本发明专利技术提供了一种采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置及控制方法。其中，采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，包括：燃料电池控制器、电压巡检装置、燃料电池和DC/DC电路；电压巡检装置包括MCU、电压信号处理电路、带通信号处理电路和通道切换电路；所述燃料电池分别与电压巡检装置和DC/DC电路电连接，所述燃料电池控制器分别与电压巡检装置和DC/DC电路电连接；所述通道切换电路分别与电压信号处理电路和带通信号处理电路电连接，所述电压信号处理电路和带通信号处理电路均与MCU电连接，MCU与通道切换电路电连接。实现了单片电压和单片阻抗同步采集的功能，从而避免电堆过干、过湿或缺气等问题，达到提高电堆寿命的目的。达到提高电堆寿命的目的。达到提高电堆寿命的目的。
【技术实现步骤摘要】
采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置及控制方法
[0001]本专利技术属于燃料电池
，尤其是涉及一种采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置及控制方法。
技术介绍
[0002]目前，燃料电池的健康状态主要反映在其单体电压和交流阻抗上，燃料电池系统在运行过程中，CVM对电堆单片电压采集、阻抗采集不能同时采集。在燃料电池运行中，不良操作条件及机械损伤等因素均会使燃料电池的单体电压和交流阻抗发生改变。而现有技术不能同时采集电压和阻抗，存在因对电压和阻抗采集不及时，使得燃料电池存在过干、过湿或缺气等问题，从而影响电堆寿命。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置及控制方法，至少部分的解决现有技术中存在的燃料电池过干、过湿或缺气等问题影响电堆寿命的问题。
[0004]第一方面，本公开实施例提供了一种采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，包括：燃料电池控制器、电压巡检装置、燃料电池和DC/DC电路；所述电压巡检装置包括MCU、电压信号处理电路、带通信号处理电路和通道切换电路；所述燃料电池分别与电压巡检装置和DC/DC电路电连接，所述燃料电池控制器分别与电压巡检装置和DC/DC电路电连接；所述通道切换电路分别与电压信号处理电路和带通信号处理电路电连接，所述电压信号处理电路和带通信号处理电路均与MCU电连接，MCU与通道切换电路电连接。
[0005]可选的，所述燃料电池控制器与电压巡检装置通过CAN总线通信，所述燃料电池控制器DC/DC电路通过CAN总线通信。
[0006]可选的，所述带通信号处理电路与电阻R1电连接。
[0007]可选的，所述通道切换电路包括多个开关，多个开关并联。
[0008]可选的，所述电压信号处理电路，包括运放器A1、运放器A2和运放器A3；所述运放器A1的反相输入端与电阻R2串联，所述运放器A1的同相输入端与电阻R3串联，所述运放器A1的输出端与运放器A2的同相输入端之间依次串联电阻R4、电阻R5和电容C3，所述运放器A2的反相输入端与地之间串联电阻R7，所述运放器A2的反相输入端与运放器A2的输出端之间串联电阻R8，所述运放器A2的输出端与运放器A3的同相输入端之间串联电阻R10，所述运放器A3的反相输入端与地之间串联电阻R9，所述运放器A3的反相输入端与运放器A3的输出端之间串联电阻R12。
[0009]可选的，所述电阻R4与电阻R5之间的节点与地之间串联电容C1，所述电阻R5与电容C3之间的节点与地之间串联电容C2，所述运放器A2的同相输入端与地之间串联电阻R6。
[0010]可选的，所述带通信号处理电路，包括运放器A4和运放器A5，所述运放器A4的反相输入端串联电阻R13，所述运放器A4的同相输入端串联电阻R14，所述运放器A4的输出端与运放器A5的同相输入端之间串联电阻R16，所述运放器A5的反相输入端与地之间串联电阻R15，所述运放器A5的反相输入端与运放器A5的输出端之间串联电阻R17。
[0011]第二方面，本公开实施例还提供了一种采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置的控制方法，应用于第一方面任一所述的装置，所述方法包括，当燃料电池系统正常上电时，燃料电池控制器通过CAN总线发送电压采集指令给电压巡检装置；电压巡检装置的CORE1响应电压采集指令，电压巡检装置的MCU通过控制通道切换电路进行通道选择，从而通过电压信号处理电路采集选择的单片电压，并将采集的单片电压通过CAN总线发送至燃料电池控制器。
[0012]可选的，控制方法还包括：当需要进行交流阻抗测量时， 燃料电池控制器通过CAN发送电压采集指令给电压巡检装置；当电压巡检装置的CORE1控制通道切换电路完成通道切换后，CORE1通过电压信号处理电路进行电压采集，然后CORE1把通道切换信号传递给CORE2，CORE2控制通道切换电路，将通道切换到带通信号处理电路，CORE2基于带通信号处理电路的输出结果进行交流阻抗测量和计算。
[0013]可选的，所述交流阻抗测量和计算，包括电压和电流的计算及FFT运算。
[0014]本专利技术提供的采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置及控制方法。其中该采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，通过设置电压信号处理电路、带通信号处理电路和通道切换电路，通过通道切换电路选择电压信号处理电路对单片电压进行采集，选择带通信号处理电路进行单片阻抗采集，在燃料电池系统运行情况下，实现了单片电压和单片阻抗同步采集的功能，从而避免电堆过干、过湿或缺气等问题，达到提高电堆寿命的目的。
附图说明
[0015]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0016]图1为本公开实施例提供的采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置的电路图；图2为本公开实施例提供的通道切换电路的电路图；图3为本公开实施例提供的电压信号处理电路的电路图；图4为本公开实施例提供的带通信号处理电路的电路图；图5和图6为本公开实施例提供的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0018]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例
中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通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，都属于本公开保护的范围。
[0019]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0020]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0021]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0022]词语解释：FC：燃料电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，其特征在于，包括：燃料电池控制器、电压巡检装置、燃料电池和DC/DC电路；所述电压巡检装置包括MCU、电压信号处理电路、带通信号处理电路和通道切换电路；所述燃料电池分别与电压巡检装置和DC/DC电路电连接，所述燃料电池控制器分别与电压巡检装置和DC/DC电路电连接；所述通道切换电路分别与电压信号处理电路和带通信号处理电路电连接，所述电压信号处理电路和带通信号处理电路均与MCU电连接，MCU与通道切换电路电连接。2.根据权利要求1所述的采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，其特征在于，所述燃料电池控制器与电压巡检装置通过CAN总线通信，所述燃料电池控制器DC/DC电路通过CAN总线通信。3.根据权利要求1所述的采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，其特征在于，所述带通信号处理电路与电阻R1电连接。4.根据权利要求1所述的采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，其特征在于，所述通道切换电路包括多个开关，多个开关并联。5.根据权利要求1所述的采集燃料电池电堆电压及阻抗的装置，其特征在于，所述电压信号处理电路，包括运放器A1、运放器A2和运放器A3；所述运放器A1的反相输入端与电阻R2串联，所述运放器A1的同相输入端与电阻R3串联，所述运放器A1的输出端与运放器A2的同相输入端之间依次串联电阻R4、电阻R5和电容C3，所述运放器A2的反相输入端与地之间串联电阻R7，所述运放器A2的反相输入端与运放器A2的输出端之间串联电阻R8，所述运放器A2的输出端与运放器A3的同相输入端之间串联电阻R10，所述运放器A3的反相输入端与地之间串联电阻R9，所述运放器A3的反相输入端与运放器A3的输出端之间串联电阻R12。6.根据权利要求5所述的采集燃料电池电堆电压及阻抗...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海平，李飞强，高云庆，周宝，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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