DE102014103117A1

DE102014103117A1 - Schätzen der Kühlmittelleitfähigkeit in einem Mehrspannungs- Brennstoffzellensystem

Info

Publication number: DE102014103117A1
Application number: DE102014103117.2A
Authority: DE
Inventors: Robert S. Foley
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: DE102014103117B4; US20140266223A1; CN104051759A; US9068922B2; CN104051759B

Abstract

Ein Kühlmittelleitfähigkeitsverfahren und eine Kühlmittelleitfähigkeitsvorrichtung werden verwendet, um zu bestimmen, wann ein durch ein Fahrzeugkühlsystem umgewälztes Kühlmittel elektrischen Strom zu leiten beginnt und seine Eigenschaften elektrischer Isolation verliert. Das System enthält einen Batteriemonitorcontroller, der einen oder mehrere Isolationswiderstände erfasst, die überall in einem Brennstoffzellensystem angeordnet sind, der dafür programmiert ist, einen Isolationsalgorithmus auszuführen. Der Isolationsalgorithmus öffnet und schließt Schaltschütze in einer spezifischen Reihenfolge, misst den Widerstand des einen oder der mehreren Isolationswiderstände und berechnet einen Kühlmittelleitfähigkeitswert. Das System gibt an, wann das Kühlmittel ersetzt werden muss.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf ein System und auf ein Verfahren zum Überwachen des Isolationswiderstands in einem Brennstoffzellensystem und insbesondere auf das Schätzen der Leitfähigkeit des Kühlmittels, das in dem Brennstoffzellensystem umgewälzt wird.
Die aktuelle Brennstoffzellentechnologie erfordert ein Kühlmittel mit niedriger Leitfähigkeit (hohem Widerstand), um zu verhindern, dass zwischen dem Stapel in dem Rest des Systems ein Leckstrom fließt. Ein durch das Kühlmittel fließender Leckstrom kann Kurzschlüsse verursachen, galvanische Korrosion erzeugen und das Kühlmittel durch Elektrolyse zersetzen, was den Kraftmaschinenwirkungsgrad verringert. In den Bipolplatten werden allgemein korrosionsfreie Kühlmittel wie etwa Wasser, Frostschutzmittel oder Gemische davon usw. verwendet. Allerdings beginnen sich die inneren Wärmeaustauschflächen der Bipolplatten im Zeitverlauf aufzulösen. Während das Kühlmittel altert, sammelt es Verunreinigungen, die veranlassen, dass es elektrisch leitend wird, sodass das Stapelkühlmittel einen Leckstrom durch den gesamten Kühlmittelkreislauf leiten könnte.
Für viele Brennstoffzellen-Kraftfahrzeugsysteme ist eine Überwachung des elektrischen Isolationswiderstands erforderlich. Üblicherweise wird der Isolationswiderstand auf dem Vortriebshochspannungsbus überwacht. Falls der Brennstoffzellenstapel über einen Spannungsumsetzer mit dem Vortriebsbus verbunden ist, wird sein Isolationswiderstand durch eine bestimmte Funktion der Spannungsverstärkung des Umsetzers skaliert. Die genaue Funktion hängt von dem Umsetzertyp und davon, welche Hochspannungsschiene, die positive oder die negative, gemeinsam für das System ist, ab.
Eine allgemeine Isolationsstörung erfordert, dass ein Kundendiensttechniker Komponenten einzeln aus dem Hochspannungsbus isoliert, um zu isolieren, ob das Kühlmittel die Grundursache der Isolationsstörung ist. Wegen der Zeit und der Arbeit, die notwendig sind, die Ursache der Störung ausfindig zu machen, ist dies unerwünscht. Dementsprechend besteht ein Bedarf an alternativen Verfahren, um zu bestimmen, ob die Kühlmittelleitfähigkeit übermäßig hoch und die Ursache der Störung ist.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Überwachen der Kühlmittelleitfähigkeit in einem Kühlmittelsystem, das zum Bereitstellen eines Wärmemanagements eines Brennstoffzellenstapels verwendet wird, das Schließen wenigstens eines Schaltschützes in einem elektrischen System, das eine Stapelspannung und eine Batteriespannung umfasst, das Messen eines ersten Isolationswerts, eines zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, das Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes in dem elektrischen System, das Messen eines ersten negativen Isolationswerts, das Berechnen eines Stapelisolationswiderstands unter Verwendung des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, des ersten negativen Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, das Berechnen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts und das Bereitstellen einer Angabe, dass das Kühlmittel ersetzt werden muss, wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert einen Schwellenwert durchläuft, enthalten.
In einer anderen Ausführungsform kann ein Verfahren zum Überwachen des Isolationswiderstands in einem Fahrzeugvortriebssystem das Umwälzen eines Kühlmittels in einem Kühlmittelsystem, das mit einem Brennstoffzellenstapel, der wenigstens einen Teil des Fahrzeugvortriebssystems bildet, fluidtechnisch gekoppelt ist, wobei das Kühlmittel ein Wärmemanagement innerhalb des Brennstoffzellenstapels bereitstellt und wobei das Kühlmittel eine elektrische Isolation zwischen dem Brennstoffzellenstapel und einem Fahrzeugfahrwerk bereitstellt, das Messen eines ersten Isolationswerts, eines zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, das Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes in dem elektrischen System, das Messen eines ersten negativen Isolationswerts, das Berechnen eines Stapelisolationswiderstands unter Verwendung des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, des ersten negativen Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, das Berechnen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts und das Angeben, dass das Kühlmittel in dem Kühlmittelsystem ersetzt werden muss, wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert einen Schwellenwert durchläuft, enthalten.
In einer nochmals anderen Ausführungsform kann ein Kühlmittelleitfähigkeits-Schätzsystem für eine Brennstoffzelle mehrere Isolationssensoren und einen Batteriemonitorcontroller enthalten. Die mehreren Isolationssensoren enthalten einen ersten Isolationssensor, der mit einer positiven Stapelisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen eines ersten Isolationswerts verwendet wird, einen zweiten Isolationssensor, der mit einer positiven Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen eines zweiten Isolationswerts verwendet wird, mehrere negative Sensoren, die mit einer negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle und mit einer negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt sind und zum Messen eines ersten negativen Isolationswerts verwendet werden, einen Stapelsensor, der zum Messen der Stapelspannung verwendet wird, und einen Batteriesensor, der zum Messen der Batteriespannung verwendet wird. Der Batteriemonitorcontroller ist mit den mehreren Isolationssensoren elektrisch gekoppelt und enthält einen Prozessor und ein computerlesbares Medium und führt einen Isolationsalgorithmus aus, wobei der Isolationsalgorithmus das Schließen wenigstens eines Schaltschützes in einem elektrischen System, das eine Stapelspannung und eine Batteriespannung umfasst, das Messen eines ersten Isolationswerts, eines zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, das Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes in dem elektrischen System, das Messen eines ersten negativen Isolationswerts, das Berechnen eines Stapelisolationswiderstands unter Verwendung des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, des ersten negativen Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, das Berechnen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts und das Bereitstellen einer Angabe, dass das Kühlmittel ersetzt werden muss, wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert einen Schwellenwert durchläuft, enthält.
Diese und zusätzliche Merkmale, die durch die hier beschriebenen Ausführungsformen geschaffen werden, werden umfassender verständlich bei Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die in den Zeichnungen dargelegten Ausführungsformen sind dem Wesen nach veranschaulichend und beispielhaft und sollen den durch die Ansprüche definierten Gegenstand nicht einschränken. Die folgende ausführliche Beschreibung der veranschaulichenden Ausführungsformen kann verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen gelesen wird, wobei eine gleiche Struktur mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet ist und in denen:
1 ein Fahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem in Übereinstimmung mit einer oder mehreren hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen zeigt;
2 eine Mehrspannungsarchitektur des Brennstoffzellensystems in Übereinstimmung mit einer oder mehreren hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen darstellt;
3 ein Isolationswiderstandsmodell des Brennstoffzellensystems in Übereinstimmung mit einer oder mehreren hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen zeigt;
4 die Prozedur zum Schätzen der Kühlmittelleitfähigkeit in Übereinstimmung mit einer oder mehreren hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen darstellt;
5 ein Mehrspannungs-Brennstoffzellensystem darstellt; und
6 ein Mehrspannungs-Isolationswiderstandsmodell zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung stützt sich nicht auf einen getrennten und individuellen Kühlmittelleitfähigkeitssensor, um eine Leitfähigkeit eines durch ein Kühlsystem eines Brennstoffzellensystems laufenden Kühlmittels zu bestimmen. Die vorliegende Offenbarung nutzt Messwerte von Sensoren, die ein Mehrspannungssystem überwachen, um die Kühlmittelleitfähigkeit des Kühlmittels ohne die Notwendigkeit des Kühlmittelleitfähigkeitssensors zu bestimmen.
1 zeigt ein Fahrzeug 10 (z. B. einen Personenkraftwagen, einen Bus, einen Lastkraftwagen oder ein Motorrad), das durch ein Brennstoffzellensystem mit Leistung versorgt wird. Einige Komponenten des Brennstoffzellensystems können zahlreiche Brennstoffzellen enthalten (die vorzugsweise als einer oder mehrere Stapel 20 angeordnet sind), die gelagerten gasförmigen Kraftstoff aus einem Tank 30 in Elektrizität umwandeln, um elektrische Leistung für eine Kraftmaschine (nicht gezeigt) bereitzustellen, die eine vollelektrische oder eine hybridelektrische Kraftmaschine (z. B. eine Kraftmaschine, die sowohl Elektrizität als auch Verbrennung auf Erdölgrundlage für die Vortriebsleistung verwendet) sein kann, wobei sie die Leistung von dem Brennstoffzellensystem für den Vortrieb des Fahrzeugs 10 nutzt. Außerdem kann das Brennstoffzellensystem irgendeine Anzahl von Ventilen, Kompressoren, Rohrleitungen, Temperaturreglern, elektrischen Speichervorrichtungen (z. B. Batterien, Ultrakondensatoren oder dergleichen) und Controllern enthalten, um den Kraftstoff von dem Tank 30 oder von den Tanks zu dem Brennstoffzellensystem zu liefern sowie eine Steuerung des Betriebs des Brennstoffzellensystems bereitzustellen. Solche Controller werden weiter unten ausführlicher diskutiert.
In dem Brennstoffzellensystem können irgendeine Anzahl verschiedener Typen von Brennstoffzellen (z. B. Metallhydridbrennstoffzellen, Alkalibrennstoffzellen, elektrogalvanische Brennstoffzellen oder irgendein anderer Typ bekannter Brennstoffzellen) verwendet werden. Innerhalb des Brennstoffzellensystems können außerdem mehrere Brennstoffzellen als der Stapel 20 in Reihe und/oder parallel geschaltet sein, um durch das Brennstoffzellensystem eine höhere Spannungs- und/oder Stromausbeute zu erzeugen. Die erzeugte elektrische Leistung kann direkt einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) zugeführt werden oder kann innerhalb einer elektrischen Speichervorrichtung (nicht gezeigt) zur späteren Verwendung durch das Fahrzeug 10 gespeichert werden.
In einem Kühlmittelsystem, das fluidtechnisch mit dem Brennstoffzellenstapel 20 gekoppelt ist, der wenigstens einen Teil eines Fahrzeugvortriebssystems bildet, wird ein Kühlmittel umgewälzt. Das Kühlmittel stellt ein Wärmemanagement innerhalb des Brennstoffzellenstapels 20 sowie eine elektrische Isolation zwischen den Brennstoffzellen 20 und einem Fahrwerk des Fahrzeugs 10 bereit.
2 veranschaulicht die Mehrspannungsarchitektur eines Brennstoffzellensystems 200. Der Brennstoffzellenstapel 205, ein Aufwärtsumsetzer 210 und eine Hochspannungsbatterie 215 sind über einen Stapelbus 222 und einen Vortriebsbus 220 elektrisch gekoppelt. Der Brennstoffzellenstapel 205 stellt elektrische Leistung für eine Vielzahl von Systemen des Fahrzeugs 10, die einen Kompressormotor 225, einen Fahrmotor 230 und andere Lasten 235, die Steuersysteme, eine Hochtemperaturpumpe, einen Kühlerlüfter und eine Fahrgastraum-Heizeinrichtung enthalten können, enthalten, darauf aber nicht beschränkt sind, bereit. Es gibt wenigstens einen Schaltschütz 240, der mit dem Vortriebsbus 220 elektrisch gekoppelt ist und der für die Systeme des Fahrzeugs 10 eine elektrische Isolation von den Quellen elektrischer Leistung, die den Brennstoffzellenstapel 205 und die Hochspannungsbatterie 215 enthalten können, bereitstellen kann. An verschiedenen Orten innerhalb des Brennstoffzellensystems 200 sind eine oder mehrere Isolationswiderstands-Messstellen 245 zu finden. Die eine oder die mehreren Isolationswiderstands-Messstellen 245 können ein Widerstands- und/oder ein Impedanzelement mit einem definierten und bekannten resistiven Wert oder Impedanzwert sein, der von den Spannungen des Brennstoffzellensystems 200 und von der Empfindlichkeit eines oder mehrerer zum Detektieren ihrer Werte verwendeten Messsensoren abhängen kann. Darüber hinaus können die eine oder die mehreren Isolationswiderstands-Messstellen 245 ebenfalls Anschlüsse sein, mit denen der eine oder die mehreren Sensoren verbunden sind.
In einigen Ausführungsformen kann es vier Isolationswiderstands-Messstellen 245a–d geben, die an dem positiven und an dem negativen Anschluss sowohl des Brennstoffzellenstapels 205 als auch der Hochspannungsbatterie 215 zu finden sind. Eine positive Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245a ist mit einem positiven Anschluss des Brennstoffzellenstapels 205 und mit Masse elektrisch gekoppelt. Eine negative Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b ist mit einem negativen Anschluss des Brennstoffzellenstapels 205 und mit Masse elektrisch gekoppelt. Eine positive Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245c ist mit einem positiven Batterieanschluss der Hochspannungsbatterie 215 und mit Masse elektrisch gekoppelt. Eine negative Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d ist mit einem negativen Batterieanschluss der Hochspannungsbatterie 215 und mit Masse elektrisch gekoppelt. Die Masse, wie sie überall in dieser Anmeldung verwendet ist, bedeutet einen gemeinsamen Bezugspunkt, von dem aus elektrische Messwerte genommen werden, und/oder einen gemeinsamen Rückweg für den elektrischen Strom zu einer Leistungsquelle. Die Masse, wie sie überall in dieser Offenbarung verwendet ist, kann auch als ein Fahrwerk oder als eine Fahrwerkmasse bezeichnet sein.
Eine Busisolationswiderstands-Messstelle 245e kann mit dem Vortriebsbus 220 und mit Masse elektrisch gekoppelt sein. Die Busisolationswiderstands-Messstelle 245e kann eine Messung der Isolation des Vortriebsbusses 220 von dem Rest des Fahrzeugs 10 ermöglichen. Parallel zu der Busisolationswiderstands-Messstelle 245e ist eine Spannungsmessstelle 250. Die Spannungsmessstelle 250 kann einen abgetasteten Spannungsmesswert des Busses in Bezug auf die Masse ermöglichen. Ein Schalter 248 isoliert elektrisch die Busisolationswiderstands-Messstelle 245e. In einer Ausführungsform würde ein Verfahren zum Bestimmen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts das Messen des Spannungswerts von der Spannungsmessstelle 250, das Schließen des Schalters 248 und das Nehmen eines anderen Spannungswerts von der Spannungsmessstelle 250 und das Vergleichen der zwei Spannungswerte umfassen. Wie im Gebiet bekannt ist, kann durch den Vergleich der Kühlmittelleitfähigkeitswert bestimmt werden. Der Kühlmittelleitfähigkeitswert aus dieser Ausführungsform kann zum Vergleichen mit dem Kühlmittelleitfähigkeitswert, der sich aus anderen Ausführungsformen dieser Offenbarung ergibt, verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen können die wenigstens einen Schaltschütze 240 miteinander gruppiert sein, um die Messung der Isolationswiderstands-Messstellen 245a–e zu ermöglichen. Zum Beispiel können die wenigstens einen Schaltschütze 240a und 240b miteinander gruppiert sein und als Stapelschaltschütze bezeichnet sein und können die wenigstens einen Schaltschütze 240c und 240d miteinander gruppiert sein und als ein Batterieschaltschütz bezeichnet sein. Zusätzlich dazu, dass sie eine gemeinsame Bezeichnung tragen, können die gruppierten Schaltschütze auch zusammen betätigt (d. h. zusammen geöffnet und zusammen geschlossen) werden.
Der Aufwärtsumsetzer 210 ändert das elektrische Potential zwischen dem Brennstoffzellenstapel 205 und der Hochspannungsbatterie 215. Dies erfordert die eine oder die mehreren Isolationswiderstands-Messstellen 245 innerhalb des Brennstoffzellensystems 200, da das elektrische Potential auf der Seite des Brennstoffzellenstapels 205 (links) des Aufwärtsumsetzers 210 um ein mehrfaches niedriger als das auf der Seite der Hochspannungsbatterie 215 (rechts) des Aufwärtsumsetzers 210 sein kann. In einigen Ausführungsformen ist Vs ein höheres elektrisches Potential als Vb. In dieser Ausführungsform wäre der Aufwärtsumsetzer ein Abwärtsumsetzer und wären die Berechnungen für die Kühlmittelleitfähigkeit dieselben.
3 veranschaulicht das Brennstoffzellensystem 200 aus 2 als ein Isolationswiderstandsmodell 300. Vs repräsentiert die Spannung des Brennstoffzellenstapels 205. Vb repräsentiert die Spannung der Hochspannungsbatterie 215. Rpcs repräsentiert die Parallelschaltung des gesamten von dem positiven Anschluss des Brennstoffzellenstapels 205 zur Masse verbundenen Widerstands und kann die positive Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245a enthalten. Rpcb repräsentiert die Parallelschaltung aller von dem positiven Abschluss der Batterie zur Masse verbundenen Widerstände und kann die positive Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245c enthalten. Rnc repräsentiert die Parallelschaltung aller von dem gemeinsam genutzten negativen Anschluss zur Masse verbundenen Widerstände und kann die negative Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b und die negative Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d enthalten. Wie oben in Bezug auf den Aufwärtsumsetzer 210 erläutert ist, kann in einem arbeitenden Brennstoffzellensystem 200 Vb höher als Vs sein. Der Zweck des Isolationswiderstands ist es, den Strom durch unbeabsichtigte Verbindungen zwischen dem Vortriebsbus 220 und der Masse zu begrenzen. Das Isolationswiderstandsmodell 300 repräsentiert drei mögliche Wege von dem Vortriebsbus 220 zur Masse. Rpc_PB wird unter Verwendung von Gleichung 1 mit den geschlossenen Stapelschaltschützen 240a–b und Batterieschaltschützen 240c–d berechnet: Rpc_PB = ( Vb / Vs)·Rpcs//Rpcb (1)
Rnc_PB wird unter Verwendung von Gleichung 2 mit den geschlossenen Stapelschaltschützen 240a–b und Batterieschaltschützen 240c–d berechnet: Rpc_PB = ( Vb / Vb – Vs)·Rpcs//Rnc (2)
Rpcs wird unter Verwendung von Gleichung 3 mit den offenen Stapelschaltschützen 240a–b und mit den geschlossenen Batterieschaltschützen 240c–d berechnet:
Rpc_PB ist der an dem Vortriebsbus 220 gemessene scheinbare Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk, gemessen an dem Vortriebsbus 220. Rnc_PB ist der scheinbare Isolationswiderstand negativ gegen Fahrwerk, gemessen an dem Vortriebsbus 220. Rpcs ist der Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk des Kühlmittels des Brennstoffzellenstapels 205. Rpcb ist der Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk des Vortriebsbusses 220 und Rnc ist der Isolationswiderstand negativ gegen Fahrwerk des Vortriebsbusses. ”//” ist eine Abkürzung für parallel, wobei R1//R2 = 1/(1/R1 + 1/R2) ist.
Falls das Brennstoffzellensystem 200 z. B. ein Einspannungssystem wäre, wäre Gleichung 1 Rpcs//Rpcb, da zwei Sätze von Isolationswiderständen derselben Spannung unterliegen würden. In der vorliegenden Offenbarung ist ein Mehrspannungssystem mit einem Aufwärtsumsetzer 210 und, wie in 5 gezeigt ist, möglicherweise mit einem zweiten Aufwärtsumsetzer 505 vorhanden. Der in dem Brennstoffzellensystem 200 zu findende Isolationswiderstand unterliegt in Abhängigkeit davon, von wo die Spannungsmessung vorgenommen wird, unterschiedlichen Spannungen. Um sicherzustellen, dass die Kühlmittelleitfähigkeitsberechnung genau ist, muss ein Verhältnis (Vb/Vs), das sich aus Gleichung 1 und nachfolgend aus Gleichung 2, 3 und 5–7 ergibt, berücksichtigt werden.
4 veranschaulicht die Prozedur zum Schätzen der Kühlmittelleitfähigkeit. Die Schätzung kann stattfinden, wenn das Fahrzeug 10 aus 1 aus einem abgeschalteten Zustand erstmals startet oder wenn das Fahrzeug 10 in dem Prozess des Abschaltens ist. Ein Batteriemonitorcontroller kann verwendet werden, um einen Isolationsalgorithmus 400 auszuführen, oder der Isolationsalgorithmus 400 kann in einem Fahrzeugsteuermodul wie etwa z. B. in einem Bordsteuermodul (OCM) oder in einem Batteriemodul ausgeführt werden. Der Batteriemonitorcontroller oder das Fahrzeugsteuermodul besitzt einen Prozessor und ein computerlesbares Medium, die zum Ausführen des Isolationsalgorithmus 400 verwendet werden. Der Isolationsalgorithmus 400 beginnt 405 durch Bestätigen, dass wenigstens ein Schaltschütz 240 in 2 geschlossen ist, 410. Der Batteriemonitorcontroller kann den Status des wenigstens einen Schaltschützes 240 durch elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Fahrzeugsteuermodulen bestätigen. Zum Beispiel kann der Batteriemonitorcontroller mit dem OCM elektrisch gekoppelt sein, wobei das OCM signaltechnisch den Status des wenigstens einen Schaltschützes 240 angibt. Falls der wenigstens eine Schaltschütz 240 nicht geschlossen ist, kann der Batteriemonitorcontroller signaltechnisch übermitteln, dass sich der wenigstens eine Schaltschütz 240 schließen sollte. In dieser Ausführungsform kann der Isolationsalgorithmus 400 dem Stapelschaltschütz und dem Batterieschaltschütz entweder bestätigen oder signaltechnisch übermitteln, dass er sich schließen soll 410.
Daraufhin kann der Isolationsalgorithmus den einen oder die mehreren Werte des Brennstoffzellensystems 200 durch mehrere mit dem Brennstoffzellensystem 200 elektrisch gekoppelte Sensoren messen. Der Batteriemonitorcontroller kann mit den mehreren Sensoren elektrisch gekoppelt sein oder ein Fahrzeugmodul kann mit den mehreren Sensoren elektrisch gekoppelt sein und der Batteriemonitorcontroller kann mit dem Fahrzeugmodul elektrisch gekoppelt sein, um die erfassten Werte von den mehreren Sensoren zu erhalten. Die mehreren Sensoren können einen oder mehrere Isolationssensoren an dem einen oder an den mehreren Isolationswiderstands-Messstellen 245, die überall in dem Brennstoffzellensystem 200 zu finden sind, einen Stapelsensor und einen Batteriesensor enthalten. In einer Ausführungsform umfasst die Bezugnahme auf die eine oder die mehreren Isolationswiderstands-Messstellen 245: Ein erster Isolationswert kann durch einen ersten Isolationssensor erfasst werden, der mit der positiven Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245a elektrisch gekoppelt ist; ein zweiter Isolationswert kann durch einen zweiten Isolationssensor erfasst werden, der mit der positiven Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245c elektrisch gekoppelt ist; und ein erster negativer Isolationswert kann einen oder mehrere negative Isolationssensoren enthalten, die mit der negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b und mit der negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d elektrisch gekoppelt sind. Der erste negative Isolationswert kann der Parallelwiderstandsmesswert der negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b und der negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d sein. Wie in dem Isolationswiderstandsmodell 300 aus 3 gezeigt ist, ist Rnc gleich dem ersten negativen Isolationswert.
Wie in 5 gezeigt ist, kann der Stapelsensor sicherstellen, dass durch den zwischen den positiven und den negativen Anschluss des Stapelbusses 222 elektrisch geschalteten Stapelsensor eine Stapelspannung erfasst werden kann und dass durch den zwischen den positiven und den negativen Anschluss des Batteriebusses 510 elektrisch gekoppelten Batteriesensor eine Batteriespannung erfasst werden kann. In Abhängigkeit von der Anzahl der Aufwärtsumsetzer (210, 505) kann der Vortriebsbus 220 derselbe wie der Batteriebus 510 sein. In einer nochmals anderen Ausführungsform kann der Isolationsalgorithmus 400 in dem OCM ausgeführt werden, der mit den mehreren Sensoren elektrisch gekoppelt ist, was die Notwendigkeit des Batteriemanagementcontrollers beseitigt.
Der nächste Schritt für den Isolationsalgorithmus 400 ist das Messen 415 und/oder das Empfangen des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung. Daraufhin kann der Isolationsalgorithmus 400 den wenigstens einen Schaltschütz 240 öffnen, 420. Falls der Isolationsalgorithmus 400 z. B. in dem Batteriemonitorcontroller ausgeführt wird, kann der Batteriemonitorcontroller einem getrennten und individuellen Fahrzeugsteuermodul signalisieren, dass es den wenigstens einen Schaltschütz 240 öffnen soll, oder kann der Batteriemonitorcontroller mit dem wenigstens einen Schaltschütz 240 elektrisch gekoppelt werden und ihnen direkt signalisieren, dass sie sich öffnen sollen, 420. Falls der Isolationsalgorithmus 400 in dem OCM ausgeführt wird, würde das OCM dem wenigstens einen Schaltschütz 240 signalisieren, dass er sich öffnen soll, 420. In dieser Ausführungsform ist der wenigstens eine Schaltschütz 240 die Stapelschaltschütze, denen signalisiert wird, dass sie sich öffnen sollen, 420.
Wenn die Stapelschaltschütze offen sind, 420, kann der Isolationsalgorithmus 400 den ersten negativen Isolationswert messen, 425. Daraufhin kann der Isolationsalgorithmus 400 unter Verwendung von Gleichung 3 einen Stapelisolationswiderstand berechnen, 430, und kann er daraufhin unter Verwendung von Gleichung 4 einen Kühlmittelleitfähigkeitswert berechnen, 435, der einen elektrischen Leckstrom in einem durch einen Kühlmittelweg in einem Kühlmittelsystem des Brennstoffzellensystems 200 strömenden Kühlmittel angibt. Gleichung 4 ist die Gleichung für die Kühlmittelleitfähigkeit 435. σ = 1 / Rpcs· L / A (4)
Dabei ist σ die Kühlmittelleitfähigkeit, ist Rpcs die positive Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245a, ist L die äquivalente Länge des Kühlmittelwegs und ist A die äquivalente Querschnittsfläche des Kühlmittelwegs.
Wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert 435 einen Schwellenwert durchläuft, kann der Isolationsalgorithmus 400 eine Angabe bereitstellen, 440, dass das Kühlmittel ersetzt werden muss. Die in Gleichung 4 durch L und A dargestellte Geometrie des Kühlmittelwegs ist ebenso entwurfsabhängig wie die Verteilung der einen oder mehreren Isolationswiderstands-Messstellen. Für einen bestimmten Entwurf wird ein geeigneter Schwellenwert unter Verwendung dieser Entwurfsparameter bestimmt. Die Angabe 440 kann eine Lampe an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs, damit sie der Nutzer sehen kann, einen hörbaren Alarm oder einen zu berichtenden Code in einem Borddiagnosesystem enthalten. Die Angabe kann irgendein Mittel enthalten, um zu berichten, dass das Kühlmittel in dem Kühlmittelsystem den elektrischen Strom in dem Brennstoffzellensystem 200 leitet.
5 veranschaulicht eine andere Ausführungsform eines Mehrspannungs-Brennstoffzellensystems 500. Das Mehrspannungs-Brennstoffzellensystem 500 enthält die Ausführungsform aus 2, in der bei dem Brennstoffzellensystem 200 zwei oder mehr Spannungen vorhanden sind. Die Anzahl der in dem Mehrspannungs-Brennstoffzellensystem 500 vorhandenen unterschiedlichen Spannungen hängt von der Anzahl der vorhandenen Aufwärtsumsetzer (210, 505) ab. In dieser in 5 zu findenden Ausführungsform ist das Mehrspannungs-Brennstoffzellensystem 500 vergleichbar dem in 2 zu findenden Brennstoffzellensystem 200, wobei ein zweiter Aufwärtsumsetzer 505 den Vortriebsbus 220 und einen Batteriebus verbindet. Der zweite Aufwärtsumsetzer 505 kann ermöglichen, dass die Hochspannungsbatterie 215 auf einem anderen elektrischen Potential als der Vortriebsbus 220 und der Brennstoffzellenstapel 205 ist. Die positive Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 545a ist mit einer positiven Seite des Vortriebsbusses 220 und mit Masse elektrisch gekoppelt und die negative Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 545b ist mit einer negativen Seite des Vortriebsbusses 220 und mit Masse elektrisch gekoppelt.
Der Kühlmittelleitfähigkeitswert wird unter Verwendung der folgenden Gleichungen und der obigen Gleichung 4 berechnet. Der Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk, wie er von dem Vortriebsbus 220 mit geschlossenen Stapelschaltschützen 240a–b und Batterieschaltschützen 240c–d gemessen wird, wird unter Verwendung von Gleichung 5 berechnet: Rpc_PB = ( Vp / Vs)·Rpcs//( Vp / Vb)·Rpcb//Rpcp (5)
Der Isolationswiderstand negativ gegen Fahrwerk, wie er von dem Vortriebsbus 220 mit den geschlossenen Stapelschaltschützen 240a–b und Batterieschaltschützen 240c–d gemessen wird, wird unter Verwendung von Gleichung 6 berechnet: Rnc_PB = Rpcs·( Vp / Vp – Vs)//Rpcb·( Vp / Vp – Vb)//Rnc (6)
Der Isolationswiderstand negativ gegen Fahrwerk, wie er von dem Vortriebsbus mit den geöffneten Stapelschaltschützen 240a–b und mit den geschlossenen Batterieschaltschützen 240c–d gemessen wird, wird unter Verwendung von Gleichung 7 berechnet: Rnc_PB = Rpcb·( Vp / Vp – Vb)//Rnc (7)
Rpc_PB ist der scheinbare Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk, gemessen an dem Vortriebsbus 220. Rnc_PB ist der scheinbare Isolationswiderstand negativ gegen Fahrwerk, gemessen an dem Vortriebsbus 220. Rpcs ist der Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk des Kühlmittels des Brennstoffzellenstapels 205. Rpcb ist der Isolationswiderstand positiv gegen Fahrwerk der Batterie und Rnc ist der Isolationswiderstand negativ gegen Fahrwerk des Vortriebsbusses. ”//” ist eine Abkürzung für parallel, wobei R1/R2 = 1/(1/R1 + 1/R2) ist. Der Isolationsalgorithmus 400 aus 4 verwendet Gleichung 5–7 und Gleichung 4 zum Berechnen des Kühlmittelleitfähigkeitswerts.
Der Isolationsalgorithmus 400 aus 4 kann zusätzliche Isolationssensoren der mehreren Sensoren und entsprechende Messwerte benötigen, um den Kühlmittelleitfähigkeitswert 435 zu berechnen. Ein dritter Isolationswert kann durch einen dritten Isolationssensor erfasst werden, der mit einer positiven Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 545a elektrisch gekoppelt ist, und ein zweiter negativer Isolationswert kann einen oder mehrere negative Isolationssensoren enthalten, die mit der negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b, mit der negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d und mit einer negativen Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 545b elektrisch gekoppelt sein. Der zweite negative Isolationswert kann der Parallelwiderstandsmesswert der negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b, der negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d und einer negativen Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 545b sein. Eine Vortriebsspannung kann durch einen zwischen den positiven und den negativen Anschluss des Vortriebsbusses 220 elektrisch geschalteten Vortriebssensor erfasst werden.
Der Isolationsalgorithmus 400 kann die Vortriebsspannung zu dem Messschritt 415 hinzufügen und kann anstelle des ersten negativen Isolationswerts für den Messschritt 425 in 4 den zweiten negativen Isolationswert verwenden, um den Kühlmittelleitfähigkeitswert 435 für ein Mehrspannungs-Brennstoffzellensystem 500 zu berechnen.
6 zeigt ein Mehrspannungs-Isolationswiderstandsmodell 600. Das Mehrspannungs-Isolationswiderstandsmodell 600 ist eine andere Ausführungsform des Isolationswiderstandsmodells 300 in 3. Die Spannung (Vs) des Brennstoffzellenstapels 205 und die Spannung (Vb) der Hochspannungsbatterie 215 zusammen mit Rpcs und Rpcb sind dieselben, wie sie in 3 zu finden sind. Eine Vortriebsspannung 605 (Vp) repräsentiert das elektrische Potential des Vortriebsbusses 220. Rpcb repräsentiert den Isolationswiderstandswert, der an der positiven Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 545a zu finden ist. Rnc2 repräsentiert die Parallelschaltung aller von dem gemeinsam genutzten negativen Anschluss verbundenen Widerstände gegen Masse und kann die negative Stapelisolationswiderstands-Messstelle 245b, die negative Batterieisolationswiderstands-Messstelle 245d und die negative Vortriebsbuswiderstands-Messstelle 245b enthalten. Rnc2 ist gleich dem zweiten negativen Isolationswert.
Es ist festzustellen, dass die vorliegende Offenbarung innerhalb des Brennstoffzellensystems 200 irgendeine Anzahl von Aufwärtsumsetzern enthalten kann. Die Gleichungen sind flexibel, um irgendeine Anzahl von Spannungen zu enthalten, die in einem Bussystem des Brennstoffzellensystems 200 zu finden sind. Das Bussystem ist das System elektrischer Leiter, die zum Übermitteln elektrischer Energie verwendet werden, und kann üblicherweise als ein Leistungsverteilungssystem des Fahrzeugs 10 zu finden sein, das Leistungsquellen (d. h. z. B. den Brennstoffzellenstapel 205, die Hochspannungsbatterie 215) mit elektrischen Lasten (z. B. einem Kompressormotor 225, einem Fahrmotor 230 und anderen Lasten 235) elektrisch koppelt.
Die vorliegende Offenbarung kann in Hardware und/oder in Software (einschließlich Firmware, residenter Software, Mikrocode usw.) verkörpert werden. Der Systemcontroller kann wenigstens einen Prozessor und das computerlesbare Medium aufweisen. Ein von einem Computer nutzbares Medium oder das computerlesbare Medium kann irgendein Medium sein, das das Programm zur Verwendung durch das oder in Verbindung mit dem Anweisungsausführungssystem, der Anweisungsausführungsvorrichtung oder der Anweisungsausführungseinrichtung enthalten, speichern, übermitteln, ausbreiten oder transportieren kann.
Das von einem Computer nutzbare oder computerlesbare Medium kann z. B. ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches Infrarot- oder Halbleitersystem, eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische Vorrichtung oder Einrichtung oder ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches Ausbreitungsmedium sein, ist darauf aber nicht beschränkt. Speziellere Beispiele (eine nicht ausschließende Liste) des computerlesbaren Mediums würde die Folgenden enthalten: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Faser und einen tragbaren Compact-Disc-nur-Lese-Speicher (CD-ROM). Es wird angemerkt, dass das von einem Computer nutzbare oder computerlesbare Medium sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein könnte, auf dass das Programm gedruckt ist, da das Programm z. B. über optisches Scannen des Papiers oder anderen Mediums elektronisch erfasst werden kann, daraufhin bei Bedarf kompiliert, interpretiert oder anderweitig auf eine geeignete Weise verarbeitet werden kann und daraufhin in einem Computerspeicher gespeichert werden kann.
Der Computerprogrammcode zur Ausführung von Betrieben der vorliegenden Offenbarung kann zur zweckmäßigen Entwicklung in einer höheren Programmiersprache wie etwa C oder C++ geschrieben werden. Außerdem kann der Computerprogrammcode zur Ausführung von Betrieben der vorliegenden Offenbarung ebenfalls in anderen Programmiersprachen wie etwa interpretierten Sprachen geschrieben sein, ist darauf aber nicht beschränkt. Einige Module oder Routinen können in Assemblersprache oder sogar in Mikrocode geschrieben sein, um die Leistung und/oder die Speichernutzung zu verbessern. Allerdings hängen Softwareausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht von der Implementierung mit einer bestimmten Programmiersprache ab. Ferner wird gewürdigt werden, dass die Funktionalität aller Programmmodule, einzeln oder insgesamt, ebenfalls unter Verwendung diskreter Hardwarekomponenten, einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs) oder eines programmierten digitalen Signalprozessors oder Mikrocontrollers implementiert werden kann.
Obwohl hier bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, können selbstverständlich verschiedene andere Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne von dem Erfindungsgedanken und von dem Schutzumfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen. Obwohl hier verschiedene Aspekte des beanspruchten Gegenstands beschrieben worden sind, brauchen diese Aspekte darüber hinaus nicht zusammen genutzt zu werden. Somit sollen die beigefügten Ansprüche alle solche Änderungen und Abwandlungen, die im Schutzumfang des beanspruchten Gegenstands liegen, enthalten.

Claims

Verfahren zum Überwachen der Kühlmittelleitfähigkeit in einem Kühlmittelsystem, das zum Bereitstellen eines Wärmemanagements eines Brennstoffzellenstapels verwendet wird, wobei das Verfahren umfasst: Schließen wenigstens eines Schaltschützes in einem elektrischen System, das eine Stapelspannung und eine Batteriespannung umfasst; Messen eines ersten Isolationswerts, eines zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung; Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes in dem elektrischen System; Messen eines ersten negativen Isolationswerts; Berechnen eines Stapelisolationswiderstands unter Verwendung des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, des ersten negativen Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung; Berechnen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts; und Bereitstellen einer Angabe, dass ein Kühlmittel ersetzt werden muss, wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert einen Schwellenwert überquert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Isolationsalgorithmus die Schritte des Schließens des wenigstens einen Schaltschützes, des Messens des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, des Öffnens des wenigstens einen Schaltschützes, des Messens des ersten Isolationswerts, des Berechnens des Stapelisolationswiderstands und des Kühlmittelleitfähigkeitswerts und des Bereitstellens der Angabe umfasst und ferner das Ausführen des Isolationsalgorithmus in einem mit mehreren Isolationssensoren elektrisch gekoppelten Batteriemonitorcontroller umfasst, wobei der Batteriemonitorcontroller einen Prozessor und ein computerlesbares Medium umfasst und den Isolationsalgorithmus zum Berechnen des Kühlmittelleitfähigkeitswerts verwendet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die mehreren Isolationssensoren umfassen: einen ersten Isolationssensor, der mit einer positiven Stapelisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen des ersten Isolationswerts verwendet wird; einen zweiten Isolationssensor, der mit einer positiven Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen des zweiten Isolationswerts verwendet wird; mehrere negative Sensoren, die mit einer negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle und mit einer negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt sind und zum Messen des ersten negativen Isolationswerts verwendet werden; einen Stapelsensor, der zum Messen der Stapelspannung verwendet wird; und einen Batteriesensor, der zum Messen der Batteriespannung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der erste Isolationswert, der zweite Isolationswert, die Stapelspannung und die Batteriespannung gemessen werden und wobei es ferner das Messen eines dritten Isolationswerts und einer Vortriebsspannung umfasst und wobei das Messen des ersten negativen Isolationswerts durch das Messen eines zweiten negativen Isolationswerts ersetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die mehreren Isolationssensoren umfassen: einen ersten Isolationssensor, der mit einer positiven Stapelisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen des ersten Isolationswerts verwendet wird; einen zweiten Isolationssensor, der mit einer positiven Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen des zweiten Isolationswerts verwendet wird; einen dritten Isolationssensor, der mit einer positiven Vortriebsbuswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen des dritten Isolationswerts verwendet wird; mehrere negative Sensoren, die mit einer negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle, mit einer negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle und mit einer negativen Vortriebsbuswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt sind und zum Messen des zweiten negativen Isolationswerts verwendet werden; einen Vortriebssensor, der zum Messen der Vortriebsspannung verwendet wird; einen Stapelsensor, der zum Messen der Stapelspannung verwendet wird; und einen Batteriesensor, der zum Messen der Batteriespannung verwendet wird.
Verfahren zum Überwachen des Isolationswiderstands in einem Fahrzeugvortriebssystem, wobei das Verfahren umfasst: Umwälzen eines Kühlmittels in einem Kühlmittelsystem, das mit einem Brennstoffzellenstapel, der wenigstens einen Teil des Fahrzeugvortriebssystems bildet, fluidtechnisch gekoppelt ist, wobei das Kühlmittel ein Wärmemanagement innerhalb des Brennstoffzellenstapels bereitstellt und wobei das Kühlmittel eine elektrische Isolation zwischen dem Brennstoffzellenstapel und einem Fahrzeugfahrwerk bereitstellt; Schließen wenigstens eines Schaltschützes in einem elektrischen System, das eine Stapelspannung und eine Batteriespannung umfasst; Messen eines ersten Isolationswerts, eines zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung; Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes in dem elektrischen System; Messen eines ersten negativen Isolationswerts; Berechnen eines Stapelisolationswiderstands unter Verwendung des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, des ersten negativen Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung; Berechnen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts; und Angeben, dass das Kühlmittel in dem Kühlmittelsystem ersetzt werden muss, wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert einen Schwellenwert überquert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der wenigstens eine Schaltschütz einen Stapelschaltschütz und einen Batterieschaltschütz enthält.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei dass Schließen des wenigstens einen Schaltschützes das Schließen des Stapelschaltschützes und des Batterieschaltschützes umfasst und wobei das Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes das Öffnen des Stapelschaltschützes umfasst.
Kühlmittelleitfähigkeits-Schätzsystem für eine Brennstoffzelle, wobei das Kühlmittelleitfähigkeits-Schätzsystem umfasst: mehrere Isolationssensoren, die umfassen: einen ersten Isolationssensor, der mit einer positiven Stapelisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen eines ersten Isolationswerts verwendet wird, einen zweiten Isolationssensor, der mit einer positiven Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt ist und zum Messen eines zweiten Isolationswerts verwendet wird, mehrere negative Sensoren, die mit einer negativen Stapelisolationswiderstands-Messstelle und mit einer negativen Batterieisolationswiderstands-Messstelle elektrisch gekoppelt sind und zum Messen eines ersten negativen Isolationswerts verwendet werden, einen Stapelsensor, der zum Messen einer Stapelspannung verwendet wird; und einen Batteriesensor, der zum Messen einer Batteriespannung verwendet wird; und einen Batteriemonitorcontroller, der mit den mehreren Isolationssensoren elektrisch gekoppelt ist und einen Prozessor und ein computerlesbares Medium umfasst und der einen Isolationsalgorithmus ausführt, wobei der Isolationsalgorithmus, wenn er ausgeführt wird, veranlasst, dass der Batteriemonitorcontroller die folgenden Schritte ausführt: Schließen wenigstens eines Schaltschützes in einem elektrischen System, das die Stapelspannung und die Batteriespannung umfasst, Messen des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, Öffnen des wenigstens einen Schaltschützes in dem elektrischen System, Messen des ersten negativen Isolationswerts, Berechnen eines Stapelisolationswiderstands unter Verwendung des ersten Isolationswerts, des zweiten Isolationswerts, des ersten negativen Isolationswerts, der Stapelspannung und der Batteriespannung, Berechnen eines Kühlmittelleitfähigkeitswerts, und Bereitstellen einer Angabe, dass ein Kühlmittel ersetzt werden muss, wenn der Kühlmittelleitfähigkeitswert einen Schwellenwert überquert.
System nach Anspruch 9, wobei kein Kühlmittelleitfähigkeitssensor verwendet wird.