[发明专利]一种燃料电池绝缘故障排查系统、方法以及车辆

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池绝缘故障排查系统、方法以及车辆，所述系统包括电堆包和循环水路以及去离子罐，所述去离子罐连接在循环水路上；所述循环水路包括高压循环和低压循环；本发明通过增设低压循环，能够很好的解决因为绝缘问题整车无法上高压导致水泵无法工作无法清洗电导率的问题，在发生绝缘问题采用低压供电的模式使水泵维持在一定转速进行电导率清洗；避免了因为电导率高绝缘问题需要售后现场进行端接插件等手工转水泵降低电导率，减少维护成本；可以有效的减少因为电导率高绝缘问题引发的故障，提高燃料电池可靠性，提升用户体验。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池绝缘故障排查系统、方法以及车辆。

背景技术

目前燃料电池汽车主要采用电电混合方式，即采用燃料电池和动力电池相结合的模式进行驱动燃料电池汽车，动力电池的电压平台一般在500V(高压平台)，所以对绝缘要求比较高。现有燃料电池的绝缘阻值受限于冷却液电导率的影响会低于动力电池的绝缘值，燃料电池的冷却系统对液态电导率有着极其严格的要求，冷却液电导率过高就会造成燃料电池发生绝缘低故障。为了可靠的避免绝缘低造成的危害，整车在车辆启动时会进行实时绝缘检测，当绝缘值低是会立刻切断输出电源。

现有燃料电池汽车启动的逻辑一般是低压电、高压电、闭合燃料电池接触器，自从上了高压电之后就持续监测绝缘阻值，当上完高压电绝缘阻值无问题时，闭合燃料电池接触器出现绝缘问题时，那就确认了是燃料电池绝缘问题导致的整车绝缘故障。目前燃料电池绝缘故障一般是电导率高导致的，当燃料电池汽车长时间停机停放后，由于冷却循环系统和去离子仪未工作，同时水泵、PTC、中冷器、散热器总成等持续析出离子到去离子水中，导致其电导率值会升高，可能超过电导率阈值，引起燃料电池系统绝缘故障，同时因为绝缘值无法满足要求，车辆无法上电，就无法过滤，无法过滤则无法提高绝缘值，又无法上电，如此造成死循环，影响车辆使用。

现有技术中，例如

专利号为CN113782792A阐述了针对电导率高导致的绝缘故障进行电导率清洗，在整车闭合燃料电池接触器时检测出绝缘故障进行电导率清洗，但是该专利并未阐述水泵是怎么工作的；同时未有针对去离子罐寿命的判断；且该发明应用只是根据时间来决定闭合燃料电池继电器的条件，如果去离子罐寿命达到了，是无法达到转水泵降电导率的，如果长时间运转会造成能耗及时间的浪费，影响客户体验。

专利号为CN113745569A对电导率高主要采用整车长时间停车后定期唤醒FCU检测电导率然后进行蓄电池供电水泵进行电导率清洗，该方法定期唤醒，如果此时人员正在检修，会造成安全隐患；定期唤醒会造成能源消耗，不节能；定期唤醒会造成蓄电池馈电，影响整车下次启动；另外如果去离子装置寿命终止，电导率一直降不下去未有响应处理方法。

专利号为CN110943241A通过检测电导率的高低来控制水泵的运转进行电导率清洗，也是在后台进行监测，当电导率过高时进行电导率清洗，电导率高并不一定会造成绝缘故障，如果多次清洗会造成能耗的浪费，同时也未有对去离子罐的寿命进行监测；且该发明应用也是通过电导率值决定是否转水泵清洗电导率，但是当去离子罐寿命终止后是无法达到降低电导率的目的。

综上，现有燃料电池车辆在整车在启动上高压时会进行绝缘检测，当检测到绝缘值低于设定值时，为了保护人员安全会进行切断高压电，燃料电池系统的冷却介质与电堆内部双极板接触导致冷却介质具有导电性，必须确保燃料电池冷却介质的低电导率以满足绝缘要求，整车报绝缘大部分是由于燃料电池电导率高导致的；燃料电池在长期静置过程中，冷却系统的各零部件会进行电导率析出，长时间静置会导致电导率高，造成绝缘低，在下次整车开机进行启动燃料电池时会由于燃料电池绝缘低，车辆无法正常启动，车辆就会断高压，导致无法给燃料电池供高压，这样燃料电池的高压水泵就无法工作，水泵无法工作就无法洗电导率，绝缘无法降低，车辆无法启动，以此进入死循环，为了解决问题必须服务人员到现场人工端接插件等措施转水泵才能解决，会造成服务成本的增加，影响客户使用。

发明内容