燃料电池系统的故障处理方法、装置和燃料电池车辆与流程

本发明涉及燃料电池系统故障处理的，尤其涉及一种燃料电池系统的故障处理方法、装置和燃料电池车辆。

背景技术：

1、燃料电池系统及相关零部件的冷却对其工作过程中的性能与可靠性有着重要影响，由于燃料电池系统的冷却管理系统结构复杂，零部件数量众多，所以系统管路、接头等涉及密封的零部件的可靠性尤为重要。一旦发生系统冷却液泄漏或堵塞的故障，可能带来如下风险：①泄漏的冷却液流到高低压用电器或线束接头上，导致高压绝缘或零部件短路问题；②冷却液循环流量不足，燃料电池系统的冷却性能急剧下降，造成燃料电池系统内部的急剧老化或损坏；③冷却液损失需要频繁检修，用户用车时间和经济成本升高。目前燃料电池系统的冷却管理系统普遍是通过膨胀水壶的液位监控或系统温度监控来检测系统是否缺冷却液，但是此装置和方法存在易误报、响应不及时、以及无法准确识别故障模式的缺点，可能造成潜在的系统或电堆损坏的风险。

2、因此，如何提高燃料电池系统实施故障处理的可靠性，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供的一种燃料电池系统的故障处理方法、装置和燃料电池车辆，能够提高燃料电池系统实施故障处理的可靠性。

2、本发明实施例提供了以下方案：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池系统的故障处理方法，燃料电池系统包括燃料电池电堆，以及供燃料电池电堆进行热管理的热管理系统；方法包括：

4、获取热管理系统的水泵入口压力；

5、在水泵入口压力满足第一预设条件时，获取热管理系统的水泵出口压力，其中，第一预设条件至少包括水泵入口压力小于第一阈值；

6、在水泵出口压力满足第二预设条件时，确定热管理系统连通燃料电池系统的热管理路径上存在堵塞故障，其中，第二预设条件至少包括水泵出口压力大于或等于第二阈值；

7、在水泵出口压力满足第三预设条件时，确定热管理路径上存在泄漏故障，其中，第三预设条件至少包括水泵出口压力小于第三阈值；

8、根据堵塞故障或泄漏故障，对燃料电池系统进行相应的故障处理。

9、在一种可选的实施例中，在水泵入口压力满足第一预设条件时，获取热管理系统的水泵出口压力，包括：

10、在水泵入口压力小于第一阈值时输出时长计量指令；

11、根据时长计量指令确定水泵入口压力小于第一阈值的累计时长；

12、在累计时长大于预设的时长阈值时，将当前周期所采集的水泵出口的压力值确定为水泵出口压力。

13、在一种可选的实施例中，根据堵塞故障对燃料电池系统进行相应的故障处理，包括：

14、在水泵出口压力小于预设的第一压力区间时，输出堵塞故障灯的第一显示指令和堵塞故障码的第二显示指令，其中，第一压力区间为大于第二阈值的压力区间；

15、在水泵出口压力处于第一压力区间时，保持第一显示指令和第二显示指令输出，并降低燃料电池系统的输出功率至第四阈值以下；

16、在水泵出口压力大于第一压力区间时，保持第一显示指令和第二显示指令输出，并控制燃料电池系统停机。

17、在一种可选的实施例中，根据泄漏故障对燃料电池系统进行相应的故障处理，包括：

18、在水泵出口压力小于预设的第二压力区间时，输出泄漏故障灯的第三显示指令和泄漏故障码的第四显示指令，其中，第二压力区间为小于第三阈值的压力区间；

19、在水泵出口压力处于第二压力区间时，保持第三显示指令和第四显示指令输出，并降低燃料电池系统的输出功率至第五阈值以下；

20、在水泵出口压力大于第二压力区间时，保持第三显示指令和第四显示指令输出，并控制燃料电池系统停机。

21、在一种可选的实施例中，获取热管理系统的水泵出口压力之前，方法还包括：

22、获取关联热管理系统的运行状态的多个目标参数，其中，多个目标参数至少包括热管理系统的水泵转速和阀门开度，以及燃料电池电堆的冷却出口的冷却液温度；

23、根据多个目标参数在预设的第一映射关系中确定出热管理系统的水泵的当前入口标定压力，其中，第一映射关系为不同的水泵转速、阀门开度、冷却液温度与入口标定压力之间的对应关系；

24、根据多个目标参数在预设的第二映射关系中确定出热管理系统的水泵的当前出口标定压力，其中，第二映射关系为不同的水泵转速、阀门开度、冷却液温度与出口标定压力之间的对应关系；

25、根据当前入口标定压力确定出第一阈值，以及根据当前出口标定压力确定出第二阈值和第三阈值。

26、在一种可选的实施例中，获取热管理系统的水泵入口压力之前，方法还包括：

27、获取热管理系统的水泵转速集合和阀门开度集合，以及燃料电池电堆的冷却出口的冷却液温度集合；

28、根据水泵转速集、阀门开度集合和冷却液温度集合分别对热管理系统进行标定实验，以获得表征不同的水泵转速、阀门开度、冷却液温度与热管理系统的水泵的入口标定压力之间的第一映射关系，以及表征不同的水泵转速、阀门开度、冷却液温度与水泵的出口标定压力之间的第二映射关系。

29、第二方面，本发明实施例还提供了一种燃料电池车辆，燃料电池车辆经第一方面中任一的方法进行故障处理。

30、第三方面，本发明实施例还提供了一种燃料电池系统的故障处理装置，燃料电池系统包括燃料电池电堆，以及供燃料电池电堆进行热管理的热管理系统；装置包括：

31、第一获取模块，用于获取热管理系统的水泵入口压力；

32、第二获取模块，用于在水泵入口压力满足第一预设条件时，获取热管理系统的水泵出口压力，其中，第一预设条件至少包括水泵入口压力小于第一阈值；

33、第一确定模块，用于在水泵出口压力满足第二预设条件时，确定热管理系统连通燃料电池系统的热管理路径上存在堵塞故障，其中，第二预设条件至少包括水泵出口压力大于或等于第二阈值；

34、第二确定模块，用于在水泵出口压力满足第三预设条件时，确定热管理路径上存在泄漏故障，其中，第三预设条件至少包括水泵出口压力小于第三阈值；

35、处理模块，用于根据堵塞故障或泄漏故障，对燃料电池系统进行相应的故障处理。

36、第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器耦接到处理器，存储器存储指令，当指令由处理器执行时使电子设备执行第一方面中任一项方法的步骤。

37、第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项方法的步骤。

38、本发明的一种燃料电池系统的故障处理方法、装置和燃料电池车辆与现有技术相比，具有以下优点：

39、本发明的技术方案通过获取热管理系统的水泵入口压力，在水泵入口压力满足第一预设条件时，说明至少存在水泵入口压力小于第一阈值的工况，则获取热管理系统的水泵出口压力，在水泵出口压力满足第二预设条件时，说明至少存在水泵出口压力大于或等于第二阈值的工况，则确定热管理系统连通燃料电池系统的热管理路径上存在堵塞故障；在水泵出口压力满足第三预设条件时，说明至少存在水泵出口压力小于第三阈值的工况，则确定热管理路径上存在泄漏故障，完成故障检测后根据堵塞故障或泄漏故障，对燃料电池系统进行相应的故障处理。该故障处理方法可以基于水泵入口压力和水泵出口压力的变化特征实施泄漏或堵塞故障检测，可以实时监控燃料电池系统是否发生泄漏或堵塞，并实施对应的处理策略，进而提高了燃料电池系统实施故障处理的可靠性。