燃料电池车辆容错控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种燃料电池车辆容错控制方法及装置，其中所述方法包括：获取动力电池的输出电压、燃料电池的输出电压和燃料电池的当前电流；根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流；根据所述燃料电池的目标电流和当前电流的偏差值，计算所需的DC/DC控制器的调节量；根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。本发明专利技术所提供的燃料电池车辆容错控制方法，能够在能量控制器出现故障的情况下，保证车辆的降速行驶或正常行驶，避免由于车辆停运带来的安全问题。

Fuel cell vehicle fault tolerant control method and apparatus

The present invention provides a fuel cell vehicle fault tolerant control method and device, wherein said method comprises: the current output voltage and the output voltage of fuel cell, fuel cell acquisition of power batteries; the output voltage according to the output voltage, the power battery of the power battery capacity, the battery charge and discharge rate preset the preset, low speed power and the fuel cell, the target current calculation of the fuel cell; according to the deviation of the target current of the fuel cell and the current value of the DC/DC controller are required to calculate the adjustment quantity; according to the regulation of the amount of DC/DC required for the controller to adjust the output of the fuel cell the current to the target current. Fuel cell vehicle fault tolerant control method provided by the invention can fault appears in the energy control, ensure the vehicle deceleration driving or normal driving, avoid the safety problems caused by vehicle outage.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池车辆
，特别是涉及燃料电池汽车容错控制方法及装置。
技术介绍
以燃料电池为主动力电源或将燃料电池作为增程器的车辆逐步市场化，而燃料电池车辆结构比较复杂，为了提高车辆运行安全性和可靠性，利用能量管理器将燃料电池与动力电池进行的能量匹配后，为燃料电池车辆提供稳定、持续的动力输出。在传统技术中，负责全车运行控制管理的车辆主控制器当检测到能量管理器出现故障时，即认为失去了对动力系统的控制，停止燃料电池车辆运行。在燃料电池系统、动力电池系统均工作正常，只有能量管理器出现故障的情况下，燃料电池系统和动力电池系统依然能够为车辆提供动力输出，且燃料电池车辆的停驶会带来交通阻塞，影响乘客出行等各种交通安全问题，如何在燃料电池车辆的能量管理器出现故障的情况下，利用DC/DC控制器(直流电压转换控制器)继续控制燃料电池车辆降速行驶，是燃料电池车辆领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对能量管理器出现故障的情况下车辆停驶的问题，提供一种燃料电池汽车容错控制方法，能保证车辆在能量管理器出现故障的情况下降速行驶，避免车辆停驶带来的安全问题。一种燃料电池汽车容错控制方法，所述方法包括：获取动力电池的输出电压、燃料电池的输出电压和燃料电池的当前电流；根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流；根据所述燃料电池的目标电流和当前电流的偏差值，计算所需的DC/DC控制器的调节量；根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。在其中一个实施例中，所述根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流，包括：发送调节指令至DC/DC控制器，以使所述DC/DC控制器根据所述所需的DC/DC控制器的调节量调节脉宽调制的占空比，以调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。在其中一个实施例中，在所述根据所述动力电池的输出电压、所述动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流的步骤之前，所述方法还包括：接收容错控制启动信号，以启动容错控制。在其中一个实施例中，在所述燃料电池车辆包括燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器，在所述根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流的步骤之前，所述方法还包括：分别获取燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号，所述运行状态和所述连接状态包括正常或故障；根据所述燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号判断所述燃料电池系统、所述动力电池系统和所述能量管理器的运行状态和连接状态；当所述燃料电池系统和所述动力电池系统的运行状态和连接状态均为正常，且所述能量管理器的运行状态和连接状态中的至少一种为故障时，根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流。在其中一个实施例中，所述根据所述燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号判断所述燃料电池系统、所述动力电池系统和所述能量管理器的运行状态和连接状态，包括：判断在预设时长内是否接收到所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的周期性循环计数信号；若否，则判断对应的所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为故障；若是，则判断所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为正常；在所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为正常的情况下，判断接收到的所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的循环计数信号是否正常循环计数，若否，则判断对应的所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的运行状态为故障。本专利技术所提供的燃料电池车辆容错控制方法，能够在能量控制器出现故障的情况下，输出DC/DC的调节量，以使DC/DC控制器控制对燃料电池系统和动力电池系统进行能量匹配，保证车辆的降速行驶或正常行驶，避免由于车辆停运带来的安全问题。本专利技术还提供一种燃料电池车辆容错控制装置，所述装置包括：当前电流获取模块，用于获取动力电池的输出电压、燃料电池的输出电压和燃料电池的当前电流；目标电流计算模块，用于根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流；调节量计算模块，用于根据所述燃料电池的目标电流和当前电流的偏差值，计算所需的DC/DC控制器的调节量；电流调节模块，用于根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。在其中一个实施例中，还包括：调节指令发送模块，用于发送调节指令至DC/DC控制器，以使所述DC/DC控制器根据所述所需的DC/DC控制器的调节量调节脉宽调制的占空比，以调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。在其中一个实施例中，还包括：启动信号接收模块，用于接收容错控制启动信号，以启动容错控制。在其中一个实施例中，还包括：监控信号获取模块，用于分别获取燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号，所述运行状态和所述连接状态包括正常或故障；状态判断模块，用于根据所述燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号判断所述燃料电池系统、所述动力电池系统和所述能量管理器的运行状态和连接状态；以及用于当所述燃料电池系统和所述动力电池系统的运行状态和连接状态均为正常，且所述能量管理器的运行状态和连接状态中的至少一种为故障时，使目标电流计算模块根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流。在其中一个实施例中，所述状态判断模块，包括；第一判断子模块，用于判断在预设时长内是否接收到所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的周期性循环计数信号，若否，则判断所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为故障；若是，则判断所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为正常；第二判断子模块，用于在所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为正常的情况下，判断接收到的所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的循环计数信号是否正常循环计数，若否，则判断所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的运行状态为故障。本专利技术所提供的燃料电池车辆容错控制装置，能够在能量控制器出现故障的情况下，获得所需的DC/DC控制器的调节量，通过DC/DC控制器控制对燃料电池系统和动力电池系统进行能量匹配，保证车辆的降速行驶或正常行驶，避免由于车辆停运带来的安全问题。附图说明图1为一个实施例中的燃料电池车辆容错控制方法的流程图；图2为另一个实施例中的燃料电池车辆容错本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池车辆容错控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取动力电池的输出电压、燃料电池的输出电压和燃料电池的当前电流；根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流；根据所述燃料电池的目标电流和当前电流的偏差值，计算所需的DC/DC控制器的调节量；根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车辆容错控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取动力电池的输出电压、燃料电池的输出电压和燃料电池的当前电流；根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流；根据所述燃料电池的目标电流和当前电流的偏差值，计算所需的DC/DC控制器的调节量；根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆容错控制方法，其特征在于，所述根据所需的DC/DC控制器的调节量调节所述燃料电池的输出电流至目标电流，包括：发送调节指令至DC/DC控制器，以使所述DC/DC控制器根据所述所需的DC/DC控制器的调节量调节脉宽调制的占空比，以调节所述燃料电池的输出电流至目标电流。3.根据权利要求1所述的燃料电池车辆容错控制方法，其特征在于，在所述根据所述动力电池的输出电压、所述动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流的步骤之前，所述方法还包括：接收容错控制启动信号，以启动容错控制。4.根据权利要求1所述的燃料电池车辆容错控制方法，在所述燃料电池车辆包括燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器，其特征在于，在所述根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流的步骤之前，所述方法还包括：分别获取燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号，所述运行状态和所述连接状态包括正常或故障；根据所述燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号判断所述燃料电池系统、所述动力电池系统和所述能量管理器的运行状态和连接状态；当所述燃料电池系统和所述动力电池系统的运行状态和连接状态均为正常，且所述能量管理器的运行状态和连接状态中的至少一种为故障时；根据所述动力电池的输出电压、动力电池的容量、所述动力电池的预设充放电倍率、预设的降速运行功率和所述燃料电池的输出电压，计算所述燃料电池的目标电流。5.根据权利要求4所述的燃料电池车辆容错控制方法，其特征在于，所述根据所述燃料电池系统、动力电池系统和能量管理器的运行状态和连接状态的监控信号判断所述燃料电池系统、所述动力电池系统和所述能量管理器的运行状态和连接状态，包括：判断在预设时长内是否接收到所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的周期性循环计数信号；若否，则判断对应的所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为故障；若是，则判断所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接状态为正常；在所述燃料电池系统或所述动力电池系统或所述能量管理器的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建秋，张文斌，徐梁飞，欧阳明高，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11