具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1和图2，提供了如下具体实施例。

实施例1

在本实施例中提供了一种氢能燃料电池DCDC变换器的控制方法，基于燃料电池电堆系统的电能输出特性设计的，与燃料电池电堆系统是紧密联系的，需要实时信息交互。对于降功耗的限降电流控制的判断条件如图1所示，具体策略保护技术流程图如图2所示。

所述保护控制方法包括：

针对氢能燃料电池在不同阶段的放电过程设定氢能燃料电池不同的故障类型，每一故障类型设有对应的氢能燃料电池的输出电流预设阈值范围、DCDC变换器的输出电压预设阈值范围、DCDC变换器的输出功率；

实时检测所述氢能燃料电池的实际输出电流和DCDC变换器的实际输出电压并判断所述氢能燃料电池的实际输出电流落入的氢能燃料电池输出电流预设阈值范围和DCDC变换器的实际输出电压落入的DCDC变换器的输出电压预设阈值范围；

根据所述判断结果判断氢能燃料电池是否存在故障以及故障类型并采取相应的控制策略。

所述控制策略包括瞬态保护，所述瞬态保护包括根据对应的故障类型控制DCDC变换器按照对应的故障运行策略执行故障使能。

所述故障类型有五种，所述控制策略对应的设有五种故障运行策略，每一种故障运行策略设有对应的瞬态保护模式，每一种瞬态保护模式设有对应的上位机故障使能方式，其中：

当所述输出电流I满足I＝I(a)，且所述输出电压U不满足U(a)≤U<U(b)时，为第一类故障类型，对应的其瞬态保护模式为上位机I类故障使能方式；

当所述输出电流I满足I(b)≤I＜I(a)，且所述输出电压U均不满足U(a)≤U<U(b)，U(b)≤U<U(c)时，为第二种故障类型，对应的其瞬态保护模式为上位机Ⅱ类故障使能方式；

当所述输出电流I满足I(c)＜I＜I(b)，且所述输出电压U不满足U(c)≤U<U(d)，为第三种故障类型，对应的其瞬态保护模式为上位机Ⅲ类故障使能方式；

当所述输出电流I满足I＝I(c)，且所述输出电压U不满足U(d)≤U<U(e)，为第四种故障类型，对应的其瞬态保护模式为上位机Ⅳ类故障使能方式；

第五运行策略为：当所述输出电流I满足I<I(c)，为第五种故障类型，对应的其瞬态保护模式为上位机Ⅴ类故障使能方式；

其中，I(a)为氢能燃料电池最大输出电流，I(b)为氢能燃料电池拐点输出电流，I(c)为氢能燃料电池最小输出电流；U(a)为氢能燃料电池DCDC变换器最小输出电压，U(b)为燃料电池输出功率最大时的DCDC变换器输出电压，U(c)为氢能燃料电池DCDC变换器拐点输出电压，U(d)为燃料电池输出功率最小时的DCDC变换器输出电压，U(e)为氢能燃料电池DCDC变换器最大输出电压。

所述控制策略设有五种动态控制模式，所述五种动态控制模式设有三种功率输出模式P(a)、P＝UI、P＝P(c)：

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I＝I(a)，且当检测DC-DC变换器的输出电压U(a)≤U<U(b)，则P＝P(a)；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I(b)≤I＜I(a)，且当检测DC-DC变换器的输出电压U(a)≤U<U(b)，则P＝P(a)；当检测DC-DC变换器的输出电压U(b)≤U<U(c)，则P＝UI；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I(c)≤I＜I(b)，且当检测DC-DC变换器的输出电压在U(c)≤U<U(d)，则P＝UI；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I＝I(c)，且当检测DC-DC变换器的输出电压在U(d)≤U<U(e)，则P＝P(c)；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I＝I(a)，其当检测DC-DC变换器的输出电压U(a)≤U<U(b)，则P＝P(a)；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I(b)≤I＜I(a)，且当检测DC-DC变换器的输出电压U(a)≤U<U(b)，则P＝P(a)；当检测DC-DC变换器的输出电压U(b)≤U<U(c)，则P＝UI；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I(c)≤I＜I(b)，当检测DC-DC变换器的输出电压在U(c)≤U<U(d)，则P＝UI；

若检测到DC-DC变换器输入电流的值为I＝I(c)，当检测DC-DC变换器的输出电压在U(d)≤U<U(e)，则P＝P(c)；

P(a)＝UI(a)，P(c)＝UI(c)。

在本实施例中，上位机I-Ⅴ类故障使能的保护级别依次升高，对应的氢电池的故障严重程度依次增大，通过上位机I-Ⅴ类故障使能，向系统发出不同级别的保护信号，可使氢燃料电池在放电过程中，在各个不同阶段具有不同的保护模式。

实施例2

在本实施例中提供了一种氢能燃料电池DCDC变换器的控制方法，基于燃料电池电堆系统的电能输出特性设计的，与燃料电池电堆系统是紧密联系的，需要实时信息交互。对于降功耗的限降电流控制的判断条件如图1所示，具体策略保护技术流程图如图2所示。

所述保护控制方法包括：

针对氢能燃料电池在不同阶段的放电过程设定氢能燃料电池不同的故障类型，每一故障类型设有对应的氢能燃料电池的输出电流预设阈值范围、DCDC变换器的输出电压预设阈值范围、DCDC变换器的输出功率；

实时检测所述氢能燃料电池的实际输出电流和DCDC变换器的实际输出电压并判断所述氢能燃料电池的实际输出电流落入的氢能燃料电池输出电流预设阈值范围和DCDC变换器的实际输出电压落入的DCDC变换器的输出电压预设阈值范围；

根据所述判断结果判断氢能燃料电池是否存在故障以及故障类型并采取相应的控制策略。

所述控制策略包括瞬态保护，所述瞬态保护包括根据对应的故障类型控制DCDC变换器按照对应的故障运行策略执行故障使能。

DCDC变换器运行时，检测上级氢能燃料电池系统下发的输出电流I(即为DCDC变换器的输入电流)作为参考量，也检测DCDC变换器的输出电压作为参考量，输出功率作为控制输出量，其变化曲线如图1所示，其中电流参数分别为I(a)，I(b)，I(c)，I(a)为氢能燃料电池最大输出电流，I(b)为氢能燃料电池拐点输出电流，I(c)为氢能燃料电池最小输出电流；电压参数分别为U(a)，U(b)，U(c)，U(d)，U(e)，U(a)为氢能燃料电池DCDC变换器最小输出电压，U(b)为燃料电池输出功率最大时的DCDC变换器输出电压，U(c)为氢能燃料电池DCDC变换器拐点输出电压，U(d)为燃料电池输出功率最小时的DCDC变换器输出电压，U(e)为氢能燃料电池DCDC变换器最大输出电压，功率参数分别为P(a)＝UI(a)，P(c)＝UI(c)，P(a)为运行模式下主控下发输出功率，P(c)为保护模式下主控下发输出功率。

优选的，当检测到所述输出电流I满足I＝I(a)时，其中，I(a)为氢能燃料电池最大输出电流,则检测DCDC变换器的输出电压U是否满足：U(a)≤U<U(b)，其中，U(a)为氢能燃料电池DCDC变换器最小输出电压，U(b)为燃料电池输出功率最大时的DCDC变换器输出电压；当所述输出电压不满足U(a)≤U<U(b)时，则控制DCDC变换器按照上位机I类故障使能运行；当所述输出电压满足U(a)≤U<U(b)时，则控制DCDC变换器输出相应的输出功率P(a)，所述输出功率P(a)＝UI(a)。

优选的，当检测到所述输出电流I满足I(b)≤I＜I(a)时，其中，I(b)为氢能燃料电池拐点输出电流，检测所述输出电压U同时满足U(a)≤U<U(b)时，则控制DCDC变换器输出相应的输出功率P(a)，所述输出功率P(a)＝UI(a)。

优选的，当检测到所述输出电压U不满足U(a)≤U<U(b)时，继续判断检测所述输出电压U是否满足U(b)≤U<U(c)时，其中，U(c)为氢能燃料电池DCDC变换器拐点输出电压；当所述输出电压U满足U(b)≤U<U(c)时，则控制DCDC变换器输出相应的输出功率P；当检测所述输出电压U不满足U(a)≤U<U(b)时，则控制DCDC变换器按照上位机II类故障使能运行，所述输出功率P＝UI。

优选的，当检测所述输出电流I满足为I(c)＜I＜I(b)时，检测输出电压U是否满足U(c)≤U<U(d)，其中，U(c)为氢能燃料电池DCDC变换器拐点输出电压，U(d)为燃料电池输出功率最小时的DCDC变换器输出电压；当检测所述输出电压U满足U(c)≤U<U(d)时，则控制DCDC变换器输出相应的输出功率P；当检测所述输出电压U不满足U(c)≤U<U(d)时，则控制DCDC变换器按照上位机III类故障使能运行，所述输出功率P＝UI。

优选的，当检测所述输出电流I为I＝I(c)时，检测所述输出电压U满足U(d)≤U<U(e)，其中，U(d)为燃料电池输出功率最小时的DCDC变换器输出电压，U(e)为氢能燃料电池DCDC变换器最大输出电压；则控制DCDC变换器输出相应的输出功率P(c)，所述P(c)＝UI(c)；当检测所述输出电压U不满足U(d)≤U<U(e)，则控制DCDC变换器按照上位机IV类故障使能运行。在氢燃料电池放电过程中，所述输出电流I＝I(c)时，U满足U(d)≤U<U(e)，使氢燃料电池输出较低的功率，防止氢燃料电池按照正常运行的输出功率运行造成氢燃料电池发热，缩短使用寿命，起到了对氢燃料电池的保护。

优选的，所述第五故障策略对应的所述输出电流I为I<I(c)，当I满足I<I(c)时，则控制DCDC变换器按照上位机V类故障使能运行。

在本实施例中，上位机I-Ⅴ类故障使能的保护级别依次升高，对应的氢电池的故障严重程度依次增大，通过上位机I-Ⅴ类故障使能，向系统发出不同级别的保护信号，可使氢燃料电池在放电过程中，在各个不同阶段具有不同的保护模式。

在实施例1和2中，通过对氢燃料电池的输出电流I和DCDC变换器的输出电压设定在氢燃料电池放电的不同阶段设定不同的阀值范围，使氢燃料电池运行的UI曲线更接近图1的UI曲线图，提高了氢能燃料电池性能和使用寿命，同时也避免了DCDC变换器器件的损坏。

本实施例1和2的控制方法具有以下特点：

1、氢能燃料电池是一种电流源型的能源供给形式，输出电压会随着负载的变化而波动，特别是输出电流波动幅度大，出于稳定性和大功率器件的保护，本实施例采用对DCDC变换器进行动态控制与瞬态保护。

2、氢能燃料电池能量输出受电控设备的控制，将检测上级系统下发的燃料电池的输出电流(即为DC-DC变换器的输入电流)作为参考量，同时也检测DCDC变换器的输出电压作为参考量，输出功率作为控制输出量，将不同阶段划分不同的控制策略，灵活机动性大大增加。

3、将不同阶段故障划分为不同故障类型，制定了一系列保护方法快速鉴别故障，并作出迅速的上位机故障使能。易于判别故障类型，增加故障可控性，改善了保护技术控制方案。

实施例3

本实施例公开了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序；所述程序运行时执行实施例1中所述的控制方法。

实施例4

本实施例公开了一种处理器，所述处理器用于运行程序，所述所述程序运行时执行实施例1中所述的控制方法。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。