提供了用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置及其方法。该装置包括：主继电器，连接到燃料电池堆；功率转换器，连接到主继电器；加热器继电器，一端连接燃料电池堆和主继电器，且另一端连接阴极氧消耗(COD)加热器；以及燃料电池控制单元(FCU)，与主继电器、功率转换器和加热器继电器相连。当车辆进入关闭程序时，FCU基于根据控制加热器继电器断开和接通的堆电压的变化量、以及根据功率转换器的电压的可变控制的功率转换器的功率，来诊断主继电器的故障，并输出诊断结果。并输出诊断结果。并输出诊断结果。
【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置及其方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
‑
2020
‑
0169807号的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本公开涉及用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置及其方法。
技术介绍
[0004]随着对减少环境污染的关注增加，已经积极地进行了对环境友好的能源的研究。其中，利用氢氧之间的电化学反应开发的燃料电池的燃料电池系统备受关注。装载有这种燃料电池系统的燃料电池电动车辆，使用由燃料电池产生的电力驱动电动机。
[0005]应用于燃料电池电动车辆的堆主继电器在发生熔断故障(fusion fault)时无法进行内部诊断。因此，现有技术使用单独的检测堆主继电器熔断故障的功能，来诊断堆主继电器熔断故障。但由于堆主继电器的熔断故障与阴极氧消耗(COD)加热器的运行延迟故障现象彼此相同，因此堆主继电器的熔断故障被误诊为COD加热器故障。当堆主继电器的熔断故障被误诊为COD加热器故障时，无法准确定位故障原因，并且有可能出现维修失误。此外，由于在堆主继电器发生熔断故障时即使加热器继电器导通，也无法操作COD加热器，因为不可能强制排放堆中剩余的电压，因此堆的耐用性可能会降低，并且关闭车辆所需的时间会变长。
技术实现思路
[0006]本公开旨在解决现有技术中存在的上述问题，同时保持现有技术所取得的优点。
[0007]本公开的一个方面提供了一种用于检测燃料电池电动车辆的堆的主继电器发生熔断故障并诊断该故障的用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置及其方法。
[0008]本专利技术构思要解决的技术问题不限于上述问题。本公开内容所属领域的普通技术人员从以下描述中应该清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
[0009]根据本公开的一方面，用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置可包括连接到燃料电池堆的主继电器。该装置还可包括连接到主继电器的功率转换器；加热器继电器，一端连接燃料电池堆和主继电器且另一端连接到阴极氧消耗(COD)加热器。该装置还可包括与主继电器相连的燃料电池控制单元(FCU)、功率转换器和加热器继电器。当车辆进入关闭程序时，FCU可以基于根据控制加热器继电器断开和接通的堆电压的变化量、以及根据功率转换器的电压的可变控制的功率转换器的功率，来诊断主继电器的故障，并可以输出诊断结果。
[0010]当车辆进入关闭程序时，FCU可以在从加热器继电器接通的时间开始的预定时间内监测堆电压，以确定堆电压的耗尽是否被延迟。
[0011]FCU可以在断开加热器继电器后检测第一堆电压，可以在接通加热器继电器后检测第二堆电压，并且可以使用第一堆电压和第二堆电压计算堆电压的变化量。
[0012]当堆电压的变化量小于参考变化量时，FCU可以主要确定主继电器的故障。
[0013]当堆电压的变化量不小于参考变化量时，FCU可以确定COD加热器的运行延迟故障。
[0014]FCU可以可变地将功率转换器的输出电压控制为上限电压和下限电压。
[0015]当功率转换器的输出电压被可变地控制到上限电压时，FCU可以检测第一功率转换器功率。当功率转换器的输出电压被可变地控制到下限电压时，FCU还可以检测第二功率转换器功率。FCU还可以根据第一功率转换器功率和第二功率转换器功率是否满足主继电器故障诊断条件二次判断主继电器的故障。
[0016]当第一功率转换器功率小于第一参考功率，并且当第二功率转换器功率大于第一参考功率并且小于第二参考功率时，FCU可以确定主继电器熔断故障。
[0017]当第一功率转换器功率大于或等于第一参考功率，并且当第二功率转换器功率小于或等于第一参考功率且大于或等于第二参考功率时，FCU可以确定COD加热器的运行延迟故障。
[0018]功率转换器可以实现为双向高压DC
‑
DC转换器(BHDC)。
[0019]根据本公开的另一方面，包括连接有燃料电池堆的主继电器、功率转换器和加热器继电器的燃料电池控制单元(FCU)的燃料电池电动车辆的故障诊断方法，可以包括检测车辆是否进入关闭程序。该方法还可以包括当车辆进入关闭程序时，基于根据控制加热器继电器断开和接通的堆电压的变化量、以及根据功率转换器的电压的可变控制的功率转换器的功率，来诊断主继电器的故障。该方法还可以包括输出主继电器的故障诊断结果。
[0020]主继电器的故障的诊断可以包括在从加热器继电器接通的时间开始的预定时间内监测堆电压；以及基于监测堆电压的结果确定堆电压的耗尽是否延迟。
[0021]主继电器的故障的诊断可以包括：检测加热器继电器断开和接通时的静态电压并计算堆电压的变化量。诊断还可以包括确定堆电压的变化量是否小于参考变化量。诊断还可以包括当堆电压的变化量小于参考变化量时，主要确定主继电器的故障。
[0022]主继电器的故障诊断可以包括当堆电压的变化量不小于参考变化量时，确定COD加热器的运行延迟故障。
[0023]主继电器的故障诊断可以包括可变地将功率转换器的输出电压控制至上限电压以检测第一功率转换器功率。诊断还可以包括可变地将功率转换器的输出电压控制为下限电压以检测第二功率转换器功率。诊断还可以包括当第一功率转换器功率和第二功率转换器功率满足主继电器故障诊断条件时，二次确定主继电器故障。
[0024]二次确定可以包括当第一功率转换器功率小于第一参考功率、并且当第二功率转换器功率大于第一参考功率并且小于第二参考功率时，确定主继电器熔断故障。
[0025]主继电器的故障诊断还可以包括当第一功率转换器功率和第二功率转换器功率不满足主继电器故障诊断条件时，确定COD加热器运行延迟故障。
附图说明
[0026]通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他目的、特征和优点应该会更加明显：
[0027]图1是示出了根据本公开实施例的用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置的配置
的框图；
[0028]图2是根据本专利技术实施例的燃料电池电动车辆故障诊断方法的流程图；以及
[0029]图3是示出了根据本公开实施例的燃料电池电动车辆的故障诊断效果的示图。
具体实施方式
[0030]在下文中，将参考附图详细描述本公开的一些实施例。在给每幅图的部件添加附图标记时，应当注意，即使在其他图中显示相同或等效的部件时，它们也用相同的标号表示。此外，在描述本公开的实施例时，省略了对众所周知的特征或功能的详细描述，以免不必要地混淆本公开的主旨。
[0031]在描述根据本公开的实施例的组件时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开来，并且这些术语不限制组成组件的性质、顺序或排序。除非另有定义，本文中使用的所有术语，包括技术或科学术语，具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池电动车辆的故障诊断装置，所述故障诊断装置包括：主继电器，连接到燃料电池堆；功率转换器，连接到所述主继电器；加热器继电器，一端连接所述燃料电池堆和所述主继电器，并且另一端连接阴极氧消耗加热器；以及燃料电池控制单元，连接到所述主继电器、所述功率转换器和所述加热器继电器，其中，当车辆进入关闭程序时，所述燃料电池控制单元基于根据控制所述加热器继电器的断开和接通的堆电压的变化量、以及根据所述功率转换器的电压的可变控制的所述功率转换器的功率，来诊断所述主继电器的故障，并输出诊断结果。2.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其中，当所述车辆进入所述关闭程序时，所述燃料电池控制单元在从所述加热器继电器接通的时间开始的预定时间内监测所述堆电压，以确定所述堆电压的耗尽是否被延迟。3.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其中，所述燃料电池控制单元在从接通到断开所述加热器继电器后检测第一堆电压，在从断开到接通所述加热器继电器后检测第二堆电压，并使用所述第一堆电压和所述第二堆电压计算所述堆电压的所述变化量。4.根据权利要求3所述的故障诊断装置，其中，当所述堆电压的所述变化量小于参考变化量时，所述燃料电池控制单元初步确定所述主继电器的故障。5.根据权利要求4所述的故障诊断装置，其中，当所述堆电压的所述变化量不小于所述参考变化量时，所述燃料电池控制单元确定所述阴极氧消耗加热器的运行延迟故障。6.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其中，所述燃料电池控制单元变化地将所述功率转换器的输出电压控制为上限电压和下限电压。7.根据权利要求6所述的故障诊断装置，其中，当所述功率转换器的所述输出电压被变化地控制到所述上限电压时，所述燃料电池控制单元检测第一功率转换器功率，当所述功率转换器的所述输出电压被变化地控制到所述下限电压时，检测第二功率转换器功率，并且根据所述第一功率转换器功率和所述第二功率转换器功率是否满足主继电器故障诊断条件二次地判断所述主继电器的故障。8.根据权利要求7所述的故障诊断装置，其中，当所述第一功率转换器功率小于第一参考功率，并且当所述第二功率转换器功率大于所述第一参考功率并且小于第二参考功率时，所述燃料电池控制单元确定所述主继电器熔断的故障。9.根据权利要求8所述的故障诊断装置，其中，当所述第一功率转换器功率大于或等于所述第一参考功率，或当所述第二功率转换器功率小于或等于所述第一参考功率且...
【专利技术属性】
技术研发人员：金珉泽，芮昌焕，权纯吉，朴孝镇，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。