圖3是燃料電池堆電壓測量單元預置程序流程框圖。

附圖中：

101：燃料電池堆