上电自检检测电路、空压机控制器以及氢燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种上电自检检测电路、空压机控制器以及氢燃料电池系统，包括：第一电压源、电压变换装置、处理器以及可向功率电路供电的母线，功率电路包括至少两个的电力电子器件；第一电压源通过电压变换装置连接母线，电压变换装置用于将第一电压源输出的第一电压转换为预充电电压为母线供电，预充电电压不低于第二电压的预设比例，第二电压是功率电路的工作电压；功率电路通过处理器与第一电压源连接，处理器用于控制电力电子器件的开通和关断，并检测第一电压源的输出电压值；在功率电路发生短路故障时，输出电压值小于或等于预设电压阈值，且流经功率电路的短路电流值小于或等于预设电流阈值。本申请可有效提升电路自检的可靠性。检的可靠性。检的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
上电自检检测电路、空压机控制器以及氢燃料电池系统


[0001]本技术涉及燃料电池领域，具体涉及一种上电自检检测电路，具有该上电自检检测电路的空压机控制器以及具有该空压机控制器的氢燃料电池系统。

技术介绍

[0002]随着燃料电池领域的不断发展，氢燃料电池系统因其能量转化率高、运行平稳、噪音低等的特性，已被广泛应用于现代电动汽车中，而作为氢燃料电池系统中关键零部件的空压机，对氢燃料电池系统的稳定运行起着重要作用。
[0003]现有的空压机控制器，运行期间难免会出现异常情况而导致系统故障，因此需在上高压之前检测电路是否存在故障，尤其是检测控制器中的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是否存在短路现象，而现有的故障检测方式通常是基于二极管的检测方式，如申请号为201920815804.5的专利，即提出通过在高压回路与低压回路之间设置二极管，利用其正向导通反向截至的作用来检测控制器电路，但该检测方式仍然存在以下不足：
[0004]1、二极管无隔离功能，当二极管发生击穿或者短路时，极有可能导致高压回路接入低压回路，从而致使控制芯片和控制板故障；
[0005]2、电路自检开始瞬间，电源对电容充电的电流较大，极有可能将电池电压拉低，从而导致单片机误报警；
[0006]3、电路自检结束后，需要对高压母线进行预充电操作，耗时较长。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于提供一种控制器上电自检电路，能够解决如何提高电路自检可靠性的技术问题。
[0008]第一方面，本申请提供一种上电自检检测电路，所述电路包括：第一电压源(1)、电压变换装置(2)、处理器(3)以及可向功率电路(7)供电的母线(8)，所述功率电路(7)包括至少两个的电力电子器件；
[0009]所述第一电压源(1)通过所述电压变换装置(2)连接所述母线(8)，所述电压变换装置(2)用于将所述第一电压源(1)输出的第一电压转换为预充电电压为所述母线(8)供电，所述预充电电压不低于第二电压的预设比例，所述第二电压是所述功率电路(7)的工作电压；
[0010]所述功率电路(7)通过所述处理器(3)与所述第一电压源(1)连接，所述处理器(3)用于控制所述电力电子器件的开通和关断，并检测所述第一电压源(1)的输出电压值；在所述功率电路(7)发生短路故障时，所述输出电压值小于或等于预设电压阈值，且流经所述功率电路(7)的短路电流值小于或等于预设电流阈值。
[0011]在一些实施方案中，所述电路还包括预充电回路，所述第一电压源(1)通过所述预充电回路连接所述母线(8)，所述预充电回路包括第一开关元件(41)和阻抗元件(5)串联形
成的第一电路。
[0012]在一些实施方案中，所述预充电回路还包括与所述第一电路并联的第二电路，第二电路包括第二开关元件(42)。
[0013]在一些实施方案中，所述电压变换装置(2)为隔离升压装置。
[0014]在一些实施方案中，所述第一开关元件(41)和/或第二开关元件(42)被配置为可控开关元件或不可控开关元件。
[0015]在一些实施方案中，所述电路还包括驱动单元(6)，所述驱动单元(6)被配置为接收处理器(3)发送的故障检测指令，以根据所述故障检测指令依次开通所述功率电路中的电力电子器件，所述故障检测指令是在所述母线(8)的母线电压达到所述预充电电压时生成的。
[0016]在一些实施方案中，所述电路还包括第二电压源(9)以及控制所述第二电压源(9)开通和关断的主动开关元件(10)，所述第二电压源(9)被配置为在所述主动开关元件(10)为通电状态时向所述母线(8)供电。
[0017]在一些实施方案中，所述处理器(3)包括中央处理单元、电子控制单元、微控制单元、内存保护单元以及集成电路芯片中的至少一个。
[0018]第二方面，本申请还提供一种空压机控制器，所述空压机控制器包括如上任一所述的上电自检检测电路。
[0019]第三方面，本申请还提供一种氢燃料电池系统，所述氢燃料电池系统包括如上所述的空压机控制器。
[0020]本申请提供的上电自检检测电路，通过转换第一电压源输出的第一电压为母线供电，即可在控制功率电路中电力电子器件的通断后实现电路自检，可有效提升电路自检的可靠性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例提供的上电自检检测电路的结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例提供的另一种上电自检检测电路的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术
和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0027]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上电自检检测电路，其特征在于，所述电路包括：第一电压源(1)、电压变换装置(2)、处理器(3)以及可向功率电路(7)供电的母线(8)，所述功率电路(7)包括至少两个的电力电子器件；所述第一电压源(1)通过所述电压变换装置(2)连接所述母线(8)，所述电压变换装置(2)用于将所述第一电压源(1)输出的第一电压转换为预充电电压为所述母线(8)供电，所述预充电电压不低于第二电压的预设比例，所述第二电压是所述功率电路(7)的工作电压；所述功率电路(7)通过所述处理器(3)与所述第一电压源(1)连接，所述处理器(3)用于控制所述电力电子器件的开通和关断，并检测所述第一电压源(1)的输出电压值；在所述功率电路(7)发生短路故障时，所述输出电压值小于或等于预设电压阈值，且流经所述功率电路(7)的短路电流值小于或等于预设电流阈值。2.如权利要求1所述的上电自检检测电路，其特征在于，所述电路还包括预充电回路，所述第一电压源(1)通过所述预充电回路连接所述母线(8)，所述预充电回路包括第一开关元件(41)和阻抗元件(5)串联形成的第一电路。3.如权利要求2所述的上电自检检测电路，其特征在于，所述预充电回路还包括与所述第一电路并联的第二电路，第二电路包括第二开关元件(42)...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭军，王荣奎，
申请(专利权)人：上海华熵能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：