CN113733914A - 一种燃料电池的保护方法、保护装置及电力驱动车辆 - Google Patents

一种燃料电池的保护方法、保护装置及电力驱动车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池的保护方法、保护装置及电力驱动车辆，保护方法包括：获取第一时刻的动力电池的输出电流值I11、用电系统的耗电总电流值I12和燃料电池的发电电流值I13；根据I11‑(I12‑I13)，得到修正值Idiff；获取第二时刻的动力电池的输出电流值I21、用电系统的耗电总电流值I22和燃料电池的发电电流校正值I23’；根据I21‑I22‑Idiff，得到燃料电池的发电电流计算值I23”；比较I23”与I23’的大小；若I23”＞I23’，且持续预设时间，则判定熔断器断开，并控制燃料电池停机。本发明的技术方案，可在熔断器发生熔断时控制燃料电池停机，起到保护燃料电池的作用。

Description

一种燃料电池的保护方法、保护装置及电力驱动车辆
技术领域
本发明实施例涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种燃料电池的保护方法、保护装置及电力驱动车辆。
背景技术
在电力驱动车辆的高压回路中，通过安装熔断器来应对过载或短路故障，以保护相关线路上的用电器件。在各支路发生过载或短路时，会通过烧断熔断器中的保险丝，进而使得相关线路断路，起到保护电路的作用。
但燃料电池为非用电部件，燃料电池通过升压电路将充电电流传输至动力电池，在装配燃料电池的支路中，熔断器通常位于升压电路与动力电池之间的线路上，即熔断器位于燃料电池的电堆前端，存在的问题是：当支路发生过载或短路故障时，熔断器发生熔断，但燃料电池的电堆仍在运行，仍然有充电电流通过升压电路输出，而电能却无法到达总线；如果此时不能及时发现熔断器熔断，就会造成电堆出现过压或过流现象，最终导致电堆发生故障急停，损害电堆性能，缩短燃料电池的寿命。
发明内容
本发明实施例提供了一种燃料电池的保护方法、保护装置及电力驱动车辆，可及时识别判断熔断器是否发生熔断故障，并在熔断器发生熔断故障时及时控制燃料电池停机，避免损害燃料电池性能，进而起到保护燃料电池的作用。
第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池的保护方法，用于电力驱动车辆中，所述电力驱动车辆包括燃料电池、动力电池、整车控制系统以及用电系统；所述燃料电池与所述动力电池连接，所述动力电池与所述燃料电池之间设置有熔断器，所述燃料电池用于为所述动力电池充电；所述动力电池与所述用电系统连接，所述动力电池用于为所述用电系统供电；所述燃料电池、所述动力电池与所述用电系统均与所述整车控制系统连接，所述整车控制系统用于执行所述燃料电池的保护方法；所述燃料电池的保护方法包括：
S1、获取第一时刻的所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13；
S2、根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff；
S3、获取第二时刻的所述动力电池的第二输出电流值I21、所述用电系统的第二耗电总电流值I22和所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
S4、根据I21-I22-Idiff，得到所述燃料电池的第二发电电流计算值I23”；
S5、比较所述第二发电电流计算值I23”与所述第二发电电流校正值I23’的大小；
S6、若I23”＞I23’，且持续预设时间，则判定所述熔断器断开，并控制所述燃料电池停机。
可选的，在获取第一时刻的所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13之前，还包括：
S0、判断所述燃料电池是否处于工作状态；
若所述燃料电池处于工作状态，则获取所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13。
可选的，
若I23”≤I23’，则再次执行步骤S0～S6；
或者，
若I23”＞I23’，且持续小于预设时间，则再次执行步骤S0-S6。
可选的，所述获取所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’包括：
获取所述燃料电池的第二发电电流值I23；
根据C*I23，得到所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’；其中，C为大于-1且小于0的系数。
可选的，所述电力驱动车辆还包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述动力电池连接，所述动力电池的所述第一输出电流值I11和所述第二输出电流值I21通过所述电池管理系统获取。
可选的，所述用电系统包括驱动电机、蓄电池、散热风扇、助力转向泵、打气泵、暖风机、除霜器以及空调；
所述驱动电机、所述蓄电池、所述散热风扇、所述助力转向泵以及所述打气泵的电流从连接到所述驱动电机、所述蓄电池、所述散热风扇、所述助力转向泵以及所述打气泵的总线上获取；
所述暖风机、所述除霜器以及所述空调的电流根据所述暖风机、所述除霜器以及所述空调的工作状态和额定功率获取。
可选的，所述燃料电池内置有燃料电池控制器；所述获取所述燃料电池的所述第一发电电流值I13和所述第二发电电流值I23包括：
所述燃料电池控制器将所述燃料电池的所述第一时刻的第一实际电流值和所述第二时刻的第二实际电流值发送至所述整车控制系统；
所述整车控制系统将所述第一实际电流值转换为所述第一发电电流值I13，并将所述第二实际电流值转换为所述第二发电电流值I23。
第二方面，本发明实施例提供了一种燃料电池的保护装置，用于电力驱动车辆中，所述电力驱动车辆包括燃料电池、动力电池、整车控制系统以及用电系统；所述燃料电池与所述动力电池连接，所述动力电池与所述燃料电池之间设置有熔断器，所述燃料电池用于为所述动力电池充电；所述动力电池与所述用电系统连接，所述动力电池用于为所述用电系统供电；所述燃料电池、所述动力电池与所述用电系统均与所述整车控制系统连接，所述燃料电池的保护装置内置于所述整车控制系统中；所述燃料电池的保护装置包括：
获取模块，用于在第一时刻获取所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13；还用于在第二时刻获取所述动力电池的第二输出电流值I21、所述用电系统的第二耗电总电流值I22和所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
计算模块，用于根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff；还用于根据I21-I22-Idiff，得到所述燃料电池的第二发电电流计算值I23”；
控制模块，用于比较所述第二发电电流计算值I23”与所述第二发电电流校正值I23’的大小；并在I23”＞I23’，且持续预设时间时，判定所述熔断器断开，并控制所述燃料电池停机。
可选的，所述燃料电池的保护装置还包括：
判断模块，用于在获取第一时刻的所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13之前，判断所述燃料电池是否处于工作状态。
第三发面，本发明实施例提供了一种电力驱动车辆，包括上述燃料电池的保护装置。
本发明实施例中，首先获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13，通过第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13做差得到动力电池的第一输出电流计算值I11”，再通过第一输出电流值I11与第一输出电流计算值I11”做差得到第一修正值Idiff；然后获取在第一时刻之后的第二时刻的动力电池的第二输出电流值I21、用电系统的第二耗电总电流值I22和燃料电池的第二发电电流校正值I23’，通过第二输出电流值I21减去第二耗电总电流值I22，再减去第一修正值Idiff，得到燃料电池的第二发电电流计算值I23”；最后通过比较第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’的大小，若存在I23”＞I23’，且持续的时间大于或等于预设时间，则判定燃料电池前端的熔断器断开，进而控制燃料电池停机。本发明实施例提供的技术方案，通过比较燃料电池熔断器两端的电流大小，可以判断熔断器是否发生熔断故障，进而可以在熔断器熔断时及时控制燃料电池停机，起到保护燃料电池，延长使用寿命的作用；另外，由于用电系统中一些电附件不稳定，可能会导致获取的电流值不准确，通过先获取第一修正值Idiff进行计算判断，可以修正不准确的数据，从而提高准确性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电力驱动车辆的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种燃料电池的保护方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的另一种燃料电池的保护方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种燃料电池的保护装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种电力驱动车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种电力驱动车辆的结构示意图。如图1所示，该电力驱动车辆10包括动力燃料电池100、动力电池200、整车控制系统(Vehicle control unit，VCU)(图1中未示出)和各个用电器件组成的用电系统300，动力电池200与燃料电池100之间设置有熔断器110，动力电池200与用电系统300之间设置有熔断器310。燃料电池100内部的电堆120通过燃烧燃料(例如可以是氢气)产生电能开始发电，并在正负极继电器K121和K122的闭合下将电能通过升压DC-DC转换器130转化后传输至动力电池200，为动力电池200充电。另外，动力电池200还可以为用电系统300中的各个用电器件供电。在动力电池200与燃料电池100之间设置熔断器110，以及在动力电池200与用电系统300的各个用电器件之间设置熔断器310，有助于在各支路发生过载或短路故障时，熔断熔断器中的保险丝，保护后级电路。但熔断器110位于燃料电池100的输出端，在熔断器110熔断时，燃料电池100的电堆120仍可以处于运行状态，仍然有充电电流通过升压DC-DC转化器130输出，而电能却无法通过熔断器110达到动力电池200的总线上；如果此时不能及时发现熔断器110熔断，就会造成电堆120出现过压或过流现象，最终导致电堆120发生故障急停，损害电堆120性能，缩短燃料电池100的寿命。
针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种燃料电池的保护方法。图2是本发明实施例提供的一种燃料电池的保护方法的流程图。参考图1和图2所示，本实施例提供的燃料电池的保护方法用于电力驱动车辆10中，电力驱动车辆10包括燃料电池100、动力电池200、整车控制系统VCU(图1中未示出)以及用电系统300；燃料电池100与动力电池200连接，动力电池200与燃料电池100之间设置有熔断器110，燃料电池100用于为动力电池200充电；动力电池200与用电系统300连接，动力电池200用于为用电系统300供电；燃料电池100、动力电池200与用电系统300均与整车控制系统VCU连接，整车控制系统VCU用于执行燃料电池的保护方法；该燃料电池的保护方法包括：
S1、获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13。
可选的，电力驱动车辆10还可以包括电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)(图1中未示出)，电池管理系统BMS与动力电池200连接，动力电池200的第一输出电流值I11可以通过电池管理系统BMS获取。电池管理系统BMS可以向整车控制系统VCU实时反馈动力电池200的当前电流状态。通过电池管理系统BMS获取的第一输出电流值I11是动力电池200的实际用电情况。动力电池200的第一输出电流值I11，取值可能为正，可能为负，若动力电池200的耗电电流大于充电电流，动力电池200处于耗电状态，第一输出电流值I11的符号为正；动力电池200的耗电电流小于充电电流，动力电池200处于充电状态，第一输出电流值I11的符号为负。
可选的，用电系统300可以包括驱动电机320、蓄电池330、散热风扇340、助力转向泵350、打气泵360、暖风机370、除霜器380以及空调390；驱动电机320、蓄电池330、散热风扇340、助力转向泵350以及打气泵360的电流从连接到驱动电机320、蓄电池330、散热风扇340、助力转向泵350以及打气泵360的总线上获取；暖风机370、除霜器380以及空调390的电流根据暖风机370、除霜器380以及空调390的工作状态和额定功率获取。
驱动电机320的电流可以从CAN总线上获取，从驱动电机管理系统MCU321(Microcontroller Unit，MCU)中获取；驱动电机320在耗电模式下可以从动力电池200中获取电能并驱动电力驱动车辆10行驶，在发电模式下可以回收电力驱动车辆10的制动能量，并存储在动力电池200，即为动力电池200充电，因此，驱动电机320在耗电模式下，其电流的取值为正，在发电模式下，其电流的取值为负。
蓄电池330、散热风扇340、助力转向泵350以及打气泵360可以统称为电力驱动车辆10的辅机，其电流均可以从CAN总线上获取，蓄电池330的电流可以从3kw DC-DC转化器331中获取；散热风扇340的电流可以从6kw DC-DC转化器341中获取；助力转向泵350的电流可以从助力转向泵控制器351中获取；打气泵360的电流可以从打气泵控制器361中获取。蓄电池330、散热风扇340、助力转向泵350以及打气泵360全部工作在耗电状态，因此，其电流的取值均为正。
暖风机370、除霜器380以及空调390可以统称为电力驱动车辆10的电附件，其电流根据各自的工作状态和额定功率获取，即在继电器K371闭合的情况下，暖风机370的电流通过暖风机370的额定功率除以暖风机370的额定电压获得，在继电器K371断开的情况下，暖风机370不工作，无电流；在继电器K381闭合的情况下，除霜器380的电流通过除霜器380的认定额定功率除以除霜器380的额定电压获得，在继电器K381断开的情况下，除霜器380不工作，无电流；空调390可以在驾驶员开启的情况下工作，也可以在停车充电的情况下自动开启，其电流通过空调390的额定功率除以额定电压获得，无需设置继电器控制。暖风机370、除霜器380以及空调390全部工作在耗电状态，因此，其电流的取值均为正。
用电系统300的第一耗电总电流值I12等于驱动电机320、蓄电池330、散热风扇340、助力转向泵350、打气泵360、暖风机370、除霜器380以及空调390的电流之和，整车控制系统VCU获得用电系统300中各个用电器件的工作状态及电流信息后，并进行加和计算，最终获取用电系统300的第一耗电总电流值I12。
可选的，燃料电池100内置有燃料电池控制器(图中为示出)；获取燃料电池100的第一发电电流值I13和第二发电电流值I23包括：燃料电池控制器将燃料电池100的第一时刻的第一实际电流值和第二时刻的第二实际电流值发送至整车控制系统VCU；整车控制系统VCU将第一实际电流值转换为第一发电电流值I13，并将第二实际电流值转换为第二发电电流值I23。
具体的，燃料电池100与熔断器110之间设置有升压DC-DC转换器130，升压DC-DC转换器130一般用于将燃料电池100中的电堆120的电能从高电流低电压状态转变为低电流高电压状态，便于传输至动力电池200。但在熔断器110熔断后，升压DC-DC转化器130无电流输出，因此燃料电池100的第一发电电流值I13和第二发电电流值I23无法从升压DC-DC转换器130中获取，需要燃料电池100内置的燃料电池控制器将燃料电池100的第一时刻的第一实际电流值和第二时刻的第二实际电流值发送至整车控制系统VCU；整车控制系统VCU将燃料电池100输出端的第一实际电流值转换为动力电池200母线上的第一发电电流值I13，并将燃料电池100输出端的第二实际电流值转换为动力电池200母线上的第二发电电流值I23，以便与后续比较大小，示例性的，燃料电池100输出端的电压可以为300V，其对应的电流值为第一实际电流值和第二实际电流值，动力电池200母线上的电压为经过升压处理的600V电压，其对应的电流值为第一发电电流值I13和第二发电电流值I23。
S2、根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff。
本发明实施例提供的燃料电池的保护方法是周期性获各个电气设备的电流状态，进而周期性判断熔断器110是否发生熔断故障的，因此，存在各个电附件运行不稳定的情况，因此需要在计算判断之前，需要获取一修正值，用于修正电附件的不准确的电流数据。整车控制系统VCU获取了第一时刻的动力电池200的第一输出电流值I11、用电系统300的第一耗电总电流值I12和燃料电池100的第一发电电流值I13后，首先通过用电系统300的第一耗电总电流值I12减去燃料电池100的第一发电电流值I13，获得动力电池200的第一输出电流计算值I11”，再通过第一输出电流值I11与第一输出电流计算值I11”作差得到第一修正值Idiff。
S3、获取第二时刻的动力电池的第二输出电流值I21、用电系统的第二耗电总电流值I22和燃料电池的第二发电电流校正值I23’，第二时刻在第一时刻之后。
在获取了第一修正值Idiff后，整车控制系统VCU继续获取第二时刻的动力电池200的第二输出电流值I21、用电系统300的第二耗电总电流值I22，动力电池200的第二输出电流值I21通过电池管理系统BMS获取，用电系统300的第二耗电总电流值I22通过获取各用电器件的电流后计算得出。
可选的，获取燃料电池的第二发电电流校正值I23’可以包括：获取燃料电池的第二发电电流值I23；根据C*I23，得到燃料电池的第二发电电流校正值I23’；其中，C为大于-1且小于0的系数。燃料电池100的第二发电电流值I23通过升压DC-DC转换器130获取。从升压DC-DC转换器130获取的第二发电电流校正值I23’实际是取值为正的电流数值，但燃料电池100用于为动力电池200充电，所以在数值计算中应取负值，因此需要取一系数C将获得的第二发电电流值I23进行校正，得到第二发电电流校正值I23’，C的取值为负。另外，为避免燃料电池100的电堆120的输出电流经过升压DC-DC转换器130后较小，引起误判，还需将第二发电电流值I23扩大一定的倍数，使得第二发电电流校正值I23’大一点，因此，系数C的取值为-1到0之间。通过升压DC-DC转换器130获取燃料电池100的第二发电电流值I23，在根据C*I23，得到燃料电池的第二发电电流校正值I23’。C的取值，本领域技术人员可以根据技术经验选择，还可以通过燃料电池100的第二发电电流值I23与C的取值关系图表中获得，一般情况下，随着燃料电池100的第二发电电流值I23增大，C的取值逐渐减小，示例性的，当燃料电池100的第二发电电流值I23为5A时，C的取值可以为-0.6，此时燃料电池的第二发电电流校正值I23’为-3A；当燃料电池100的第二发电电流值I23为10A时，C的取值可以为-0.8，此时燃料电池的第二发电电流校正值I23’为-8A。
S4、根据I21-I22-Idiff，得到燃料电池的第二发电电流计算值I23”。
通过动力电池200的第二输出电流值I21减去用电系统300的第二耗电总电流值I22，得到未修正的燃料电池100的第二发电电流计算值，在减去第一修正值，进而得到修正后的燃料电池100的第二发电电流计算值I23”。
S5、比较第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’的大小。
需要说明的是，第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’均为负值，即第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’为负数之间的比较大小。
S6、若I23”＞I23’，且持续预设时间，则判定熔断器断开，并控制燃料电池停机。
第二发电电流计算值I23”即为通过整车控制系统VCU计算的燃料电池100与动力电池100之间的熔断器110靠近动力电池200一端的电流，第二发电电流校正值I23’即为燃料电池100与动力电池100之间的熔断器110靠近燃料电池100一端的电流。若存在I23”＞I23’，说明存在燃料电池100输出的发电电流绝对值大于动力电池200从燃料电池100中获得的充电电流绝对值，此时整车控制系统VCU触发计时，在I23”＞I23’的持续时间大于预设时间时，整车控制系统VCU可判定熔断器110断开，并可以及时向燃料电池100发出停机指令，以控制燃料电池100停机。预设时间，本领域技术人员可以根据经验技术确定，示例性的，整车控制系统VCU可以每隔10ms执行一次上述步骤，预设时间可以设置为50ms。示例性的，在熔断器110已经熔断情况下，动力电池200无法从燃料电池100中获取充电电流，整车控制系统VCU计算得到的第二发电电流计算值I23”一般为零，但燃料电池100的电堆120一直有电能输出，整车控制系统VCU计算得到的第二发电电流校正值I23’为一负数，满足I23”＞I23’且持续预设时间的条件，整车控制系统VCU即可判定熔断器110断开，并可以及时向燃料电池100发出停机指令，以及时控制燃料电池100停机，避免对电堆120造成损害。
本发明实施例，通过首先获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13，计算得到第一修正值Idiff；继续获取第二时刻的动力电池的第二输出电流值I21、用电系统的第二耗电总电流值I22，并结合第一修正值Idiff，得到燃料电池的第二发电电流计算值I23”，获取燃料电池的第二发电电流值I23；根据C*I23，得到燃料电池的第二发电电流校正值I23’，第二时刻在第一时刻之后；最后比较两个负数第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’的大小，在I23”＞I23’，且持续预设时间后，判定熔断器断开，并控制燃料电池停机。本发明实施例提供的燃料电池的保护方法，可以准确地判断熔断器是否发生熔断故障，进而在熔断器熔断时及时控制燃料电池停机，起到保护燃料电池、延长使用寿命的作用；另外，通过获取第一修正值Idiff进行计算判断，可以修正不准确的数据，从而提高准确性。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了另一种燃料电池的保护方法。图3是本发明实施例提供的另一种燃料电池的保护方法的流程图。如图3所示，该燃料电池的保护方法还可以包括：
S20、判断燃料电池是否处于工作状态；若是，则执行S21；若否，则结束流程。
在获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13之前，整车控制系统VCU首先应判断燃料电池是否处于工作状态，若在燃料电池未处于工作状态的情况下，就执行以下流程步骤，可能会造成误判问题。
S21、获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13。
S22、根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff。
S23、获取第二时刻的动力电池的第二输出电流值I21、用电系统的第二耗电总电流值I22和燃料电池的第二发电电流校正值I23’，第二时刻在第一时刻之后。
S24、根据I21-I22-Idiff，得到燃料电池的第二发电电流计算值I23”。
S25、判断是否存在I23”＞I23’；若是，则执行S26；若否，则返回执行S20。
若I23”≤I23’，则说明熔断器110未发生熔断故障，整车控制系统VCU则可重新执行该燃料电池的保护方法的步骤。
S26、判断I23”＞I23’是否持续预设时间；若是，则执行S27；若否，则返回执行S20。
若存在I23”＞I23’，但存在I23”＞I23’的持续时间未超过预设时间，则可能存在在某一周期内某些电流数据不稳定而导致燃料电池的第二发电电流计算值I23”或第二发电电流校正值I23’计算不准确，但在下一周期时及时进行了数据修正，从而使得I23”＞I23’的持续时间未超过预设时间，则不能判定熔断器110发生熔断故障，因此需要整车控制系统VCU重新执行该燃料电池的保护方法的步骤，进行进一步判断。
S27、判定熔断器断开，并控制燃料电池停机。
本发明实施例，通过获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13之前，首先判断燃料电池是否处于工作状态，可以避免在燃料电池未处于工作状态的情况下就执行流程步骤，而可能会造成误判问题；在I23”≤I23’时，整车控制系统VCU重新执行该燃料电池的保护方法的步骤，并在I23”＞I23’，但I23”＞I23’的持续时间未超过预设时间时，整车控制系统VCU重新执行该燃料电池的保护方法的步骤，进行进一步判断，可以避免因电流数据不稳定而造成的判断不准确问题，进而避免因误判而造成频繁控制燃料电池停机的问题。本发明实施例提供的燃料电池的保护方法，不仅能够准确地判断熔断器是否发生熔断故障，在熔断器熔断时及时控制燃料电池停机，起到保护燃料电池、延长使用寿命的作用，而且还可以避免燃料电池未处于工作状态的情况下就执行流程步骤而可能会造成误判问题，避免因电流数据不稳定而造成的判断不准确问题，进而避免因误判而造成频繁控制燃料电池停机的问题，进一步提高准确性。
基于同一构思，本发明实施例还提供了另一种燃料电池的保护装置，用于电力驱动车辆中，电力驱动车辆包括燃料电池、动力电池、整车控制系统以及用电系统；燃料电池与动力电池连接，动力电池与燃料电池之间设置有熔断器，燃料电池用于为动力电池充电；动力电池与用电系统连接，动力电池用于为用电系统供电；燃料电池、动力电池与用电系统均与整车控制系统连接，燃料电池的保护装置内置于整车控制系统中。图4是本发明实施例提供的一种燃料电池的保护装置的结构示意图。如图4所示，该燃料电池的保护装置11包括：
获取模块12，用于在第一时刻获取动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13；还用于在第二时刻获取动力电池的第二输出电流值I21、用电系统的第二耗电总电流值I22和燃料电池的第二发电电流校正值I23’，第二时刻在第一时刻之后。
计算模块13，用于根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff；还用于根据I21-I22-Idiff，得到燃料电池的第二发电电流计算值I23”。
控制模块14，用于比较第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’的大小；并在I23”＞I23’，且持续预设时间时，判定熔断器断开，并控制燃料电池停机。
可选的，继续参考图4所示，该燃料电池的保护装置11还可以包括：判断模块15，用于在获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和所的第一发电电流值I13之前，判断燃料电池是否处于工作状态。
本发明实施例中，判断模块首先判断燃料电池是否处于工作状态；获取模块获取第一时刻的动力电池的第一输出电流值I11、用电系统的第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13；计算模块通过第一耗电总电流值I12和燃料电池的第一发电电流值I13做差得到动力电池的第一输出电流计算值I11”，再通过第一输出电流值I11与第一输出电流计算值I11”做差得到第一修正值Idiff；获取模块继续获取在第一时刻之后的第二时刻的动力电池的第二输出电流值I21、用电系统的第二耗电总电流值I22和燃料电池的第二发电电流校正值I23’；计算模块通过第二输出电流值I21减去第二耗电总电流值I22，再减去第一修正值Idiff，得到燃料电池的第二发电电流计算值I23”；控制模块通过比较第二发电电流计算值I23”与第二发电电流校正值I23’的大小，若存在I23”＞I23’，且持续的时间大于或等于预设时间，则判定燃料电池前端的熔断器断开，进而控制燃料电池停机。本发明提供的技术方案，通过比较燃料电池熔断器两端的电流大小，可以判断熔断器是否发生熔断故障，进而可以在熔断器熔断时及时控制燃料电池停机，起到保护燃料电池，延长使用寿命的作用；另外，通过获取第一修正值Idiff进行计算判断，可以修正不准确的数据，从而提高准确性。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种电力驱动车辆，图5是本发明实施例提供的另一种电力驱动车辆的结构示意图。如图5所示，该电力驱动车辆10，包括上述实施例所述的燃料电池的保护装置11。
本发明实施例中，通过比较燃料电池熔断器两端的电流大小，可以判断熔断器是否发生熔断故障，进而可以在熔断器熔断时及时控制燃料电池停机，起到保护燃料电池，延长使用寿命的作用，同时，通过获取第一修正值可以修正不准确的数据，从而提高准确性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种燃料电池的保护方法，其特征在于，用于电力驱动车辆中，所述电力驱动车辆包括燃料电池、动力电池、整车控制系统以及用电系统；所述燃料电池与所述动力电池连接，所述动力电池与所述燃料电池之间设置有熔断器，所述燃料电池用于为所述动力电池充电；所述动力电池与所述用电系统连接，所述动力电池用于为所述用电系统供电；所述燃料电池、所述动力电池与所述用电系统均与所述整车控制系统连接，所述整车控制系统用于执行所述燃料电池的保护方法；所述燃料电池的保护方法包括：
S1、获取第一时刻的所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13；
S2、根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff；
S3、获取第二时刻的所述动力电池的第二输出电流值I21、所述用电系统的第二耗电总电流值I22和所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
S4、根据I21-I22-Idiff，得到所述燃料电池的第二发电电流计算值I23”；
S5、比较所述第二发电电流计算值I23”与所述第二发电电流校正值I23’的大小；
S6、若I23”＞I23’，且持续预设时间，则判定所述熔断器断开，并控制所述燃料电池停机。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的保护方法，其特征在于，在获取第一时刻的所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13之前，还包括：
S0、判断所述燃料电池是否处于工作状态；
若所述燃料电池处于工作状态，则获取所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13。
3.根据权利要求2所述的燃料电池的保护方法，其特征在于，
若I23”≤I23’，则再次执行步骤S0～S6；
或者，
若I23”＞I23’，且持续小于预设时间，则再次执行步骤S0-S6。
4.根据权利要求1所述的燃料电池的保护方法，其特征在于，所述获取所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’包括：
获取所述燃料电池的第二发电电流值I23；
根据C*I23，得到所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’；其中，C为大于-1且小于0的系数。
5.根据权利要求1所述的燃料电池的保护方法，其特征在于，所述电力驱动车辆还包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述动力电池连接，所述动力电池的所述第一输出电流值I11和所述第二输出电流值I21通过所述电池管理系统获取。
6.根据权利要求1所述的燃料电池的保护方法，其特征在于，所述用电系统包括驱动电机、蓄电池、散热风扇、助力转向泵、打气泵、暖风机、除霜器以及空调；
所述驱动电机、所述蓄电池、所述散热风扇、所述助力转向泵以及所述打气泵的电流从连接到所述驱动电机、所述蓄电池、所述散热风扇、所述助力转向泵以及所述打气泵的总线上获取；
所述暖风机、所述除霜器以及所述空调的电流根据所述暖风机、所述除霜器以及所述空调的工作状态和额定功率获取。
7.根据权利要求4所述的燃料电池的保护方法，其特征在于，所述燃料电池内置有燃料电池控制器；所述获取所述燃料电池的所述第一发电电流值I13和所述第二发电电流值I23包括：
所述燃料电池控制器将所述燃料电池的所述第一时刻的第一实际电流值和所述第二时刻的第二实际电流值发送至所述整车控制系统；
所述整车控制系统将所述第一实际电流值转换为所述第一发电电流值I13，并将所述第二实际电流值转换为所述第二发电电流值I23。
8.一种燃料电池的保护装置，其特征在于，用于电力驱动车辆中，所述电力驱动车辆包括燃料电池、动力电池、整车控制系统以及用电系统；所述燃料电池与所述动力电池连接，所述动力电池与所述燃料电池之间设置有熔断器，所述燃料电池用于为所述动力电池充电；所述动力电池与所述用电系统连接，所述动力电池用于为所述用电系统供电；所述燃料电池、所述动力电池与所述用电系统均与所述整车控制系统连接，所述燃料电池的保护装置内置于所述整车控制系统中；所述燃料电池的保护装置包括：
获取模块，用于在第一时刻获取所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13；还用于在第二时刻获取所述动力电池的第二输出电流值I21、所述用电系统的第二耗电总电流值I22和所述燃料电池的第二发电电流校正值I23’，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
计算模块，用于根据I11-(I12-I13)，得到第一修正值Idiff；还用于根据I21-I22-Idiff，得到所述燃料电池的第二发电电流计算值I23”；
控制模块，用于比较所述第二发电电流计算值I23”与所述第二发电电流校正值I23’的大小；并在I23”＞I23’，且持续预设时间时，判定所述熔断器断开，并控制所述燃料电池停机。
9.根据权利要求8所述的燃料电池的保护装置，其特征在于，所述燃料电池的保护装置还包括：
判断模块，用于在获取第一时刻的所述动力电池的第一输出电流值I11、所述用电系统的第一耗电总电流值I12和所述燃料电池的第一发电电流值I13之前，判断所述燃料电池是否处于工作状态。
10.一种电力驱动车辆，其特征在于，包括权利要求8或9所述的燃料电池的保护装置。
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