【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，具体涉及一种燃料电池系统绝缘设计方法。
技术介绍
1、燃料电池是一种将燃料中的化学能直接转化为电能的装置，被广泛应用于汽车、船舶、电站等领域。在燃料电池工作时，氢气和空气被分别通入燃料电池的阳极和阴极侧，发生电化学反应产生电能。燃料电池系统是以燃料电池技术为基础的，以燃料电池电堆为核心，以供燃料、氧化剂和换热流体等零部件为辅助部件组成的发电系统。
2、目前的液冷燃料电池系统必须通过液体传热带走电堆产生电能过程中附带生成的热量。该液体在电堆极板间流通，会与极板和电极导通，不可避免的引起系统的绝缘性能的降低，而针对这种系统的绝缘性能降低的问题难以有效发现并进行调整改进，进而影响燃料电池系统电气安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种燃料电池系统绝缘设计方法，用以解决现有技术中存在的针对这种系统的绝缘性能降低的问题难以有效发现并进行调整改进，进而影响燃料电池系统电气安全性的技术问题。
2、为了解决上述问题，一方面，本专利技术提供了一种燃料电池系统绝缘设计方法，包括：获取目标燃料电池系统的连接原理图和绝缘阻值设计要求；
3、基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统目标绝缘等效电路，所述目标燃料系统包括冷却液子系统、空气供应子系统和氢气供应子系统；
4、确定所述各子系统目标绝缘等效电路的绝缘阻值；
5、根据各子系统目标绝缘等效电路之间的串并联关系，对所述各子系统目标绝缘等效电路的绝缘阻值
6、判断所述目标燃料电池系统的绝缘阻值是否大于所述绝缘阻值设计要求，当所述目标燃料电池系统的绝缘阻值不大于所述绝缘阻值设计要求时，调整所述各子系统目标绝缘等效电路中等效电阻的绝缘阻值，重新计算目标燃料电池系统的绝缘阻值，直至目标燃料电池系统的绝缘阻值大于所述绝缘阻值设计要求。
7、在一些可能的实现方式中，基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统目标绝缘等效电路，包括：
8、基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统理论绝缘等效电路；
9、基于分级分类原则对所述各子系统理论绝缘等效电路进行处理，确定各子系统实际绝缘等效电路，并将所述各子系统实际绝缘等效电路作为各子系统目标绝缘等效电路。
10、在一些可能的实现方式中，所述分级分类原则包括：
11、对所述各子系统理论绝缘等效电路中零部件与外壳之间的等效电阻分析时，将绝缘阻值高于绝缘阻值设计要求两个数量级的等效电阻作为绝缘体，连接按开路处理；
12、对所述各子系统理论绝缘等效电路中流体的等效电阻分析时，将电导率低于燃料电池系统内最高电导率低两个数量级的流体作为绝缘体，连接按开路处理；
13、对所述各子系统理论绝缘等效电路中绝缘阻值随工作条件改变而变化的等效电阻，按照在多种工作条件下出现的最低电阻值作为该等效电阻的绝缘阻值。
14、在一些可能的实现方式中，基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统理论绝缘等效电路，包括：
15、确定目标燃料电池系统的绝缘阻值测量基准，并基于所述绝缘阻值测量基准确定测量点；
16、以所述测量点为绝缘等效电路的等效端点，以所述连接原理图中各个零部件与所述测量点的连接关系确定绝缘等效电路的连接关系，并采取等效理想化处理原则，确定目标燃料电池系统的各子系统理论绝缘等效电路。
17、在一些可能的实现方式中，所述等效理想化处理原则包括：
18、将所述连接原理图中零部件等效为绝缘等效电路连接点，流体接触到腔体为电的良导体的零部件与外壳的连接关系等效为短路，流体接触到腔体未确定是否为电的良导体的零部件与外壳的连接关系等效为电阻；
19、将所述连接原理图中零部件之间的连接为电的良导体的连接关系等效为连接点或短路，零部件之间的连接未确定是否为电的良导体的连接关系等效为电阻；
20、将所述连接原理图中零部件之间的流体等效为电阻。
21、在一些可能的实现方式中，各子系统目标绝缘等效电路之间为并联关系，所述目标燃料电池系统的绝缘阻值具体为：
22、
23、式中，为燃料电池系统的绝缘阻值，为冷却液子系统实际绝缘等效电路的绝缘阻值，为空气供应子系统实际绝缘等效电路的绝缘阻值，为氢气供应子系统实际绝缘等效电路的绝缘阻值。
24、在一些可能的实现方式中，所述目标绝缘等效电路中以流体为导通形式的等效电阻的绝缘阻值计算公式为：
25、
26、其中，为等效电阻的绝缘阻值，为两连接点间导电流体长度，为两连接点间导电流体电导率，为两连接点间导电流体截面积。
27、另一方面，本专利技术还提供了一种燃料电池系统绝缘设计装置，包括：
28、绝缘等效电路获取模块，用于获取目标燃料电池系统的连接原理图和绝缘阻值设计要求，并基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统目标绝缘等效电路，所述目标燃料系统包括冷却液子系统、空气供应子系统和氢气供应子系统；
29、绝缘阻值计算模块，用于确定所述各子系统目标绝缘等效电路的绝缘阻值，并根据各子系统目标绝缘等效电路之间的串并联关系，对所述各子系统目标绝缘等效电路的绝缘阻值进行计算，得到目标燃料电池系统的绝缘阻值；
30、系统绝缘设计模块，用于将所述目标燃料电池系统的绝缘阻值与所述绝缘阻值设计要求进行比较，以对目标燃料电池系统进行绝缘设计。
31、另一方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；
32、所述存储器，用于存储程序；
33、所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任意一项所述的燃料电池系统绝缘设计方法的步骤。
34、采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的燃料电池系统绝缘设计方法，首先获取目标燃料电池系统的连接原理图和绝缘阻值设计要求，然后基于连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统目标绝缘等效电路及其对应的绝缘阻值，目标燃料系统包括冷却液子系统、空气供应子系统和氢气供应子系统，接着根据各子系统目标绝缘等效电路之间的串并联关系，对各子系统目标绝缘等效电路的绝缘阻值进行计算，得到目标燃料电池系统的绝缘阻值，最后判断目标燃料电池系统的绝缘阻值是否大于绝缘阻值设计要求，当目标燃料电池系统的绝缘阻值不大于绝缘阻值设计要求时，调整各子系统目标绝缘等效电路中等效电阻的绝缘阻值，重新计算目标燃料电池系统的绝缘阻值，直至目标燃料电池系统的绝缘阻值大于绝缘阻值设计要求；通过该分析方法找出燃料电池系统的绝缘设计的重点，并在系统设计时针对影响绝缘的因素进行改进，保障燃料电池系统绝缘安全。
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1.一种燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统目标绝缘等效电路，包括：
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，所述分级分类原则包括：
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统理论绝缘等效电路，包括：
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，所述等效理想化处理原则包括：
6.根据权利要求1所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，各子系统目标绝缘等效电路之间为并联关系，所述目标燃料电池系统的绝缘阻值具体为：
7.根据权利要求1所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，所述目标绝缘等效电路中以流体为导通形式的等效电阻的绝缘阻值计算公式为：
8.一种燃料电池系统绝缘设计装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统目标绝缘等效电路，包括：
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，所述分级分类原则包括：
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统绝缘设计方法，其特征在于，基于所述连接原理图，确定目标燃料电池系统的各子系统理论绝缘等效电路，包括：
5.根据权利要求4所述的燃料...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，潘建欣，吴桐，谭琼，刘康儒，
申请(专利权)人：武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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