车用燃料电池系统绝缘性能分析与优化
王安，刘长来，夏诗忠，陈念 （骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司）
摘要：为了提升燃料电池系统的绝缘性，针对零部件的结构特性、材料特性以及安装方式进行了优化设计。首先，对绝缘路径进行电路和水路的失效分析；然后，改善电堆内部绝缘设计及电堆仓结构，优化了电子元件保护策略，同时，更换了水泵、水暖型加热器等高压供电冷却回路的零部件材料，调整了散热器、中冷器以及传感器等零部件的加工工艺和安装方式。最后，通过绝缘电阻测试，新型车用燃料电池系统的静态绝缘电阻超过5MΩ（500 V测试电压下），运行状态下的绝缘电阻超过3MΩ（在线监测状态下）。
主题词：燃料电池系统；绝缘性能；失效分析；系统设计；零部件设计
目录介绍
1 前言
2 绝缘失效路径分析
2.1 电路分析
2.1.1 电堆绝缘失效
2.1.2 CVM绝缘失效
2.1.3 高压电缆绝缘失效
2.1.4 升压 DC/DC变换器绝缘失效
2.1.5 空气压缩机绝缘失效
2.1.6 循环泵绝缘失效
2.2 水路分析
2.2.1 水泵绝缘失效
2.2.2 PTC的绝缘失效
2.2.3 传感器的绝缘失效
2.2.4 散热器绝缘失效
2.3 石墨颗粒对绝缘性能的影响
3 优化设计
3.1 电堆优化方案
3.2 CVM优化方案
3.3 高压电缆优化方案
3.4 升压 DC/DC变换器优化方案
3.5 空压机优化方案
3.6 氢气循环泵优化方案
3.7 水泵优化方案
3.8 PTC优化方案
3.9 传感器优化方案
3.10 散热器优化方案
4 系统测试
5 结束语
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