[发明专利]一种燃料电池系统高压母线主动放电方法及系统

说明书

本发明提供了一种燃料电池系统高压母线主动放电方法，包括如下步骤：S1：空压机控制器接收电堆系统控制器发送的主动放电指令；S2：检测输入输出接触器状态；S3：判断是否满足主动放电条件，若满足则进行下一步，若不满足则断开接触器后返回S2；S4：进入主动放电模式，生成提高损耗后的开关动作命令；S5：功率器件执行S4生成的开关动作命令；S6：判断高压母线的电压是否满足需求，若满足则结束放电，若不满足则返回S5。该方法采用开环控制，不涉及复杂的控制算法，通过改变空压机控制器工作模式，提高控制器功率半导体器件开关损耗和导通损耗，以及功率线路损耗，以达到消耗电能的目的，无需增加额外的放电电路，即可实现高压部件的电能释放。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种燃料电池系统高压母线主动放电方法及系统。

背景技术

目前，新能源电动汽车需要电池为电机控制器供电，电机控制器内部集成了很大的母线电容，用于稳定电机控制器的母线电压。当整车停止工作的时候，电池与电机控制器断开连接，由于母线电容较大，造成整个控制器仍然处于高电压状态。当整车遇到故障或正常检修的时候，较高的母线电压会对人造成生命危险。因此，对电机控制器需要采用一定的主动放电方式，以泄放薄膜电容和Y电容上的残余电荷，使母线电压降低到安全电压范围内。国标GB/T 18488要求车载高压系统在停止工作后3秒内将高压带电部件的电压释放到60V以下，这就需要快速的高压电能释放设备。

而现有技术中，燃料电池高压部件通过并联在直流母线上的开关和放电电阻进行放电，需要增加额外的放电电路，即在高压母线上并联一个放电电路，即在DCDC内部并联放电支路，这个放电支路通常由放电支路开关K1及其控制电路、放电电阻和放电电阻的温度检测单元构成。在需要进行高压放电时，通过控制电路来闭合该放电支路的开关，这样，放电电阻就并联在了需要放电的高压母线上，以达到电能释放的效果。但是，该方法所增加的额外放电电路会导致成本增加、并且结构设计复杂。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中为了释放多余的电能增加额外电路导致的成本增加的问题。

为了解决上述目的，本发明的解决方案是提供一种燃料电池系统高压母线主动放电方法，所述方法包括如下步骤：

S1：空压机控制器接收电堆系统控制器发送的主动放电指令；

S2：检测输入输出接触器状态；

S3：判断是否满足主动放电条件，若满足则进行下一步，若不满足则断开接触器后返回S2；

S4：进入主动放电模式，生成提高损耗后的开关动作命令；

S5：功率器件执行S4生成的开关动作命令；

S6：判断高压母线的电压是否满足需求，若满足则结束放电，若不满足则返回S5。

本发明所提供的燃料电池系统高压母线主动放电方法，还具有这样的特征，所述S4中进入主动放电模式还包括空压机控制器对母线电压欠压保护、驱动板短路保护和门极欠压保护的禁止。

本发明所提供的燃料电池系统高压母线主动放电方法，还具有这样的特征，所述开关动作命令包括如下步骤：

S4.1：降低门极驱动电压；

S4.2：提高开关频率；

S4.3：降低死区时间，使得上、下桥臂的功率器件工作在非饱和区域。

本发明所提供的燃料电池系统高压母线主动放电方法，还具有这样的特征，降低后的门极驱动电压V_drv如下：