一种燃料电池故障诊断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料电池系统故障诊断方法及装置，所述方法包括：实时监测所有电池单体电压，根据线下台架标定的电池单体电压判断电池单体电压异常位置和路数，根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障和/或芯片故障，并对不同故障采用对应正常值替代策略，使燃料电池系统保持正常运行，避免了系统因电子辅件或信号线束故障而直接停止工作的单一操作，有效提高燃料电池单体电压控制系统的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池故障诊断方法及装置
本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池故障诊断方法及装置。
技术介绍
作为一种新能源汽车，氢燃料电池汽车是未来新能源清洁动力汽车的主要发展方向之一。氢燃料电池汽车的动力核心是氢燃料电池电堆，一种通过氢气和氧气的化学反应产生电能的装置，对于输出功率百kW级的车用氢燃料电池电堆，通常需要对燃料电池单体电压信号进行监测，以判断燃料电池电堆的工作状态。传统的燃料电池电堆故障诊断的技术常使用外部监测设备检测电池单体电压，面对上百千瓦的电堆，监测设备需要使用上百根单体电压信号线束连接燃料电池单体及单体电压巡检控制器。随着燃料电池电堆运行时间的累积，极易出现燃料电池电堆本身无故障，但因电子辅件或信号线束故障而导致电池单体电压信号异常，从而造成对燃料电池电堆工作状态的误诊断，使整个燃料电池系统停止工作。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种燃料电池故障诊断方法及装置，能够解决上述至少一个技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种燃料电池系统的故障诊断方法，所述燃料电池系统包括若干用于采集电池单体电压的采样芯片，所述故障诊断方法包括：实时监测所有电池单体电压；根据线下台架标定的电池单体电压，判断电池单体电压异常位置和路数；根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障和/或芯片故障；其中，电池单体电压异常位置的连续路数小于采样芯片采样路数，确定为信号线束故障；电池单体电压异常位置的连续路数等于采样芯片采样路数的正整数倍，确定为芯片故障。可选的，所述信号线束故障包括单路信号线故障和多路信号线故障；在所述根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障之后，还包括：确定为单路信号线故障，则对该路异常的电池单体电压，采用相邻正常电池单体电压、平均电池单体电压，或相邻正常电池单体电压与平均电池单体电压的平均电压中的任一电压替代；确定为多路信号线故障，则对每一路异常的电池单体电压，采用相邻正常电池单体电压、平均电池单体电压，或相邻正常电池单体电压与平均电池单体电压的平均电压中的任一电压替代。可选的，所述芯片故障包括采样芯片故障，通讯芯片和/或微处理器芯片故障；其中，电池单体电压异常位置的连续路数等于芯片采样路数的正整数倍，且电池单体电压异常的路数非全部路数时，确定为采样芯片故障；电池单体电压异常的路数为全部路数时，确定为通讯芯片故障和/或微处理器芯片故障；在所述根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为芯片故障之后，还包括：确定为采样芯片故障，则采用相邻采样芯片采样的所有正常电池单体电压，或平均电池单体电压，替代该故障的采样芯片对应的所有电池单体电压；确定为通讯芯片故障和/或微处理器芯片故障，则在燃料电池系统运行正常时，采用平均电池单体电压替代所有电池单体电压，并采用输入端总电压替代燃料电池系统总电压。可选的，该方法还包括：所述采用相邻正常电池单体电压替代该路异常的电池单体电压时，采用相邻正常电池中靠近燃料电池电堆中间部分的一侧单体电压代替所述异常的电池单体电压。可选的，所述根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障和/或芯片故障之后，包括：使用所述燃料电池单体电压巡检控制器的通讯模块向所述燃料电池系统控制器实时上报系统故障诊断结果。可选的，该方法还包括：若所述电池单体电压异常位置的连续路数大于采样芯片采样路数，且不等于所述采样芯片采样路数的正整数倍，确定为信号线束和芯片同时故障。第二方面，本专利技术实施例提供了一种燃料电池故障诊断装置，所述装置包括：监测模块，用于实时监测所有电池单体电压；识别模块，用于根据线下台架标定的电池单体电压，判断电池单体电压异常位置和路数；诊断模块，用于根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障和/或芯片故障；其中，电池单体电压异常位置的连续路数小于采样芯片采样路数，确定为信号线束故障；电池单体电压异常位置的连续路数等于采样芯片采样路数的正整数倍，确定为芯片故障。可选的，所述诊断模块还用于：电池单体电压异常位置的连续路数等于芯片采样路数的正整数倍，且电池单体电压异常的路数非全部路数时，确定为采样芯片故障；电池单体电压异常的路数为全部路数时，确定为通讯芯片故障或微处理器芯片故障；可选的，所述装置还包括处理模块，用于确定为单路信号线故障，则对该路异常的电池单体电压，采用相邻正常电池单体电压、平均电池单体电压，或相邻正常电池单体电压与平均电池单体电压的平均电压中的任一电压替代；确定为多路信号线故障，则对每一路异常的电池单体电压，采用相邻正常电池单体电压、平均电池单体电压，或相邻正常电池单体电压与平均电池单体电压的平均电压中的任一电压替代。确定为采样芯片故障，则采用相邻采样芯片采样的所有正常电池单体电压，或平均电池单体电压，替代该故障的采样芯片对应的所有电池单体电压；确定为通讯芯片故障或微处理器芯片故障，则在燃料电池系统运行正常时，采用平均电池单体电压替代所有电池单体电压，并采用输入端总电压替代燃料电池系统总电压。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述任一个实施例所述的方法。相比现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于：本专利技术提供的燃料电池故障诊断方法通过对燃料电池系统异常情况进行诊断，并对不同故障类型的异常单体电压采用不同替代方法进行替代，使燃料电池系统在单体电压信号线束或电子辅件等独立于燃料电池外的设备发生故障的情况下仍保持正常运行，有效提高燃料电池系统鲁棒性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术某一个实施例提供的燃料电池系统故障诊断方法流程示意图；图2是本专利技术某一个具体实施例提供的故障诊断方法流程示意图；图3是本专利技术某一个实施例提供的燃料电池直流变换器位置图；图4是本专利技术另一个具体实施例提供的故障诊断方法流程示意图；图5是本专利技术某一个实施例提供的燃料电池系统故障诊断装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。应当理解，在本专利技术说明书中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统的故障诊断方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括若干用于采集电池单体电压的采样芯片，所述故障诊断方法，包括：/n实时监测所有电池单体电压；/n根据线下台架标定的电池单体电压，判断电池单体电压异常位置和路数；/n根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障和/或芯片故障；其中，/n电池单体电压异常位置的连续路数小于采样芯片采样路数，确定为信号线束故障；/n电池单体电压异常位置的连续路数等于采样芯片采样路数的正整数倍，确定为芯片故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的故障诊断方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括若干用于采集电池单体电压的采样芯片，所述故障诊断方法，包括：
实时监测所有电池单体电压；
根据线下台架标定的电池单体电压，判断电池单体电压异常位置和路数；
根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障和/或芯片故障；其中，
电池单体电压异常位置的连续路数小于采样芯片采样路数，确定为信号线束故障；
电池单体电压异常位置的连续路数等于采样芯片采样路数的正整数倍，确定为芯片故障。


2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述信号线束故障包括单路信号线故障和多路信号线故障；
在所述根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为信号线束故障之后，还包括：
确定为单路信号线故障，则对该路异常的电池单体电压，采用相邻正常电池单体电压、平均电池单体电压，或相邻正常电池单体电压与平均电池单体电压的平均电压中的任一电压替代；
确定为多路信号线故障，则对每一路异常的电池单体电压，采用相邻正常电池单体电压、平均电池单体电压，或相邻正常电池单体电压与平均电池单体电压的平均电压中的任一电压替代。


3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述芯片故障包括采样芯片故障，通讯芯片和/或微处理器芯片故障；其中，
电池单体电压异常位置的连续路数等于芯片采样路数的正整数倍，且电池单体电压异常的路数非全部路数时，确定为采样芯片故障；
电池单体电压异常的路数为全部路数时，确定为通讯芯片故障和/或微处理器芯片故障；
在所述根据电池单体电压异常位置和路数，确定当前故障为芯片故障之后，还包括：
确定为采样芯片故障，则采用相邻采样芯片采样的所有正常电池单体电压，或平均电池单体电压，替代该故障的采样芯片对应的所有电池单体电压；
确定为通讯芯片故障和/或微处理器芯片故障，则在燃料电池系统运行正常时，采用平均电池单体电压替代所有电池单体电压，并采用输入端总电压替代燃料电池系统总电压。


4.根据权利要求2所述的故障诊断方法，其特征在于，还包括：
所述采用相邻正常电池单体电压替代该路异常的电池单体电压时，采用相邻正常电池中靠近燃料电池电堆中间部分的一侧单体电压代替所述异常的电池单体电压。


5.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余俊良，袁述，刘锟，陈思源，魏敬东，周飞鲲，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44