车辆用燃料电池感测系统以及方法技术方案

根据本发明专利技术的优选实施例的车辆用燃料电池感测系统以及方法，该系统包括：ADC，用于接收燃料电池组的电压；计算部，用于计算所述燃料电池组中的电池单元的总数量；以及控制部，基于所述ADC和所述计算部的输出值获得所述燃料电池组的每单位电池单元的电压。

【技术实现步骤摘要】
车辆用燃料电池感测系统以及方法
本专利技术涉及一种车辆用燃料电池感测系统以及方法。
技术介绍
使用以汽油或重油为主要燃料的内燃机的汽车对空气污染等的公害发生带来严重的影响。因此，近年来，为了减少公害，致力于开发电动汽车或混合动力汽车(Hybrid)。在电动汽车中的氢燃料电池电动汽车(FCEV：FuelCellElectricVehicle)，通过利用串联连接多个燃料电池单元而构成的燃料电池组来驱动。在燃料电池组的情况下，构成燃料电池组的一个电池单元具有高达1V的输出电压，并且，可根据燃料电池单元的数量调整总输出电压。为了调整这种燃料电池组的电力生产量，调整氢和氧的流入量。另外，为了分析燃料电池组的状态，测量输出电压、电流及温度。图1示出根据现有技术的燃料电池感测系统的示例。参照图1，对根据现有技术的燃料电池感测系统10而言，包括感测半导体11及运算半导体12，并利用这些感测燃料电池组的总电压。构成燃料电池组的电池单元的总数量为M(M为2以上的整数)，感测半导体11通过多个信道(C1、C2、C3、C4、CN-1、CN)(N为2以上整数)感测燃料电池单元的个别电压及总电压。高压处理电路11a测量燃料电池组的总电压，通过ADC11b(模数转换器：AnalogDigitalConverter)转换为数字值，并传输至运算半导体12。运算半导体12包括平均计算部12a，该平均计算部12a从感测半导体11接收燃料电池组的总电压信息，并将其除以电池单元的总数量M，计算每单位电池单元的平均输出电压。控制部13利用由平均计算部12a计算出的每单位电池单元的平均输出电压来调整注入到燃料电池的氢和氧的量，从而控制燃料电池的输出。然而，在根据现有技术的燃料电池感测系统10中，由于另外具备运算半导体12a和高压处理电路11a，因此，存在电路变复杂，并且由于运算半导体12的额外运算时间而产生对燃料电池的感测数据的获取时间增加的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种在没有另外的运算半导体的情况下，可以测量燃料电池组的总输出电压和电池单元的平均电压的车辆用燃料电池感测系统。另外，本专利技术的另一目的在于，提供一种燃料电池单元电压感测准确度提高的车辆用燃料电池感测系统及方法。为达成所述目的，根据本专利技术的优选实施例的车辆用燃料电池感测系统，包括：ADC，接收燃料电池组的电压；计算部，计算所述燃料电池组中的电池单元的总数量；以及控制部，基于所述ADC和所述计算部的输出值获得所述燃料电池组的每单位电池单元的电压。还可以包括：电阻阵列部，连接于所述燃料电池组的两端；以及开关阵列部，基于所述计算出的所述电池单元的总数量进行切换操作而改变连接于所述燃料电池组的电阻的数量，使得连接于所述燃料电池组的两端的所述电阻阵列部的电阻的数量对应于所述燃料电池组的电池单元的总数量。所述计算部，可从连接于所述燃料电池组的单位电池单元或连接于2个以上串联连接的多电池单元的信道输入得到电压，并利用所输入的电压计算所述燃料电池组的电池单元的总数量。所述电阻阵列部的电阻的总数量可与所述信道的可感测电池单元的数量相同。所述开关阵列部可以具备数量少于或等于所述电阻阵列部的电阻的总数量的开关。所述开关阵列部可以具备多个开关，所述多个开关相互并联连接，一端连接于所述燃料电池组的正电压端，另一端连接于所述电阻阵列部的相对应的电阻的各一端。所述开关阵列部具备多个开关，所述多个开关相互串联连接，并且，并联连接于所述电阻阵列部的相对应的电阻的各两端，所述多个开关的两末端的开关可分别连接于所述燃料电池组的两端。所述ADC测量所述电阻阵列部的至少一个电阻电压，所述控制部通过所述测量的电阻电压可获得所述燃料电池组的每单位电池单元的电压。所述控制部，可以将所述电阻电压与输入到连接于所述燃料电池组的信道的电压进行比较，判断在所述燃料电池组的电池单元中是否有异常。为了达成所述目的，根据本专利技术的优选实施例的车辆用燃料电池感测方法，其中，包括：接收燃料电池组的电压的电压输入步骤；基于所述输入电压计算所述燃料电池组的电池单元的总数量的计算步骤；以及基于所述计算出的电池单元的总数量进行切换操作来改变串联连接于所述燃料电池组的两端的电阻的数量。还可以包括当串联连接于所述燃料电池组的两端的所述电阻的数量改变为等于所述计算出的电池单元的总数量时，测量至少一个电阻电压的电阻电压测量步骤。所述ADC为可以为可变ADC，其将输入到连接于所述燃料电池组的信道的输入电压转换为位数据。所述控制部可根据连接于所述信道的所述燃料电池组的电池单元的数量来控制所述可变ADC的分辨率变更。当连接于所述信道的所述燃料电池组的电池单元的数量为一个时，所述控制部可以将所述可变ADC的分辨率变更为N(N为4以上的整数)位，所述可变ADC可以将所述输入电压转换为N位数据。当连接于所述信道的所述燃料电池组的电池单元的数量为至少2个，(2A个，A为1以上的整数)时，所述控制部可以将所述可变ADC的分辨率变更为N+A位，所述可变ADC可以将所述输入电压转换为N+A位数据。所述控制部可以从所述N+A位数据中去除低位A个位来获得N位有效数据，通过所述N位有效数据获得所述燃料电池组的电池单元的平均电压。所述可变ADC，可以包括：比较器，从连接于所述燃料电池组的信道接收输入电压；SAR逻辑，随着周期的进行从位寄存器的最高有效位开始依次存储所述比较器的输出，以及DAC，将所述SAR逻辑的输出数字信号转换为模拟电压，并传输至所述比较器。所述可变ADC可以为SD-ADC，其根据连接于所述信道的所述燃料电池组的最大电池单元的数量改变OSR来变更分辨率。所述可变ADC可根据可连接于所述信道的所述燃料电池组的最多电池单元的数量变更为可以测量所有信道的分辨率。所述控制部根据连接于所述信道的所述燃料电池组的电池单元的数量设置按照信道配置的寄存器值，并利用所设置的寄存器值来改变所述可变ADC的分辨率。专利技术效果根据本专利技术的优选实施例的车辆用燃料电池感测系统，具有由于不需要另外具备用于运算单位电池单元的平均输出电压的运算半导体，因此，电路得以简化的效果。另外，具有通过删除额外的运算时间，减少感测数据获取时间的效果。另外，具有不需要另外的高压处理电路的效果。另外，具有通过根据连接于信道的单位电池单元的数量改变ADC分辨率，从而，感测燃料电池单元的电压的准确度得以提高的效果。附图说明图1是根据现有技术的电池单元平均电压测量系统的结构图。图2是根据本专利技术的优选实施例的车辆用燃料电池感测系统的结构图。图3是示出图2的开关阵列的一实施例的图。图4是示出图2的开关阵列的另一实施例的图。图5是根据本专利技术的优选实施例的车辆用燃料电池感测方法的流程图。图6是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，包括：/nADC，接收燃料电池组的电压；/n计算部，计算所述燃料电池组中的电池单元的总数量；以及/n控制部，基于所述ADC和所述计算部的输出值获得所述燃料电池组的每单位电池单元的电压。/n

【技术特征摘要】
20191108 KR 10-2019-0142821;20191122 KR 10-2019-011.一种车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，包括：
ADC，接收燃料电池组的电压；
计算部，计算所述燃料电池组中的电池单元的总数量；以及
控制部，基于所述ADC和所述计算部的输出值获得所述燃料电池组的每单位电池单元的电压。


2.根据权利要求1所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，还包括：
电阻阵列部，连接于所述燃料电池组的两端；以及
开关阵列部，基于计算出的所述电池单元的总数量进行切换操作而改变连接于所述燃料电池组的电阻的数量，使得连接于所述燃料电池组的两端的所述电阻阵列部的电阻的数量对应于所述燃料电池组的电池单元的总数量。


3.根据权利要求1所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述计算部，从连接于所述燃料电池组的单位电池单元或连接于2个以上串联连接的多电池单元的信道输入得到电压，并利用所输入的电压计算所述燃料电池组的电池单元的总数量。


4.根据权利要求2所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述电阻阵列部的电阻的总数量与信道的可感测电池单元的数量相同。


5.根据权利要求2所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述开关阵列部具备数量少于或等于所述电阻阵列部的电阻的总数量的开关。


6.根据权利要求5所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述开关阵列部具备多个开关，所述多个开关相互并联连接，一端连接于所述燃料电池组的正电压端，另一端连接于所述电阻阵列部的相对应的电阻的各一端。


7.根据权利要求5所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述开关阵列部具备多个开关，所述多个开关相互串联连接，并且，并联连接于所述电阻阵列部的相对应的电阻的各两端，
所述多个开关的两末端的开关分别连接于所述燃料电池组的两端。


8.根据权利要求2所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述ADC测量所述电阻阵列部的至少一个电阻电压，
所述控制部通过所测量的电阻电压获得所述燃料电池组的每单位电池单元的电压。


9.根据权利要求8所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述控制部，将所述电阻电压与输入到连接于所述燃料电池组的信道的电压进行比较，判断在所述燃料电池组的电池单元中是否有异常。


10.根据权利要求1所述的车辆用燃料电池感测系统，其特征在于，所述ADC为可变ADC，其将输入到连接于所述燃料电池组的信道的输入电压转换为位数据。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨受勋，
申请(专利权)人：奥特润株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR