[發(fā)明專利]一種燃料電池系統(tǒng)電流傳感器故障診斷及處理方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310384216.1
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116101066B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴序年;王佳元;黃潔萍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京重塑風光氫能科技有限公司;上海重塑能源科技有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L58/30;B60L15/20
• 代理公司: 北京星通盈泰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11952
• 代理人: 黃正奇

本公開提供了一種燃料電池系統(tǒng)電流傳感器故障診斷及處理方法和系統(tǒng)，涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：基于燃料電池實際電化學消耗的氫氣流量計算燃料電池的輸出電流；計算燃料電池的輸出電流與燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器的反饋電流的差值；響應于差值的絕對值大于預設(shè)數(shù)值閾值時，確定燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器電流信號異常；響應于燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器電流信號異常，定位故障傳感器；關(guān)閉故障傳感器所對應的模塊，控制整車進入跛行模式。本公開的方法及系統(tǒng)可以精確識別和定位電流傳感器故障，避免了故障定位過程中對燃料電池的工作產(chǎn)生沖擊損傷系統(tǒng)的問題，同時，還解決了因故障而采用簡單的關(guān)機處理導致車輛拋錨的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種燃料電池系統(tǒng)電流傳感器故障診斷及處理方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，燃料電池系統(tǒng)通過燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器（DCDC）實現(xiàn)對燃料電池輸出功率的控制以及匹配輸出端總線電壓。DCDC采用輸入端電流控制方式實現(xiàn)對電堆電流的拉載控制，電流傳感器實時采集信號，是實現(xiàn)DCDC良好控制的關(guān)鍵。DCDC電流傳感器一般采用低成本的霍爾型開環(huán)測量傳感器，配合周邊一些電氣元件搭建器電流采集電路，存在著下述問題：傳感器零漂，電流采樣電路周邊元器件的溫度穩(wěn)定性不足，傳感器或者元器件出現(xiàn)損壞，采樣電路供電穩(wěn)定性欠缺等，導致采集的電流信號出現(xiàn)異常。而異常的電流信號會導致燃料電池系統(tǒng)偏離正常的工作，可能會導致過流或者過電壓等異常。

針對電流信號的診斷，主要采用下述方法：DCDC輸入端和輸出端電流相互校準，從DCDC本身的工作特性角度出發(fā)，DCDC輸入輸出端的功率傳遞存在一定的效率，如果計算出來的效率偏離正常，可以認為傳感器出現(xiàn)異常。但是仍存在著以下問題：1）不能識別輸入還是輸出端傳感器異常；2）輸出電流傳感器信號受負載波動的影響很大，實時的信號與相對穩(wěn)定的輸入端信號的對應數(shù)量關(guān)系存在波動，因此，其使用場合受限。

當故障診斷出來后，為保護燃料電池系統(tǒng)，目前主流做法是進行故障關(guān)機，避免因電流信號錯誤而導致電堆拉載時受損。這種做法保護了燃料電池，但顯得簡單粗暴，且沒有從整車運行角度去考慮，直接關(guān)閉燃料電池系統(tǒng)降低了整車的行駛性，極端情況可能很快導致整車失去動力拋錨，給用戶帶來了極大的不方便。

綜上所述，亟需一種可以進行燃料電池系統(tǒng)電流傳感器故障診斷及處理的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本公開的目的是為了提供一種可以準確識別和定位電流傳感器故障的燃料電池系統(tǒng)電流傳感器故障診斷及處理方法和系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開采用了以下的技術(shù)方案：

本公開提供了一種燃料電池系統(tǒng)電流傳感器故障診斷及處理方法，包括：

基于燃料電池實際電化學消耗的氫氣流量計算燃料電池的輸出電流；

計算上述輸出電流與燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器的反饋電流的差值；

響應于上述差值的絕對值大于預設(shè)數(shù)值閾值時，確定燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器電流信號異常；

響應于上述燃料電池系統(tǒng)電功率輸出變換器電流信號異常，定位故障傳感器；

關(guān)閉上述故障傳感器所對應的模塊，控制整車進入跛行模式。

在一種實施方式中，上述實際電化學消耗的氫氣流量通過如下步驟獲得：

獲取從儲氫系統(tǒng)輸送到陽極腔體的新氫流量；

獲取尾排閥排出的氫氣流量；

獲取陽極腔體容積變化引起的氫氣流量；

基于上述新氫流量、上述尾排閥排出的氫氣流量和上述陽極腔體容積變化引起的氫氣流量，通過如下公式計算得到實際電化學消耗的氫氣流量，