CN116742055A - 燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数，根据电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型，基于标准性能参数和燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值，根据修正参考参数对初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位；通过电阻等效建模的方式提高了燃料电池绝缘阻值的计算简易度和计算准确度，并提高了通过燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化和绝缘故障定位的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
绝缘安全是整车安全中重要一环，若整车绝缘存在问题，轻则会导致整车动力中断影响用户体验，重则可能造成人身安全事故。其中，燃料电池系统的绝缘阻值主要受燃料电池冷却回路的电导率、冷却回路管路布置以及冷却回路的接地点位置三方面影响。整车绝缘可以根据传感器进行统一测试，但多参数的耦合影响下导致燃料电池系统绝缘阻值不便计算，从而导致在指导绝缘优化中，不便于实时计算、参数调整和结果优化，并且无法通过燃料电池系统绝缘阻值进行绝缘故障定位。
例如，CN113030754B公开了一种燃料电池车的绝缘电阻检测方法、装置、设备和存储介质，属于燃料电池汽车安全领域。所述方法包括：获取冷却水的第一TDS，根据冷却水的第一TDS和预设的冷却水的TDS与冷却水的电导率的对应关系，得到冷却水的第一TDS对应的冷却水的第一电导率，再根据冷却水的第一电导率确定燃料电池系统的绝缘电阻值。本公开实施例通过检测水热管理系统中冷却水的TDS，来检测燃料电池系统的绝缘电阻值，能够很好地反映燃料电池系统的绝缘情况，提高燃料电池车的安全性。溶解性总固体(Totaldissolved solids，TDS)由离子浓度检测仪检测得到，而在实际应用过程中，离子浓度检测仪需经常检修，否则会导致TDS测量不准确，且离子浓度检测仪成本较高，不适用于工程应用。
申请内容
本申请提供一种燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质，以解决上述燃料电池系统绝缘阻值不便计算，无法通过燃料电池系统绝缘阻值进行绝缘优化和绝缘故障定位的技术问题。
于本申请一实施例中，本申请提供一种料电池绝缘阻值确定方法包括：获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数，所述电池系统架构包括电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构，所述电池性能参数包括标准性能参数和修正参考参数；根据所述电池系统硬件连接架构、所述水热系统管路架构和所述金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型；基于所述标准性能参数和所述燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值；根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据所述修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位。
于本申请一实施例中，根据所述电池系统硬件连接架构、所述水热系统管路架构和所述金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型包括：根据所述电池系统硬件连接架构进行硬件电阻等效建模，得到电池系统硬件模型；基于所述水热系统管路架构中管径-管长参数进行分段电阻等效建模，得到水热系统管路模型；根据所述金属件连接架构中外壳接地位置进行接地电阻等效建模，得到金属件模型；基于所述电池系统硬件模型、所述水热系统管路模型和所述金属件模型确定燃料电池系统模型。
于本申请一实施例中，基于所述标准性能参数和所述燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值，包括：根据电池系统硬件电导率-标准温度参数和所述电池系统硬件模型进行第一阻值确定，得到第一绝缘阻值；基于冷却液电导率-标准温度参数、所述水热系统管路模型和所述金属件模型进行第二阻值确定，得到第二绝缘阻值；将所述第一绝缘阻值和所述第二绝缘阻值作为初始燃料电池绝缘阻值；其中，所述标准性能参数包括所述电池系统硬件电导率-标准温度参数和冷却液电导率-标准温度参数。
于本申请一实施例中，根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，包括：根据目标温度和冷却液温度系数对第一绝缘阻值进行第一修正，得到第三绝缘阻值；根据所述目标温度和管路形变值对第二绝缘阻值进行第二修正，得到第四绝缘阻值；基于所述第三绝缘阻值和所述第四绝缘阻值确定所述修正燃料电池绝缘阻值；其中，所述修正参考参数包括目标温度、所述冷却液温度系数和所述管路形变值，所述冷却液温度系数用于表征第一参考温度下冷却液电导率和第二参考温度下冷却液电导率间的差异系数。
于本申请一实施例中，所述第一修正方式包括：
其中，T为目标温度，σT为目标温度下冷却液电导率，θ为冷却液温度系数，Tref为标准温度，σTref为标准温度下冷却液电导率。
于本申请一实施例中，根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值之后，所述燃料电池绝缘阻值确定方法还包括：基于所述修正燃料电池绝缘阻值、目标燃料电池绝缘阻值和目标电导率值进行燃料电池系统模型的绝缘优化；其中，绝缘优化包括优化外壳接地位置和优化管径-管长参数，所述电池性能参数还包括所述目标燃料电池绝缘阻值和所述目标电导率值。
于本申请一实施例中，根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值之后，所述燃料电池绝缘阻值确定方法还包括：获取整车的燃料电池绝缘监测阻值和整车绝缘电气框架；根据所述整车绝缘电气框架和所述燃料电池系统模型建立整车绝缘阻值模型；根据所述修正燃料电池绝缘阻值和所述整车绝缘阻值模型确定燃料电池汽车绝缘阻值；根据所述燃料电池汽车绝缘阻值和所述外壳接地位置的变化确定绝缘参考故障，所述绝缘参考故障包括绝缘参考阻值和绝缘故障定位点；将所述燃料电池绝缘监测阻值和所述绝缘参考阻值进行比较，并根据比较结果和所述绝缘故障定位点确定目标故障。
于本申请的一实施例中，本申请提供一种料电池绝缘阻值确定装置包括：获取模块，用于获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数，所述电池系统架构包括电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构，所述电池性能参数包括标准性能参数和修正参考参数；模型建立模块，用于根据所述电池系统硬件连接架构、所述水热系统管路架构和所述金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型；阻值确定模块，用于基于所述标准性能参数和所述燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值；修正模块，用于根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据所述修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位。
本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上述各实施例中任一项所述的燃料电池绝缘阻值确定方法。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上述各实施例中任一项所述的燃料电池绝缘阻值确定方法。
本发明的有益效果：本发明提供一种燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质，在本发明中，通过电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型，该燃料电池系统模型可以提高多参数耦合的影响下确定燃料电池绝缘阻值的计算简易度和计算准确度，并提高了通过燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化和绝缘故障定位的准确度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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，对于本领域普通技术者来讲，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。在附图中：
图1示出了可以应用本申请实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图；
图2示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘阻值确定方法的流程示意图；
图3示出了根据本申请一个实施例的燃料电池系统模型的模型示意图；
图4示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘阻值计算的流程示意图；
图5示出了根据本申请一个实施例的燃料电池汽车的整车绝缘电气框架的框架示意图；
图6示出了根据本申请一个实施例的绝缘故障定位的逻辑判断图；
图7示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘的绝缘故障定位的流程示意图；
图8示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘阻值确定装置的框图；
图9示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请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，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本申请，而不是为了限制本申请的保护范围。
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申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请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。
在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本申请实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本申请的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本申请的实施例难以理解。
请参阅图1，图1示出了可以应用本申请实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图。如图1所示，系统架构可以包括电堆模块正负极到水口的绝缘101，电堆到散热器管路102，散热器到水泵管路103，水泵到电堆管路104，小循环管路105、106，小循环到去离子器管路107、去离子器到三通阀管路108，进采暖回路的小水泵管路109，出采暖的小水泵管路110，进电加热器PTC管路111，出电加热器PTC管路113，电堆出到采暖回路管路112，进中冷器管路114，出中冷器管路115，电堆接地116，中冷器接地117，散热器接地118，大水泵接地119和PTC接地120。该系统架构为燃料电池系统的电池系统架构，本申请可根据系统架构中零部件的实际连接形式，以及接地点位置的不同进行建模，得到燃料电池系统模型。
整车绝缘可以根据传感器进行统一测试，但多参数的耦合影响下导致燃料电池系统绝缘阻值不便计算，从而导致在指导绝缘优化中，不便于实时计算、参数调整和结果优化，并且无法通过燃料电池系统绝缘阻值进行绝缘故障定位。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质，以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述。
请参阅图2，图2示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘阻值确定方法的流程示意图。如图2所示，在一示例性的实施例中燃料电池绝缘阻值确定方法至少包括步骤S210至步骤S240，详细介绍如下：
步骤S210，获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数。
其中，电池系统架构包括电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构，电池性能参数包括标准性能参数和修正参考参数。
在本申请的一个实施例中，电池系统硬件连接架构包括电堆连接架构；水热系统管路架构包括电池系统管路连接架构和管径-管长参数，金属件连接架构即同燃料电池外壳相连接的金属件架构，包括但不限于未做屏蔽的水泵、金属的散热器和金属的中冷器，水泵包括大水泵和小水泵，中冷器为空压机的关键零部件。
在本申请的一个实施例中，标准性能参数用于表征在标准温度下电导率参数，标准性能参数包括电池系统硬件电导率-标准温度参数和冷却液电导率-标准温度参数。其中，电池系统硬件电导率-标准温度参数为在温度标准温度T0通过电堆模块水口处台架实测得到；冷却液电导率-标准温度参数为冷却液在标准温度下通过厂家测试得到。修正参考参数用于表征在目标温度下的修正参数，修正参考参数包括目标温度、冷却液温度系数和管路形变值
步骤S220，根据电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型。
在本申请的一个实施例中，根据电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型包括：根据电池系统硬件连接架构进行硬件电阻等效建模，得到电池系统硬件模型；基于水热系统管路架构中管径-管长参数进行分段电阻等效建模，得到水热系统管路模型；根据金属件连接架构中外壳接地位置进行接地电阻等效建模，得到金属件模型；基于电池系统硬件模型、水热系统管路模型和金属件模型确定燃料电池系统模型。
在本申请的一个实施例中，根据图1中不同零部件的实际连接形式，以及接地点位置的不同进行建模，请参阅图3，图3示出了根据本申请一个实施例的燃料电池系统模型的模型示意图。如图3所示，硬件电阻等效建模包括电堆模块正负极到水口的绝缘301；分段电阻等效建模包括电堆到散热器管路302，散热器到水泵管路303，水泵到电堆管路304，小循环管路305、306，小循环到去离子器管路307、去离子器到三通阀管路308，进采暖回路的小水泵管路309，出采暖的小水泵管路130，进电加热器PTC管路311，出电加热器PTC管路313，电堆出到采暖回路管路312，进中冷器管路314和出中冷器管路315，接地电阻等效建模包括电堆正负极对外壳地316，空压机对外壳地317，直流变换器DCDC对外壳地318，水泵对外壳地319。
步骤S230，基于标准性能参数和燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值。
在本申请的一个实施例中，基于标准性能参数和燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值，包括：根据电池系统硬件电导率-标准温度参数和电池系统硬件模型进行第一阻值确定，得到第一绝缘阻值；基于冷却液电导率-标准温度参数、水热系统管路模型和金属件模型进行第二阻值确定，得到第二绝缘阻值；将第一绝缘阻值和第二绝缘阻值作为初始燃料电池绝缘阻值；其中，标准性能参数包括电池系统硬件电导率-标准温度参数和冷却液电导率-标准温度参数。
在本申请的一个实施例中，因不同电堆厂家产品材料不同，且压装工艺等存在差异，则第一绝缘阻值即需通过电堆模块水口处台架实测得到第一绝缘阻值R1和电池系统硬件电导率-标准温度参数σ1间的关系。
在本申请的一个实施例中，第二阻值中第n段管路绝缘阻值的确定公式如下所示：
其中，为第n段管路绝缘阻值，Ln为第n段管路的管长，σ2为标准温度下冷却液电导率，Dn为第n段管路的内径。
在本申请的一个实施例中，通过仿真应用对燃料电池系统模型进行第二绝缘阻值的计算，也可通过式(1)，结合各回路串并联关系推导成等效电路进行计算。
步骤S240，根据修正参考参数对初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位。
在本申请的一个实施例中，根据修正参考参数对初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，包括：根据目标温度和冷却液温度系数对第一绝缘阻值进行第一修正，得到第三绝缘阻值；根据目标温度和管路形变值对第二绝缘阻值进行第二修正，得到第四绝缘阻值；基于第三绝缘阻值和第四绝缘阻值确定修正燃料电池绝缘阻值；其中，修正参考参数包括目标温度、冷却液温度系数和管路形变值，冷却液温度系数用于表征第一参考温度下冷却液电导率和第二参考温度下冷却液电导率间的差异系数。
在本申请的一个实施例中，第一修正方式包括：
其中，T为目标温度，σT为目标温度下冷却液电导率，θ为冷却液温度系数，Tref为标准温度，σTref为标准温度下冷却液电导率。
在本申请的一个实施例中，因冷却液的冷却液生产厂家不同，冷却液配方不同，则导致冷却液温度系数不同，所以需进行台架测试后得到冷却液温度系数。冷却液温度系数确定方式如下：
其中，θ为冷却液温度系数，T1为第一参考温度，T2第二参考温度，σT1为第一参考温度下冷却液电导率，σT2为第二参考温度下冷却液电导率。
在本申请的一个实施例中，管路形变值包括管长形变值和管径形变值，第二修正根据管路形变值确定，得到管路参数修正系数η1。
在本申请的一个实施例中，目标温度下冷却液电导率得到电堆温度修正系数μ1，并根据电堆温度修正系数μ1和管路参数修正系数η1得到修正燃料电池绝缘阻值，修正燃料电池绝缘阻值的公式如下：
R修＝μ1R1+η1R2 式(4)
其中，R修为修正燃料电池绝缘阻值，μ1为电堆温度修正系数，R1为第一绝缘阻值，η1为管路参数修正系数，R2为第二绝缘阻值。
在本申请的一个实施例中，根据修正参考参数对初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值之后，燃料电池绝缘阻值确定方法还包括：基于修正燃料电池绝缘阻值、目标燃料电池绝缘阻值和目标电导率值进行燃料电池系统模型的绝缘优化；其中，绝缘优化包括优化外壳接地位置和优化管径-管长参数，电池性能参数还包括目标燃料电池绝缘阻值和目标电导率值。
在本申请的一个实施例中，目标燃料电池绝缘阻值大于或等于1.5MΩ，目标电导率值大于或等于5μs/cm，此仅为示例，本申请不对此做限制，通过在燃料电池系统模型中对接地点和管径-管长参数进行调整，从而完成燃料电池系统的绝缘优化。
在本申请的一个实施例中，请参阅图4，图4示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘阻值计算的流程示意图。如图4所示，S410电堆模块绝缘阻值计算：通过电堆模块水口处台架实测得到第一绝缘阻值和电池系统硬件电导率-标准温度参数σ1间的关系；S420各段管路绝缘阻值计算：通过仿真应用对燃料电池系统模型进行第二绝缘阻值的计算，也可通过式(1)并结合各回路串并联关系推导成等效电路进行计算；S430绝缘阻值修正：通过式(2)进行第一修正得到电堆温度修正系数；S440影响因子参数修正：通过管路形变值确定管路参数修正系数；S450计算规定温度下绝缘阻值：通过电堆温度修正系数对第一绝缘阻值进行第一修正，通过管路参数修正系数对第二绝缘阻值进行修正，最后得到修正燃料电池绝缘阻值；S460调整参数优化绝缘阻值：通过优化外壳接地位置和优化管径-管长参数对燃料电池系统模型进行绝缘优化。
在本申请的一个实施例中，根据修正参考参数对初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值之后，燃料电池绝缘阻值确定方法还包括：获取整车的燃料电池绝缘监测阻值和整车绝缘电气框架；根据整车绝缘电气框架和燃料电池系统模型建立整车绝缘阻值模型；根据修正燃料电池绝缘阻值和整车绝缘阻值模型确定燃料电池汽车绝缘阻值；根据燃料电池汽车绝缘阻值和外壳接地位置的变化确定绝缘参考故障，绝缘参考故障包括绝缘参考阻值和绝缘故障定位点；将燃料电池绝缘监测阻值和绝缘参考阻值进行比较，并根据比较结果和绝缘故障定位点确定目标故障。
在本申请的一个实施例中，请参阅图5，图5示出了根据本申请一个实施例的燃料电池汽车的整车绝缘电气框架的框架示意图。如图5所示，整车绝缘电气框架包括燃料电池系统501和电堆DC调压模块DCDC 502，动力电池模块503、电池DC调压模块小DCDC504和电驱模块505，电气回路中所有电气模块通过外壳与车身连接接地。其中，动力电池模块503具备绝缘阻值监控功能，监测正负高压母线对车身之间的绝缘阻值，也即整车绝缘阻值，燃料电池系统通过输出端高压母线并入整车回路后影响整车绝缘阻值的变化。
在本申请的一个实施例中，若外壳接地位置的变化为电堆正负极对外壳地失效，修正燃料电池绝缘阻值会随之改变，进而改变燃料电池汽车绝缘阻值，得到该故障工况下的绝缘参考阻值和绝缘故障定位点。
在本申请的一个实施例中，根据动力电池模块的绝缘检查模块定期对燃料电池汽车绝缘阻值进行绝缘检测，得到整车绝缘阻值，也即燃料电池绝缘监测阻值。
在本申请的一个实施例中，若整车运行温度为T3、燃料电池绝缘监测阻值为R3，对应的电导率为σ3，若在预设时间段以内，燃料电池绝缘监测阻值变化成R31，电导率按照前一时刻σ3计算，若出现温度变化则对电导率进行修正，但不考虑短时的离子析出，即温度不变的情况下，短时电导率变化不大。根据燃料电池绝缘监测阻值的变化值和对应的燃料电池汽车绝缘阻值的变化值，递推燃料电池绝缘阻值的变化情况，继而根据阈值判定当前的绝缘故障定位点。
在本申请的一个实施例中，请参阅图6，图6示出了根据本申请一个实施例的绝缘故障定位的逻辑判断图。如图6所示，将燃料电池绝缘监测阻值和绝缘参考阻值进行比较，若比较结果落入一故障区间，则将故障区间对应的绝缘故障定位点确定为目标故障。例如，若燃料电池绝缘监测阻值大于或等于b，则将位置A故障确定为目标故障；若燃料电池绝缘监测阻值大于或等于0，则将位置N故障确定为目标故障。
在本申请的一个实施例中，请参阅图7，图7示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘的绝缘故障定位的流程示意图。如图7所示，S701建立整车模型：根据整车绝缘电气框架和燃料电池系统模型建立整车绝缘阻值模型；S702整车绝缘阻值计算：根据修正燃料电池绝缘阻值和整车绝缘阻值模型确定燃料电池汽车绝缘阻值，其中，燃料电池汽车绝缘阻值的修正参考燃料电池系统模型中阻值修正方式；S703故障绝缘阈值确定：根据燃料电池汽车绝缘阻值和外壳接地位置的变化确定绝缘参考故障，绝缘参考故障包括绝缘参考阻值和绝缘故障定位点；S704故障位置判定：将燃料电池绝缘监测阻值和绝缘参考阻值进行比较，并根据比较结果和绝缘故障定位点确定目标故障。
本申请可以解决复杂水路之间的耦合计算，误差5％以内，同时可将计算结果应用于实际故障诊断中。
请参阅图8，图8示出了根据本申请一个实施例的燃料电池绝缘阻值确定装置的框图。该装置可以应用于图1所示的实施环境。该装置也可以适用于其它的示例性实施环境，本实施例不对该装置所适用的实施环境进行限制。
如图8所示，根据本申请的一个实施例的一种燃料电池绝缘阻值确定装置800，包括：获取模块801，模型建立模块802、阻值确定模块803和修正模块804。
其中，获取模块801，用于获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数，电池系统架构包括电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构，电池性能参数包括标准性能参数和修正参考参数；模型建立模块802，用于根据电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型；阻值确定模块803，用于基于标准性能参数和燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值；修正模块804，用于根据修正参考参数对初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位。
需要说明的是，上述实施例所提供的燃料电池绝缘阻值确定装置与上述实施例所提供的燃料电池绝缘阻值确定方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的燃料电池绝缘阻值确定装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。
本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得电子设备实现上述各个实施例中提供的燃料电池绝缘阻值确定方法。
请参阅图9，图9示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是，图9示出的电子设备的计算机系统900仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)902中的程序或者从储存部分908加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中的方法。在RAM 903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口905也连接至总线904。
以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的储存部分908；以及包括诸如LAN(Local AreaNetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分908。
根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上述各个实施例中提供的燃料电池绝缘阻值确定方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
在上述实施例中，除非另外规定，否则通过使用“第一”和“第二”等序号对共同的对象进行描述，只表示其指代相同对象的不同实例，而非是采用表示被描述的对象必须采用给定的顺序，无论是时间地、空间地、排序地或任何其他方式。
上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，所述燃料电池绝缘阻值确定方法包括：
获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数，所述电池系统架构包括电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构，所述电池性能参数包括标准性能参数和修正参考参数；
根据所述电池系统硬件连接架构、所述水热系统管路架构和所述金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型；
基于所述标准性能参数和所述燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值；
根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据所述修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位。
2.根据权利要求1所述的燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，根据所述电池系统硬件连接架构、所述水热系统管路架构和所述金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型包括：
根据所述电池系统硬件连接架构进行硬件电阻等效建模，得到电池系统硬件模型；
基于所述水热系统管路架构中管径-管长参数进行分段电阻等效建模，得到水热系统管路模型；
根据所述金属件连接架构中外壳接地位置进行接地电阻等效建模，得到金属件模型；
基于所述电池系统硬件模型、所述水热系统管路模型和所述金属件模型确定燃料电池系统模型。
3.根据权利要求2所述的燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，基于所述标准性能参数和所述燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值，包括：
根据电池系统硬件电导率-标准温度参数和所述电池系统硬件模型进行第一阻值确定，得到第一绝缘阻值；
基于冷却液电导率-标准温度参数、所述水热系统管路模型和所述金属件模型进行第二阻值确定，得到第二绝缘阻值；
将所述第一绝缘阻值和所述第二绝缘阻值作为初始燃料电池绝缘阻值；
其中，所述标准性能参数包括所述电池系统硬件电导率-标准温度参数和冷却液电导率-标准温度参数。
4.根据权利要求3所述的燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，包括：
根据目标温度和冷却液温度系数对第一绝缘阻值进行第一修正，得到第三绝缘阻值；
根据所述目标温度和管路形变值对第二绝缘阻值进行第二修正，得到第四绝缘阻值；
基于所述第三绝缘阻值和所述第四绝缘阻值确定所述修正燃料电池绝缘阻值；
其中，所述修正参考参数包括目标温度、所述冷却液温度系数和所述管路形变值，所述冷却液温度系数用于表征第一参考温度下冷却液电导率和第二参考温度下冷却液电导率间的差异系数。
5.根据权利要求4所述的燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，所述第一修正方式包括：
其中，T为目标温度，σT为目标温度下冷却液电导率，θ为冷却液温度系数，Tref为标准温度，σTref为标准温度下冷却液电导率。
6.根据权利要求2-5任一项所述的燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值之后，所述燃料电池绝缘阻值确定方法还包括：
基于所述修正燃料电池绝缘阻值、目标燃料电池绝缘阻值和目标电导率值进行燃料电池系统模型的绝缘优化；
其中，绝缘优化包括优化外壳接地位置和优化管径-管长参数，所述电池性能参数还包括所述目标燃料电池绝缘阻值和所述目标电导率值。
7.根据权利要求2-5任一项所述的燃料电池绝缘阻值确定方法，其特征在于，根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值之后，所述燃料电池绝缘阻值确定方法还包括：
获取整车的燃料电池绝缘监测阻值和整车绝缘电气框架；
根据所述整车绝缘电气框架和所述燃料电池系统模型建立整车绝缘阻值模型；
根据所述修正燃料电池绝缘阻值和所述整车绝缘阻值模型确定燃料电池汽车绝缘阻值；
根据所述燃料电池汽车绝缘阻值和所述外壳接地位置的变化确定绝缘参考故障，所述绝缘参考故障包括绝缘参考阻值和绝缘故障定位点；
将所述燃料电池绝缘监测阻值和所述绝缘参考阻值进行比较，并根据比较结果和所述绝缘故障定位点确定目标故障。
8.一种燃料电池绝缘阻值确定装置，其特征在于，所述燃料电池绝缘阻值确定装置包括：
获取模块，用于获取燃料电池系统的电池系统架构和电池性能参数，所述电池系统架构包括电池系统硬件连接架构、水热系统管路架构和金属件连接架构，所述电池性能参数包括标准性能参数和修正参考参数；
模型建立模块，用于根据所述电池系统硬件连接架构、所述水热系统管路架构和所述金属件连接架构进行电阻等效建模，得到燃料电池系统模型；
阻值确定模块，用于基于所述标准性能参数和所述燃料电池系统模型确定初始燃料电池绝缘阻值；
修正模块，用于根据所述修正参考参数对所述初始燃料电池绝缘阻值进行修正，得到修正燃料电池绝缘阻值，以根据所述修正燃料电池绝缘阻值进行绝缘优化或绝缘故障定位。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如权利要求1至7中任一项所述的燃料电池绝缘阻值确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的燃料电池绝缘阻值确定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310711471.2A CN116742055A (zh) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 燃料电池绝缘阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116742055A true CN116742055A (zh) | 2023-09-12 |
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ID=87907657
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| CN (1) | CN116742055A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117332740A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 | 一种燃料电池系统绝缘设计方法、装置及电子设备 |
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2023
- 2023-06-15 CN CN202310711471.2A patent/CN116742055A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117332740A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 | 一种燃料电池系统绝缘设计方法、装置及电子设备 |
| CN117332740B (zh) * | 2023-12-01 | 2024-02-23 | 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 | 一种燃料电池系统绝缘设计方法、装置及电子设备 |
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