ES1296454U - Sistema de detección de fallas del módulo de pila de celda de combustible - Google Patents
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Abstract
Sistema de detección de fallas del módulo de pila de celda de combustible, que comprende: - un probador de resistencia de aislamiento (1); - un módulo de pila (2) compuesto por m grupos de cadenas de pila en conexión paralela, estando compuesto cada grupo de cadenas de pila por n pilas en serie, en el que m y n son números enteros positivos mayores a 1; y - una pluralidad de grupos de interruptores (3), en donde cada grupo de interruptores (3) comprende un primer interruptor y un segundo interruptor, cada grupo de interruptores (3) está conectado respectivamente con una pila, el primer extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo de la pila y el primer extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo de la pila y el segundo extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento (1), y el segundo extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento (1); y - unos controladores conectados respectivamente con el extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor, en el que los controladores están configurados para controlar la apertura y el cierre sincronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado con la misma pila; en el que el probador de resistencia de aislamiento (1) está configurado para detectar secuencialmente la resistencia de aislamiento de cada pila y enviar la resistencia de aislamiento detectada al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento (1) para monitorear la falla de aislamiento en el módulo de pila (2).
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de detección de fallas del módulo de pila de celda de combustible
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de detección de fallos de módulos de pila de celda de combustible.
Antecedentes de la técnica
El módulo de pila de una celda de combustible se utiliza para suministrar energía al vehículo eléctrico de celda de combustible. El módulo de pila se compone de una pluralidad de grupos de cadenas de pilas, y cada grupo de cadenas de pilas se compone de una pluralidad de pilas.
Después de que ocurre una falla de aislamiento en el módulo de pila de un vehículo eléctrico de celda de combustible existente, el módulo de pila se apaga, el módulo de pila se desmonta, la resistencia de aislamiento de cada pila se detecta una por una y la pila con la falla de aislamiento se determina de acuerdo con la resistencia de aislamiento detectada, realizando así la localización de fallas.
Por tanto, la ubicación de la pila con defecto de aislamiento es complicada.
Resumen de la invención
La presente invención tiene como objetivo proporcionar un sistema de detección de fallas en el módulo de la pila para localizar la pila con una falla de aislamiento.
Un primer aspecto de la presente invención proporciona un sistema de detección de fallas de módulo de pila, que comprende un probador de resistencia de aislamiento; un módulo de pila, en el que el módulo de pila se compone de m grupos de cadenas de pila en conexión paralela, cada grupo de pilas se compone de n pilas en serie, m es un número entero positivo mayor o igual a 1, y n es un número entero positivo mayor o igual a 1; una pluralidad de grupos de interruptores, donde cada grupo de interruptores comprende un primer interruptor y un segundo interruptor, cada grupo de interruptores está conectado
respectivamente con una pila, el primer extremo del primer interruptor está conectado con un electrodo positivo de la pila, y el primer extremo del segundo interruptor está conectado con un electrodo negativo de la pila; el segundo extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento, y el segundo extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento; controladores conectados respectivamente con el extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor, en donde el controlador controla la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado con la misma pila; y el probador de resistencia de aislamiento detecta secuencialmente la resistencia de aislamiento de cada pila y envía la resistencia de aislamiento detectada al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento para monitorear la falla de aislamiento en el módulo de pila.
El sistema puede comprender además una unidad de precarga de pila en la que el electrodo positivo de la barra colectora de corriente continua (CC) de la unidad de precarga de pila está conectado con el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila; el electrodo negativo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila está conectado con el electrodo negativo de cada grupo de cadenas de pila.
Se puede conectar un primer diodo y un segundo diodo, respectivamente, a cada grupo de pilas en serie. Un ánodo del primer diodo está conectado con el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila, y un cátodo del primer diodo está conectado con el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila; el ánodo del segundo diodo está conectado con el electrodo negativo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila, y el cátodo del segundo diodo está conectado con el electrodo negativo de cada grupo de cadenas de pila.
El sistema puede comprender además m interruptores de alimentación; en el que un extremo de control de cada interruptor de alimentación está conectado respectivamente con el controlador; el controlador controla la apertura y el cierre del interruptor de alimentación; y la conexión entre el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila y el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila comprende los siguientes pasos: el primer extremo de cada interruptor de alimentación se conecta con el electrodo positivo de un grupo de cadenas de pila, y el segundo extremo de cada interruptor de alimentación está conectado con el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila.
El probador de resistencia de aislamiento se puede conectar al controlador a través de un bus CAN, y la resistencia de aislamiento probada se envía al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento para monitorear la falla de aislamiento en el módulo de pila, lo que incluye enviar la resistencia de aislamiento detectada al controlador a través del bus CAN para pasar por la falla de aislamiento en el módulo de la pila del controlador.
Tanto el primer interruptor como el segundo interruptor pueden comprender electrónica de potencia aislada.
El sistema puede comprender además un tercer interruptor conectado entre diferentes pilas en cada grupo de cadenas de pilas, estando conectado el extremo de control del tercer interruptor al controlador.
La presente invención proporciona un sistema de detección de fallos de módulo de pila, que comprende un probador de resistencia de aislamiento y un módulo de pila. El módulo de pila consta de una pluralidad de pilas. Los grupos de interruptores comprenden un primer interruptor y un segundo interruptor y cada grupo de interruptores está conectado respectivamente con una pila. El primer extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo de la pila, y el primer extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo de la pila. El segundo extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento, y el segundo extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento.
Los controladores están respectivamente conectados con el extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor, donde el controlador controla la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado con la misma pila. El probador de resistencia de aislamiento detecta secuencialmente el aislamiento y la resistencia de cada pila y envía la resistencia de aislamiento detectada al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento para monitorear la falla de aislamiento en el módulo de pila. Se puede ver que en la presente invención, a través de la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado a cada pila, el probador de resistencia de aislamiento puede detectar la resistencia de aislamiento de cada pila una por una, realizando así la detección de la resistencia de aislamiento de cada pila sin desmontar el módulo de pila, y puede localizar la pila con falla de aislamiento, simplificando así la operación de posicionamiento de falla.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos utilizados en la descripción de las realizaciones se describirán brevemente a continuación. Los dibujos de la descripción siguiente son algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 1 es un diagrama esquemático estructural del sistema de detección de fallas del módulo de pila.
La figura 2 es otro diagrama esquemático estructural del sistema de detección de fallas del módulo de pila.
Descripción de realizaciones
Se describirán realizaciones de la invención en combinación con los dibujos. Las realizaciones descritas son parte de las realizaciones de la invención, pero no todas las realizaciones.
La presente realización proporciona un sistema de detección de fallas del módulo de pila, a través del cual se puede resolver el problema de si existe una falla de aislamiento en una pila en el módulo de pila, y la pila donde ocurre la falla de aislamiento se puede ubicar de manera rápida y precisa.
Con referencia a la figura 1, el sistema de detección de fallas del módulo de pila en esta realización comprende un probador de resistencia de aislamiento (1); un módulo de pila (2), en el que el módulo de pila (2) se compone de m grupos de cadenas de pila en conexión paralela, cada grupo de cadenas de pila se compone de n pilas en serie, m es un número entero positivo mayor o igual que 1, y n es un entero positivo mayor o igual a 1; una pluralidad de grupos de interruptores (3), donde cada grupo de interruptores comprende un primer interruptor y un segundo interruptor, cada grupo de interruptores está conectado respectivamente con una pila, el primer extremo del primer interruptor está conectado con un electrodo positivo de la pila, y el primer extremo del segundo interruptor está conectado con un electrodo negativo de la pila. El segundo extremo del primer interruptor está conectado al electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento (1), y el segundo extremo del segundo interruptor está conectado al electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento (1). Los controladores están respectivamente conectados con el
extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor, en donde el controlador controla la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado con la misma pila.
En la Figura 1, el primer grupo de cadenas de pila consta de n pilas: Stack1-1, Stack1-2, Stack1-3,..., Stack1-n, el segundo grupo de cadenas de pila consta de n pilas: Stack2-l, Stack2-2, Stack2-3,..., Stack2-n, etc., y el mésimo grupo de cadenas de pila consta de n pilas: Stackm-1, Stackm-2, Stackm-3 y Stackm-n.
Tomando como ejemplo la primera pila Stack1-1 en el primer grupo de cadenas de pilas, la pila Stack1-1 está conectada a un grupo de conmutadores que incluye un primer conmutador Ks1+ y un segundo conmutador Ks1-; el electrodo positivo de la pila Stack1-1 está conectado al primer extremo del primer interruptor Ks1+, y el electrodo negativo de la pila Stack1-1 está conectado al primer extremo del segundo interruptor Ks1-.
El segundo extremo del primer interruptor Ks1+ está conectado al electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento 1, y el segundo extremo del segundo interruptor Ks1- está conectado al electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento (1).
El sistema de detección en esta realización también comprende un controlador, que no se muestra en la Figura 1. El controlador está conectado respectivamente con el extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor y puede controlar la apertura y cierre del primer interruptor y el segundo interruptor. Al mismo tiempo, el controlador también está conectado con el probador de resistencia de aislamiento (1) para recibir la resistencia de aislamiento de la pila detectada por el probador de resistencia de aislamiento (1).
Opcionalmente, el controlador en esta realización puede ser una FCU (fan coil unit por sus siglas en inglés, o ventiloconvector), y el controlador y el probador de resistencia de aislamiento 1 pueden conectarse a través de un bus CAN para recibir la resistencia de aislamiento enviada por el probador de resistencia de aislamiento (1) a través del bus CAN.
Dado que cada pila está conectada con dos interruptores, a saber, el primer interruptor conectado con el electrodo positivo de la pila y el segundo interruptor conectado con el electrodo negativo de la pila, el controlador está conectado con los extremos de control de
los dos interruptores conectados entre sí. La pila, y la apertura y el cierre de los dos interruptores conectados con cada pila, se pueden controlar a través del controlador.
En uso, el controlador controla la apertura y el cierre síncronos de los dos interruptores conectados a la misma pila.
Después de que el controlador controla los dos interruptores conectados a una pila para que se cierren sincrónicamente, el electrodo positivo de la pila se conecta con el electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento ,y el electrodo negativo de la pila se conecta con el electrodo negativo del aislamiento y con el probador de resistencia para formar un circuito cerrado entre la pila y el probador de resistencia de aislamiento. En este momento, el probador de resistencia de aislamiento puede detectar la resistencia de aislamiento de la pila.
En base a esto, el probador de resistencia de aislamiento puede detectar sucesivamente la resistencia de aislamiento de cada pila en el módulo de pila. El principio de detección de la resistencia de aislamiento por el probador de resistencia de aislamiento (1) es el mismo que el de detección de la resistencia de aislamiento en los sistemas conocidos y no se describirá aquí.
Después de que el probador de resistencia de aislamiento detecta la resistencia de aislamiento de la pila, la resistencia de aislamiento detectada se envía a un controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento para detectar si cada pila en el módulo de pila tiene una falla de aislamiento de acuerdo con la resistencia de aislamiento.
Opcionalmente, en esta realización, tanto el primer interruptor como el segundo interruptor son componentes electrónicos de potencia aislados, tales como tubos MOS, IGBT o tubos de carburo de silicio. Es decir, el primer interruptor es de tubo MOS, IGBT o tubo de carburo de silicio, y el segundo interruptor también es de tubo MOS, IGBT o tubo de carburo de silicio.
El sistema de detección de fallos del módulo de pila proporcionado por la realización comprende un probador de resistencia de aislamiento; un módulo de pila, en el que el módulo de pila comprende m grupos de cadenas de pila en conexión paralela, cada grupo de cadenas de pila se compone de n pilas en serie, m es un número entero positivo mayor que o igual a 1, y n es un número entero positivo mayor o igual a 1; en el que el electrodo
positivo de cada pila está conectado con el primer extremo del primer interruptor, y el electrodo negativo de cada pila está conectado con el primer extremo del segundo interruptor; el segundo extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento, y el segundo extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento.
Los controladores están respectivamente conectados con el extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor, donde el controlador controla la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectados con la misma pila; y el probador de resistencia de aislamiento detecta secuencialmente la resistencia de aislamiento de cada pila y envía la resistencia de aislamiento detectada al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento para monitorear la falla de aislamiento en el módulo de pila. Se puede ver que en la presente invención, a través de la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado a cada pila, el probador de resistencia de aislamiento puede detectar la resistencia de aislamiento de cada pila una por una, y además, no es necesario operar el probador de resistencia de aislamiento después de desmontar el módulo de pila para detectar por separado la resistencia de aislamiento de cada pila, simplificando así la operación de localización de la pila con falla de aislamiento.
El módulo de pila se utiliza para proporcionar energía al vehículo eléctrico de pila de combustible. Específicamente, el módulo de pila está conectado con la unidad de precarga de pila del vehículo eléctrico, la unidad de precarga de pila está conectada con la barra colectora de CC del vehículo eléctrico y se suministra energía al vehículo eléctrico a través de la unidad de precarga de pila.
Sin embargo, en el proceso de detección del fallo de aislamiento del módulo de pila, no es necesario desmontar el módulo de pila por separado. Por lo tanto, el sistema de detección de fallos del módulo de pila proporcionado por la presente invención comprende además una unidad de precarga de pila.
El electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila está conectado con el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila; y el electrodo negativo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila está conectado con el electrodo negativo de cada grupo de cadenas de pila para realizar el suministro de
energía para el vehículo eléctrico de pila de combustible a través de la unidad de precarga de pila.
Sobre la base de incluir la unidad de precarga de pila, como se muestra en la Figura 2, el sistema de detección de fallas del módulo de pila de la presente realización comprende además, sobre la base de la Figura 1, un primer diodo (4) y un segundo diodo (5) respectivamente conectados a cada uno de ellos, a un grupo de pilas en serie. Un ánodo del primer diodo (4) está conectado con el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila, y el cátodo del primer diodo (4) está conectado con el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila. El ánodo del segundo diodo (5) está conectado con el electrodo negativo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila, y el cátodo del segundo diodo (5) está conectado con el electrodo negativo de cada grupo de cadenas de pila. Es decir, en esta realización, la dirección de cada uno de los primeros diodos (4) y cada uno de los segundos diodos (5) es consistente con la dirección actual cuando la cadena de pila suministra energía a la unidad de precarga de pila.
Opcionalmente, el primer diodo (4) y el segundo diodo (5) pueden ser diodos de potencia.
En esta realización, el primer diodo (4) está dispuesto en el electrodo positivo de cada grupo de cadenas apiladas y el segundo diodo (5) está dispuesto en el electrodo negativo de cada grupo de cadenas apiladas, de modo que los electrodos positivo y negativo de diferentes cadenas apiladas están aislados entre sí, y se evita el problema de que diferentes cadenas de pilas interfieren entre sí debido al desequilibrio de voltaje.
Como se muestra en la Figura 2, el sistema de detección de fallas del módulo de pila en esta realización comprende además m interruptores de alimentación (6).
El extremo de control de cada interruptor de alimentación (6) está conectado respectivamente con el controlador. El controlador controla la apertura y el cierre del interruptor de alimentación. El primer extremo de cada interruptor de alimentación está conectado con el electrodo positivo de un grupo de cadenas de pila, y el segundo extremo de cada interruptor de alimentación está conectado con el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila.
Como se muestra en la Figura 2, el electrodo positivo del primer grupo de cadenas de pila, es decir, el electrodo positivo de la pila Stack1-1, está conectado al primer diodo D1+, y el
electrodo negativo del primer grupo de cadenas de pila, es decir, el electrodo negativo de la pila Stack1-n está conectado al segundo diodo D1-.
El electrodo positivo del primer grupo de cadenas de pila, es decir, el electrodo positivo de la pila Stack1-1, está conectado al primer extremo del primer interruptor de alimentación K1, y el segundo extremo del primer interruptor de alimentación K1 está conectado al electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila.
De manera similar, el electrodo positivo del iésimo grupo de cadenas de pila, a saber, el electrodo positivo de la pila Stacki-1, está conectado al primer diodo Di+, y el electrodo negativo del iésimo grupo de cadenas de pila, a saber, el electrodo negativo de la pila Stackin, está conectado al segundo diodo Di-.
El electrodo positivo del iésimo grupo de cadenas de pila, es decir, el electrodo positivo de la pila Stacki-1, está conectado al primer extremo del iésimo grupo del interruptor de alimentación Ki, y al segundo extremo del iésimo interruptor de alimentación Ki está conectado al electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila.
En esta realización, se dispone un interruptor de alimentación en la interfaz de salida de la barra colectora de CC de cada grupo de cadenas de pila para controlar cada grupo de cadenas de pila para cerrar o abrir la conexión con la barra colectora de CC principal, respectivamente. Cuando se detecta la falla de aislamiento de las pilas en un determinado grupo de cadenas de pila, el controlador controla los interruptores de alimentación conectados correspondientes del grupo de cadenas de pila que se desconectará, corta la conexión entre las pilas con falla de aislamiento y la barra colectora de CC, evita que las cadenas de pilas defectuosas tengan más fallas de aislamiento y asegura que todo el vehículo funcione en el modo de rango extendido bajo la operación de otras cadenas de pilas normales.
Opcionalmente, en otras realizaciones, el sistema de detección de fallas del módulo de pila puede incluir además un tercer interruptor conectado entre diferentes pilas en cada grupo de cadenas de pilas, donde el extremo de control del tercer interruptor está conectado al controlador. El tercer interruptor puede ser una electrónica de potencia.
Diferentes pilas en cada grupo de cadenas de pilas están conectadas por electrónica de potencia, y el controlador puede controlar la apertura y el cierre de la electrónica de potencia conectada entre diferentes pilas.
Cuando el probador de resistencia de aislamiento detecta la resistencia de aislamiento de una determinada pila, el controlador puede controlar la electrónica de potencia conectada entre la pila y otras pilas que se desconectarán, y desconectar la pila de otras pilas adyacentes, mejorando así la precisión de la detección de resistencia de aislamiento. resultados.
El sistema de detección de fallas del módulo de pila proporcionado por la realización puede detectar la resistencia de aislamiento de cada pila una por una a través del probador de resistencia de aislamiento sin desmontar el módulo de pila, lo que simplifica la operación de posicionamiento de la pila con falla de aislamiento y puede realizar de manera rápida y precisa posicionamiento de la pila con defecto de aislamiento. Además, cuando se determina que falla la resistencia de aislamiento de la pila en un determinado grupo de cadenas de pila, el controlador controla las cadenas de pila defectuosas para desconectarlas de la barra colectora de CC, asegurando así el funcionamiento de otras cadenas de pila normales y mejorando de manera efectiva la rendimiento de seguridad y confiabilidad del sistema del vehículo alimentado por el módulo de pila.
Basado en el sistema de detección de fallas del módulo de pila que se muestra en la Figura 2, el principio de funcionamiento de la detección de fallas del módulo de pila se presenta tomando como ejemplo la detección de la resistencia de aislamiento del primer grupo de cadenas de pila. Cabe señalar que la Figura 2 muestra solo la relación de conexión entre el probador de resistencia de aislamiento y el primer grupo de cadenas de pilas. Sin embargo, la relación de conexión entre el probador de resistencia de aislamiento y otros grupos de cadenas de pilas no se muestra, y la relación de conexión entre cualquier grupo de cadenas de pilas y el probador de resistencia de aislamiento es la misma que la relación de conexión entre el primer grupo de cadenas de pilas y el probador de resistencia de aislamiento que se muestra en la Figura 2.
(1) Durante el funcionamiento, el controlador, como FCU, controla m los interruptores de alimentación KI, K2... Km para desconectar el módulo de pila de la barra colectora DC del vehículo eléctrico.
(2) La FCU controla los dos interruptores Ks1+ y Ks1- en el primer grupo de interruptores que se cierran sincrónicamente, controla Ksi+ y Ksi- (n>i>2) en otros grupos de interruptores electrónicos m-1, excepto el primer grupo de interruptores que se cierra. desconectado sincrónicamente, y controla el tercer interruptor K1-1 conectado entre la pila Stack1-1 y la pila Stack1-2 que se desconectará. El comprobador de resistencia de aislamiento detecta la resistencia de aislamiento de la pila Stack1-1 y envía la resistencia de aislamiento detectada de la pila Stack1-1 a la FCU a través del bus CAN.
La FCU controla los dos interruptores Ks2+ y Ks2- en el segundo grupo de interruptores para que se cierren sincrónicamente, controla la desconexión sincrónica de Ks1 y Ks1-, controla la desconexión sincrónica de Ksi y Ksi- (n>i>3), y controla la desconexión del tercer interruptor K1-1 conectado entre la pila Stack1-1 y la pila Stack1-2 y la desconexión del tercer interruptor K1-3 conectado entre la pila Stack1-2 y la pila Stack1-3. El comprobador de resistencia de aislamiento detecta la resistencia de aislamiento de la pila Stack1-2 y envía la resistencia de aislamiento detectada de la pila Stack1-2 a la FCU a través del bus CAN. La resistencia de aislamiento de cada pila en el primer grupo de cadenas de pilas se detecta una por una.
(3) La FCU determina si hay pilas con fallas de aislamiento en el primer grupo de cadenas de pilas de acuerdo con la resistencia de aislamiento recibida de cada una de las pilas en el primer grupo de cadenas de pilas.
A través de los pasos anteriores, la resistencia de aislamiento de cada pila en los m grupos de cadenas de pila se detecta respectivamente, y se detecta si existe una falla de aislamiento en el módulo de pila. Además, al determinar las pilas con fallas de aislamiento en un determinado grupo de pilas, las cadenas de pilas y las pilas con fallas de aislamiento se pueden ubicar de forma rápida y precisa, de modo que el propósito de ubicar la falla se pueda realizar sin desmontar el módulo de pila.
Se puede usar un probador de resistencia de aislamiento en el sistema de detección de fallas del módulo de pila de la presente invención para realizar respectivamente la detección de la resistencia de aislamiento de cada pila en m grupos de cadenas de pila. También puede incluir m probadores de resistencia de aislamiento. Un probador de resistencia de aislamiento solo detecta la resistencia de aislamiento de cada resistencia en un grupo de cadenas apiladas conectadas al probador de resistencia de aislamiento.
Todas las realizaciones en la descripción se describen de manera progresiva y las mismas partes o partes similares entre las realizaciones pueden referirse mutuamente, y cada realización se centra en las diferencias con respecto a otras realizaciones.
Lo anterior es solo una realización preferida de la presente invención, y se pueden realizar varias mejoras y modificaciones sin apartarse de los principios de la invención y dentro del alcance de la protección de la invención.
Claims (7)
1. Sistema de detección de fallas del módulo de pila de celda de combustible, que comprende:
- un probador de resistencia de aislamiento (1);
- un módulo de pila (2) compuesto por m grupos de cadenas de pila en conexión paralela, estando compuesto cada grupo de cadenas de pila por n pilas en serie, en el que m y n son números enteros positivos mayores a 1; y
- una pluralidad de grupos de interruptores (3), en donde
cada grupo de interruptores (3) comprende un primer interruptor y un segundo interruptor,
cada grupo de interruptores (3) está conectado respectivamente con una pila, el primer extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo de la pila y el primer extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo de la pila y
el segundo extremo del primer interruptor está conectado con el electrodo positivo del probador de resistencia de aislamiento (1), y el segundo extremo del segundo interruptor está conectado con el electrodo negativo del probador de resistencia de aislamiento (1); y
- unos controladores conectados respectivamente con el extremo de control del primer interruptor y el extremo de control del segundo interruptor, en el que los controladores están configurados para controlar la apertura y el cierre síncronos del primer interruptor y el segundo interruptor conectado con la misma pila;
en el que
el probador de resistencia de aislamiento (1) está configurado para detectar secuencialmente la resistencia de aislamiento de cada pila y enviar la resistencia de aislamiento detectada al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento (1) para monitorear la falla de aislamiento en el módulo de pila (2).
2. El sistema de detección de fallas de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una unidad de precarga de pila, en el que un electrodo positivo de una barra colectora de corriente continua (CC) de la unidad de precarga de pila está conectado con el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila, y un electrodo negativo de la barra
colectora de CC está conectada con un electrodo negativo de cada grupo de cadenas de pila.
3. El sistema de detección de fallas de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además:
un primer diodo (4) y un segundo diodo (5) respectivamente conectados a cada grupo de cadenas de pila en serie, en el que un ánodo del primer diodo (4) está conectado con un electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila, un cátodo del primer diodo (4) está conectado con el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila, un ánodo del segundo diodo (5) está conectado con el electrodo negativo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila, y un cátodo del segundo diodo (5) está conectado con el electrodo negativo de cada grupo de cadenas de pila.
4. El sistema de detección de fallas de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, que comprende además m interruptores de alimentación (6), y en el que un extremo de control de cada interruptor de alimentación (6) está conectado respectivamente con el controlador, y el controlador puede controlar la apertura y el cierre del interruptor de alimentación;
en el que, en la conexión entre el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila y el electrodo positivo de cada grupo de cadenas de pila, el primer extremo de cada interruptor de alimentación (6) está conectado con el electrodo positivo de un grupo de cadenas de pila, y el segundo extremo de cada interruptor de alimentación (6) está conectado con el electrodo positivo de la barra colectora de CC de la unidad de precarga de pila.
5. El sistema de detección de fallas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el probador de resistencia de aislamiento (1) está conectado al controlador a través de un bus CAN y está configurado para enviar la resistencia de aislamiento probada al controlador conectado con el probador de resistencia de aislamiento (1) para monitorear una falla de aislamiento en el módulo de pila (2) mediante el envío de la resistencia de aislamiento detectada al controlador a través del bus CAN para pasar por la falla de aislamiento en el módulo de pila del controlador.
6. El sistema de detección de fallas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer interruptor y el segundo interruptor son componentes electrónicos de potencia aislados.
7. El sistema de detección de fallas de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un tercer interruptor conectado entre diferentes pilas en cada grupo de cadenas de pilas, estando conectado un extremo de control del tercer interruptor al controlador.
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