燃料電池車輛的安全系統(tǒng)和用于該安全系統(tǒng)的控制方法
【專利說明】燃料電池車輛的安全系統(tǒng)和用于該安全系統(tǒng)的控制方法
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年6月2日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2014-0067188號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其整體內(nèi)容通過弓|用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及燃料電池車輛的安全系統(tǒng)和用于該安全系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0004]燃料電池是指將通過氧化燃料生成的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。燃料電池可類似于化學(xué)電池，因?yàn)檫@兩者基本上都利用氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，但燃料電池可能與化學(xué)電池不同，因?yàn)樵谌剂想姵刂蟹磻?yīng)物連續(xù)地從外部供應(yīng)，并且反應(yīng)產(chǎn)物被移出到系統(tǒng)的外部。然而，在化學(xué)電池中，電池反應(yīng)在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行。由于燃料電池產(chǎn)生諸如純水的反應(yīng)產(chǎn)物，所以已積極地進(jìn)行對作為綠色車輛的燃料電池車輛的研究。
[0005]可以設(shè)置多個(gè)碰撞傳感器以感測燃料電池車輛的碰撞。例如，氣囊控制單元(ACU)基于從多個(gè)碰撞傳感器輸入的信號來確定是否展開氣囊。
[0006]然而，當(dāng)僅基于從多個(gè)碰撞傳感器輸入的信號來確定燃料電池車輛的碰撞時(shí)，可能無法確定實(shí)際發(fā)生的碰撞。例如，當(dāng)碰撞傳感器自身的故障、連接到該碰撞傳感器的配線的故障、碰撞傳感器的輸出值故障等發(fā)生時(shí)，可能無法確定實(shí)際發(fā)生的碰撞。甚至是當(dāng)不足以展開氣囊的碰撞發(fā)生時(shí)，燃料電池車輛的一些系統(tǒng)可能被損壞，因此可能發(fā)生諸如觸電事故的二次事故。
[0007]上述在該【背景技術(shù)】部分公開的信息僅用于增強(qiáng)對本發(fā)明背景的理解，因此其可能含有不構(gòu)成該國本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供具有優(yōu)點(diǎn)的燃料電池車輛的安全系統(tǒng)和用于該安全系統(tǒng)的控制方法。該系統(tǒng)和方法可通過基于測量的絕緣電阻來確定燃料電池車輛是否處于風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，從而防止觸電事故。
[0009]在示例性實(shí)施方式中，使用燃料電池和高電壓電池作為電源的燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可包括:電力開關(guān)，其布置在將電源和電力負(fù)載彼此連接的電力配線上；絕緣電阻測量裝置，其測量電力配線與底座之間的絕緣電阻；以及控制器，其基于由絕緣電阻測量裝置測量的絕緣電阻來控制電力開關(guān)的操作。特別地，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻時(shí)，控制器可進(jìn)入安全模式，并且電力開關(guān)可關(guān)斷從而切斷提供給電力負(fù)載的電力。
[0010]燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可進(jìn)一步包括布置在連接氫氣罐和燃料電池的氫氣供應(yīng)管線上的第一閥，并且第一閥可根據(jù)控制器的控制而打開或關(guān)閉。特別地，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻時(shí)，第一閥可完全關(guān)閉并切斷提供給燃料電池的氫氣。
[0011]燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可進(jìn)一步包括布置在連接鼓風(fēng)機(jī)和燃料電池的空氣供應(yīng)管線上的第二閥，并且第二閥可根據(jù)控制器的控制而打開或關(guān)閉。特別地，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻時(shí)，第二閥可完全關(guān)閉并切斷提供給燃料電池的空氣。
[0012]燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可進(jìn)一步包括碰撞檢測器，其檢測燃料電池車輛的碰撞并將碰撞信號傳輸至控制器，特別地，當(dāng)檢測到碰撞時(shí)，控制器可進(jìn)入安全模式。
[0013]在示例性實(shí)施方式中，使用燃料電池和高電壓電池作為電源的燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可包括:電力開關(guān)，其布置在將電源和電力負(fù)載彼此連接的電力配線上；絕緣電阻測量裝置，其測量電力配線與底座之間的絕緣電阻；車輛速度檢測器，其檢測燃料電池車輛的速度；以及控制器，其基于由絕緣電阻測量裝置測量的所測絕緣電阻和燃料電池車輛的速度來控制電力開關(guān)的操作。特別地，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻并且燃料電池車輛的速度等于或小于參考速度時(shí)，控制器可進(jìn)入安全模式，并且電力開關(guān)可關(guān)斷從而切斷提供給電力負(fù)載的電力。
[0014]燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可進(jìn)一步包括布置在連接氫氣罐和燃料電池的氫氣供應(yīng)管線上的第一閥，并且第一閥可根據(jù)控制器的控制而打開或關(guān)閉。特別地，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻并且燃料電池車輛的速度等于或小于參考速度時(shí)，第一閥可完全關(guān)閉并切斷提供給燃料電池的氫氣。
[0015]燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可進(jìn)一步包括布置在連接鼓風(fēng)機(jī)和燃料電池的空氣供應(yīng)管線上的第二閥，并且第二閥可根據(jù)控制器的控制而打開或關(guān)閉。特別地，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻并且燃料電池車輛的速度等于或小于參考速度時(shí)，第二閥可完全關(guān)閉并切斷提供給燃料電池的空氣。
[0016]燃料電池車輛的安全系統(tǒng)可進(jìn)一步包括碰撞檢測器，其檢測燃料電池車輛的碰撞并將碰撞信號傳輸至控制器，特別地，當(dāng)檢測到碰撞時(shí)，控制器可進(jìn)入安全模式。
[0017]本發(fā)明也提供燃料電池車輛的安全系統(tǒng)的控制方法，該燃料電池車輛使用燃料電池和高電壓電池作為電源。該控制方法可包括以下步驟:從絕緣電阻測量裝置接收測量的絕緣電阻；將測量的絕緣電阻與參考電阻進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果確定是否進(jìn)入安全模式；以及在安全模式中切斷從電源提供給電力負(fù)載的電力。
[0018]控制方法可進(jìn)一步包括當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻時(shí)進(jìn)入安全模式。
[0019]控制方法可進(jìn)一步包括在安全模式中切斷從氫氣罐提供給燃料電池的氫氣。
[0020]控制方法可進(jìn)一步包括在安全模式中切斷從鼓風(fēng)機(jī)提供給燃料電池的空氣。
[0021]控制方法可進(jìn)一步包括當(dāng)基于從碰撞檢測器輸入的碰撞信號檢測到碰撞時(shí)進(jìn)入安全模式。
[0022]控制方法可進(jìn)一步包括將燃料電池車輛的速度與參考速度進(jìn)行比較。確定是否進(jìn)入安全模式的步驟可包括，當(dāng)測量的絕緣電阻等于或小于參考電阻并且燃料電池車輛的速度等于或小于參考速度時(shí)進(jìn)入安全模式。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方式，可通過基于測量的絕緣電阻來確定燃料電池車輛是否處于風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)而切斷電力和氫氣的補(bǔ)充。
[0024]進(jìn)一步提供的是包括機(jī)動(dòng)車輛的車輛，該機(jī)動(dòng)車輛包括如本文所公開的安全系統(tǒng)和/或燃料電池系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0025]圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的示例性燃料電池車輛。
[0026]圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的燃料電池車輛的示例性安全系統(tǒng)的示例性控制方法。
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施方式的燃料電池車輛的安全系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
[0028]在圖1-3中提及的附圖標(biāo)記包括對如下進(jìn)一步討論的下列元件的參照:
[0029]10:電源
[0030]12:燃料電池
[0031]14:高電壓電池
[0032]20:控制器
[0033]30:電力負(fù)載
[0034]42:氫氣罐
[0035]44:氫氣供應(yīng)管線
[0036]46:第一閥
[0037]52:鼓風(fēng)機(jī)
[0038]54:空氣供應(yīng)管線
[0039]56:第二閥
[0040]60:絕緣電阻測量裝置
[0041]62:底座
[0042]72:碰撞檢測器
[0043]74:車輛速度檢測器
[0044]100:安全系統(tǒng)
【具體實(shí)施方式】
[0045]本文使用的術(shù)語僅僅是為了說明【具體實(shí)施方式】，而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)、一種、該(a、an、the)”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外清楚指明。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在說明書中使用的術(shù)語“包括(comprises和/或com