一种燃料电池系统用空压机的故障诊断及保护系统技术方案

一种燃料电池系统用空压机的故障诊断及保护系统，包括：控制器、高速电机和压气机，控制器具有电压转换电路、采样电路、主控制芯片以及故障诊断模块，采样电路包括电源电压采样电路、电机相电流采样电路、母线电压采样电路，主控制芯片具有一ADC采样模块，电压转换电路、采样电路与ADC采样模块连接，故障诊断模块与主控制芯片连接，故障诊断模块根据故障的触发时机和重要程度，将故障分类为预警故障、一类故障、二类故障和三类故障。本发明专利技术能够对燃料电池系统用空压机进行全面的状态监控及保护，能够根据工作状态做出降额、预警或者停机处理，提高了状态监测的准确性和全面性，进一步提高了整个燃料电池系统的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统用空压机的故障诊断及保护系统
本专利技术涉及压缩机技术和永磁同步电机控制
，具体而言，涉及一种燃料电池系统用空压机的故障诊断及保护系统。
技术介绍
在燃料能源紧张、污染加剧的背景压力下，全球都在积极推进节能减排、发展新能源，燃料电池汽车以零污染、可再生、续航足的优势，逐渐成为新能源汽车的一个重要发展方向。燃料电池系统中的氧气供给系统具有重要作用，可靠、稳定、高效的氧气供给可以使得燃料电池系统充分发挥性能，提高整体能源利用效率，而氧气供给系统的主要部分就是空压机控制系统，也属于燃料电池系统中的关键技术。常规变频器可以驱动电机转速在10000rpm/min以内，转速较低，并且故障诊断机制不完全适应燃料电池空压机控制系统，只具备常规的电源电压和电机异常情况处理机制，因此常规变频器无法直接应用到燃料电池空压机控制系统中。通常燃料电池用空压机的电机转速会在60000rpm/min以上，控制器内部结构复杂，配置的传感器多，空压机控制系统具有电源高压、控制器高频、电机高转速、传感器多等特点，一套齐备、可靠的故障诊断及保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统用空压机的故障诊断及保护系统，其特征在于，包括：控制器、高速电机和压气机，高速电机和压气机均与控制器连接，高速电机为永磁同步电机且转速高于100000 rpm/min，一直流电源与控制器高压直流连接，控制器与高速电机、压气机之间的连接为高压交流连接、弱电信号连接和水路管道连接，压气机与外部之间的连接为气路连接，控制器的输出频率高于2000Hz，控制器用于对数据进行解析和判断，实时监测空压机的运行状态，其中：/n控制器具有电压转换电路、采样电路、主控制芯片以及故障诊断模块，采样电路包括电源电压采样电路、电机相电流采样电路、母线电压采样电路，主控制芯片具有一ADC采样模块，电压...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统用空压机的故障诊断及保护系统，其特征在于，包括：控制器、高速电机和压气机，高速电机和压气机均与控制器连接，高速电机为永磁同步电机且转速高于100000rpm/min，一直流电源与控制器高压直流连接，控制器与高速电机、压气机之间的连接为高压交流连接、弱电信号连接和水路管道连接，压气机与外部之间的连接为气路连接，控制器的输出频率高于2000Hz，控制器用于对数据进行解析和判断，实时监测空压机的运行状态，其中：
控制器具有电压转换电路、采样电路、主控制芯片以及故障诊断模块，采样电路包括电源电压采样电路、电机相电流采样电路、母线电压采样电路，主控制芯片具有一ADC采样模块，电压转换电路、采样电路与ADC采样模块连接，故障诊断模块与主控制芯片连接，电机相电流采样电路用于采集高速电机的相电流，电源电压采样电路用于采集直流电源的电压，控制器依据永磁同步电机的数学模型，采用滑模观测器算法推导出电机转子位置和电机速度，
高速电机的冷却水进水口处、冷却水出水口处分别安装一温度传感器，以分别采集冷却水进水温度和冷却水出水温度，冷却水进水口处进一步安装一液体流量计，以采集冷却水进水流量，高速电机内部定子绕组的相线和中性点处分别安装一温度传感器，以分别采集定子绕组相线温度和定子绕组中性点温度，高速电机的壳体前端和壳体中部位置分别安装一振动传感器，以分别采集壳体前端振动量和壳体中部振动量，
压气机包括叶轮和蜗壳，压气机的进气口、出气口分别安装一温度传感器、一压力传感器以及一气体流量计，以采集进气口空气温度、进气口空气压力、进气口空气流量、出气口空气温度、出气口空气压力以及出气...

【专利技术属性】
技术研发人员：华青松，丁茂起，
申请(专利权)人：稳力广东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44