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申请/专利权人：姚乃元

摘要：本发明公开一种基于燃料电池的直流变换器及其控制方法。其中，所述直流变换器包括包括燃料电池、直流变换器、滤波电感、防反二极管、液冷模块、处理器、PWM驱动模块、燃料电池故障诊断模块、直流变换器故障诊断模块、保护模块、第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第一电容和第二电容。本发明提供的基于燃料电池的直流变换器及其控制方法，通过设置燃料电池故障诊断模块和直流变换器故障诊断模块分别对燃料电池和直流变换器进行故障诊断，实现了对变换器和燃料电池故障的快速识别，从而提高了燃料电池和变换器工作的可靠性。

主权项：1.一种基于燃料电池的直流变换器，其特征在于，包括燃料电池、直流变换器、滤波电感、防反二极管、液冷模块、处理器、PWM驱动模块、燃料电池故障诊断模块、直流变换器故障诊断模块、保护模块、第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第一电容和第二电容，其中：所述燃料电池与所述直流变换器相连，在所述燃料电池的输出端与所述直流变换器的输入端之间设置所述滤波电感，在所述直流变换器的输出端和负载之间设置所述防反二极管；所述第一检测模块设置在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电流和输出电压；所述第二检测模块设置在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电流和输出电压；所述第三检测模块设置在所述直流变换器的主电路上，用于采集所述直流变换器的温度；所述燃料电池故障诊断模块的输入端与所述第一检测模块相连，用于根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断并输出故障诊断结果；所述直流变换器故障诊断模块的输入端分别与所述第二检测模块和所述第三检测模块相连，用于根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及所述直流变换器的温度对所述直流变换器进行故障诊断并输出故障诊断结果；所述处理器分别与所述第一检测模块、所述第二检测模块和保护模块相连，用于根据所述燃料电池的输出电压和所述直流变换器的输出电压产生所述直流变换器的控制信号，并将所述控制信号通过所述保护模块传输给所述PWM驱动模块；所述保护模块的输入端分别与所述燃料电池故障诊断模块的输出端和所述直流变换器故障诊断模块的输出端相连，用于根据所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，决定是否将所述控制信号传输给所述PWM驱动模块；所述PWM驱动模块分别与所述保护模块和所述直流变换器相连，用于根据所述控制信号驱动所述直流变换器；所述第一电容设置在所述燃料电池的输出端与所述直流变换器的输入端之间，所述第二电容设置在所述直流变换器的输出端与负载之间；所述液冷模块用于对所述燃料电池和所述直流变换器进行循环冷却；所述燃料电池故障诊断模块包括第一故障诊断单元、第二故障诊断单元、第三故障诊断单元、第四故障诊断单元和第五故障诊断单元、第六故障诊断单元、第七故障诊断单元和第一判断单元，其中：所述第一故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第一故障诊断单元的输出端与第一判断单元的第一输入端相连，所述第一故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流是否小于预存的第一电流阈值，且在小于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第二故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第二故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第二输入端相连，所述第二故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流是否大于预存的第二电流阈值，且在大于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第三故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第三故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第三输入端相连，所述第三故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压是否小于预存的第一电压阈值，且在小于所述第一电压阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电压阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第四故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第四故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第四输入端相连，所述第四故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压是否大于预存的第二电压阈值，且在大于所述第二电压阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电压阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第五故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第五故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第五输入端相连，所述第五故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流的变化率是否小于预存的第一变化率阈值，且在小于所述第一变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第六故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第六故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第六输入端相连，所述第六故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压的变化率是否小于预存的第二变化率阈值，且在小于所述第二变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第二变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第七故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第七故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第七输入端相连，所述第七故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出功率的变化率是否小于预存的第三变化率阈值，且在小于所述第三变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第三变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第一判断单元的输出端与所述保护模块相连，当所述第一判断单元的七个输入端均输入高电平时，向所述保护模块输出高电平，否则输出低电平；所述液冷模块包括液冷基板、液冷单元和金属离子净化单元，所述直流变换器设置在所述液冷基板上，所述金属离子净化单元设置在所述液冷基板和所述液冷单元之间，用于净化冷却液中的金属离子，所述液冷基板用于对所述直流变换器进行冷却，所述液冷单元用于对所述燃料电池进行冷却并保持所述冷却液的温度大于预设最低温度。

全文数据：一种基于燃料电池的直流变换器及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种基于燃料电池的直流变换器及其控制方法。背景技术[0002]燃料电池是一种电化学的发电装置，属于高效的绿色发电技术，，其能量转化效率高，无噪音，零排放，无污染，成为理想的能源利用方式，其电化学反应清洁、很少产生有害物质，使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。[0003]燃料电池的主要应用领域包括交通运输、固定发电站，其中在交通运输领域燃料电池汽车被视为新能源汽车的终极绿色解决方案。但是燃料电池产生的直流电不稳定，输出伏安特性偏软，动态响应性能慢等特点，使其产生的电能不适合直接应用，须在其输出端配备直流变换器，通过直流变换器对燃料电池进行调节、控制和管理燃料电池的输出，得到符合要求的电能。现有技术中，由于直流变换器在调节燃料电池的过程中调节速度慢，燃料流量与输出功率不能对应一致，影响燃料电池的使用寿命，存在导致燃料电池的膜干或淹膜等故障，还会使燃料电池出现燃料效能变低，利用率下降等。[0004]因此，如何提出一种控制装置，能够识别燃料电池的故障，以提高燃料电池工作的可靠性成为业界亟待解决的重要课题。发明内容[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于燃料电池的直流变换器及其控制方法。[0006]—方面，本发明提出一种基于燃料电池的直流变换器，包括燃料电池、直流变换器、滤波电感、防反二极管、液冷模块、处理器、PWM驱动模块、燃料电池故障诊断模块、直流变换器故障诊断模块、保护模块、第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第一电容和第二电容，其中：[0007]所述燃料电池与所述直流变换器相连，在所述燃料电池的输出端与所述直流变换器的输入端之间设置所述滤波电感，在所述直流变换器的输出端和负载之间设置所述防反二极管；[0008]所述第一检测模块设置在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电流和输出电压;所述第二检测模块设置在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电流和输出电压;所述第三检测模块设置在所述直流变换器的主电路上，用于采集所述直流变换器的温度；[0009]所述燃料电池故障诊断模块的输入端与所述第一检测模块相连，用于根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断并输出故障诊断结果；[0010]所述直流变换器故障诊断模块的输入端分别与所述第二检测模块和所述第三检测模块相连，用于根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及所述直流变换器的温度对所述直流变换器进行故障诊断并输出故障诊断结果；[0011]所述处理器分别与所述第一检测模块、所述第二检测模块和保护模块相连，用于根据所述燃料电池的输出电压和所述直流变换器的输出电压产生所述直流变换器的控制信号，并将所述控制信号通过所述保护模块传输给所述PWM驱动模块；[0012]所述保护模块的输入端分别与所述燃料电池故障诊断模块的输出端和所述直流变换器故障诊断模块的输出端相连，用于根据所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，决定是否将所述控制信号传输给所述PWM驱动模块;所述PWM驱动模块分别与所述保护模块和所述直流变换器相连，用于根据所述控制信号驱动所述直流变换器；[0013]所述第一电容设置在所述燃料电池的输出端与所述直流变换器的输入端之间，所述第二电容设置在所述直流变换器的输出端与负载之间；[0014]所述液冷模块用于对所述燃料电池和所述直流变换器进行循环冷却。[0015]其中，所述直流变换器还包括燃料电池控制器和反馈闭环模块，所述所述反馈闭环模块包括电流反馈闭环单元或电压反馈闭环单元，其中：[0016]所述电流反馈闭环单元包括输入电流调节器、第一使能开关、输出电流调节器、第二使能开关;所述输入电流调节器的输入端分别与所述第一检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输入电流调节器的输出端和所述第一使能开关的输入端相连，所述第一使能开关的输出端与所述处理器相连;所述输出电流调节器的输入端分别与所述第二检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输出电流调节器的输出端和所述第二使能开关的输入端相连，所述第二使能开关的输出端与所述处理器相连;所述燃料电池控制器控制所述第一使能开关和所述第二使能开关的闭合和断开；[0017]所述电压反馈闭环单元包括第一电压调节器和第二电压调节器，所述第一电压调节器的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压调节器的输出端与所述处理器相连，所述第二电压调节器的输入端与所述第一检测模块相连，所述第二电压调节器的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连。[0018]其中，所述直流变换器还包括燃料电池控制器和反馈闭环模块，所述反馈闭环模块包括电流反馈闭环单元和电压反馈闭环单元，其中：[0019]所述电流反馈闭环单元包括输入电流调节器、第一使能开关、输出电流调节器、第二使能开关;所述输入电流调节器的输入端分别与所述第一检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输入电流调节器的输出端和所述第一使能开关的输入端相连，所述第一使能开关的输出端与第二电压调节器的输入端相连;所述输出电流调节器的输入端分别与所述第二检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输出电流调节器的输出端和所述第二使能开关的输入端相连，所述第二使能开关的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连;所述燃料电池控制器控制所述第一使能开关和所述第二使能开关的开通和关断；[0020]所述电压反馈闭环单元包括第一电压调节器和第二电压调节器，所述第一电压调节器的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压调节器的输出端与所述处理器相连，所述第二电压调节器的输入端与所述所述第一使能开关和所述第二使能开关的输出端相连，所述第二电压调节器的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连。[0021]其中，所述电压反馈闭环单元还包括第三电压调节器，所述第三电压调节器设置在所述第二电压调节器与所述第二检测模块之间的电路上。[0022]其中，所述燃料电池故障诊断模块包括第一故障诊断单元、第二故障诊断单元、第二故障诊断单兀、第四故障诊断单兀和第五故障诊断单元、第六故障诊断单元、第七故障诊断单元和第一判断单元，其中：[0023]所述第一故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第一故障诊断单元的输出端与第一判断单元的第一输入端相连，所述第一故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流是否小于预存的第一电流阈值，且在小于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0024]所述第二故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第二故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第二输入端相连，所述第二故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流是否大于预存的第二电流阈值，且在大于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0025]所述第三故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第三故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第三输入端相连，所述第三故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压是否小于预存的第一电压阈值，且在小于所述第一电压阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电压阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0026]所述第四故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第四故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第四输入端相连，所述第四故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压是否大于预存的第二电压阈值，且在大于所述第二电压阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电压阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0027]所述第五故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第五故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第五输入端相连，所述第五故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流的变化率是否小于预存的第一变化率阈值，且在小于所述第一变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0028]所述第六故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第六故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第六输入端相连，所述第六故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压的变化率是否小于预存的第二变化率阈值，且在小于所述第二变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第二变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0029]所述第七故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第七故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第七输入端相连，所述第七故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出功率的变化率是否小于预存的第三变化率阈值，且在小于所述第三变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第三变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；[0030]所述第一判断单元的输出端与所述保护模块相连，当所述第一判断单元的七个输入端均输入高电平时，向所述保护模块输出高电平，否则输出低电平。6、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流变换器故障诊断单元包括第一电流诊断单元、第二电流诊断单元、第一电压诊断单元、第二电压诊断单元、温度诊断单元和第二判断单元，其中：[0031]所述第一电流诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电流诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第一输入端相连，所述第一电流诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电流是否小于预存的第三电流阈值，且在小于所述第三电流阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；[0032]所述第二电流诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第二电流诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第二输入端相连，所述第二电流诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电流是否大于预存的第四电流阈值，且在大于所述第四电流阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；[0033]所述第一电压诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第三输入端相连，所述第一电压诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电压是否小于预存的第三电压阈值，且在小于所述第三电压阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第三电压阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；[0034]所述第二电压诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第二电压诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第四输入端相连，所述第二电压诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电压是否大于预存的第四电压阈值，且在大于所述第四电压阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第四电压阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；[0035]所述温度诊断单元的输入端与所述第三检测模块相连，所述温度诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第五输入端相连，所述温度诊断单元用于比较所述直流变换器的温度是否小于预存的温度阈值，且在小于所述温度阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在大于等于所述温度阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；[0036]所述第二判断单元的输出端与所述保护模块相连，当所述第二判断单元的五个输入端均输入高电平时，向所述保护模块输出高电平，否则输出低电平。[0037]其中，所述液冷模块包括液冷基板、液冷单元和金属离子净化单元，所述直流变换器设置在所述液冷基板上，所述金属离子净化单元设置在所述液冷基板和所述液冷单元之间，用于净化冷却液中的金属离子，所述液冷基板用于对所述直流变换器进行冷却，所述液冷单元用于对所述燃料电池进行冷却并保持所述冷却液的温度大于预设最低温度。[0038]其中，所述金属离子净化单元包括壳体和离子交换树脂，所述离子交换树脂设置在所述外壳内，所述外壳上有供所述冷却液流通的进水口和出水口，所述离子交换树脂用于净化冷却液中的金属离子。_[0039]其中，所述第一检测模块包括第一电流检测单元和第一电压检测单元，所述第一电流检测单元串联在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电流，所述第一电压检测单元并联在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电压;所述第二检测模块包括第二电流检测单元和第二电压检测单元，所述第二电流检测单元串联在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电流，所述第二电压检测单元并联在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电压。[0040]另一方面，本发明提供一种基于燃料电池的直流变换器的控制方法，其特征在于，包括：[0041]燃料电池故障诊断模块通过第一检测模块获取燃料电池的输出电流和输出电压，并根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断；[0042]直流变换器故障诊断模块通过第二检测模块获取直流变换器的输出电流和输出电压和通过第三检测模块获得所述直流变换器的温度，并根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及所述直流变换器的温度对所述燃料进行故障诊断；[0043]处理器通过第一检测模块获得所述燃料电池的输出电压和通过所述第二检测模块获得所述直流变换器的输出电压，并根据所述燃料电池的输出电压、所述直流变换器的输出电压以及预设周期计算获得所述变化器的控制信号；[0044]保护模块获得所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，若判断获知所述燃料电池无故障且所述直流变换器无故障，则将所述控制信号传输至PWM驱动模块；[0045]所述PWM驱动模块根据所述控制信号驱动所述直流变换器工作。[0046]本发明提供的基于燃料电池的直流变换器及其控制方法，通过设置燃料电池故障诊断模块和直流变换器故障诊断模块分别对燃料电池和直流变换器进行故障诊断，实现了对变换器和燃料电池故障的快速识别，从而提高了燃料电池和变换器工作的可靠性。附图说明[0047]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。[0048]图1为本发明一实施例基于燃料电池的直流变换器的结构示意图；[0049]图2为本发明另一实施例基于燃料电池的直流变换器的结构示意图；[0050]图3为本发明又一实施例基于燃料电池的直流变换器的结构示意图；[0051]图4为本发明一实施例燃料电池故障诊断模块的结构示意图；[0052]图5为本发明一实施例直流变换器故障诊断单元的结构示意图；[0053]图6为本发明一实施例液冷模块的结构示意图；[0054]图7为本发明一实施例基于燃料电池的直流变换器的控制方法的流程示意图；[0055]附图标记说明：[0056]1-燃料电池；2-液冷模块；[0057]3-直流变换器故障诊断模块；4-燃料电池故障诊断模块；[0058][0059]5-PWM驱动模块；6-第一检测模块；[0060]7-第一电容；8-第二电容；[0061]9-直流变换器；10-防反二极管；[0062]U-第二电容；12-负载；[0063]13_第二检测模块；14-保护模块；[0064]15-处理器；16-第一电压调节器；[0065]17-第二电压调节器；18-第二使能开关；[0066]19-输出电流调节器；20-输入电流调节器；[0067]21-第一使能开关；22-第三电压调节器；[0068]201-液冷单元；202-金属离子净化单元；[0069]203-液冷基板；31-第一电流诊断单元；[0070]32-第二电流诊断单元；33-第一电压诊断单元；[0071]34-第二电压诊断单元；35-温度诊断单元；[0072]36-第二判断单元；41-第一故障诊断单元；[0073]42-第二故障诊断单元；43-第三故障诊断单元；[0074]44-第四故障诊断单元；45-第五故障诊断单元；[0075]46-第六故障诊断单元；47-第七故障诊断单元；[0076]48-第一判断单元。具体实施方式[0077]为使本发明的目的、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。[0078]图1为本发明一实施例基于燃料电池的直流变换器的结构示意图，如图1所示，本发明提供的基于燃料电池的直流变换器，包括燃料电池1、直流变换器9、滤波电感8、防反二极管10、液冷模块2、处理器15、PWM驱动模块5、燃料电池故障诊断模块4、直流变换器故障诊断模块3、保护模块14、第一检测模块6、第二检测模块13、第三检测模块（图1未示出）、第一电容7和第二电容11，其中：[0079]燃料电池1与直流变换器9相连，在燃料电池1的输出端与直流变换器13的输入端之间设置滤波电感15,滤波电感15用于对直流变换器9的输入电流进行滤波和储能，在所述直流变换器的输出端和负载10之间设置防反二极管10,防反二极管10用于防止燃料电池1停机或者输出功率较小时，输出侧的其他供电设备向燃料电池1反向放电，对燃料电池1造成损害;直流变换器9根据实际需要进行选择，本发明实施例不做限定。[0080]第一检测模块6设置在燃料电池1和直流变换器9之间的电路上，用于采集燃料电池1的输出电流和输出电压，例如，第一检测模块包括霍尔电流传感器和霍尔电压传感器，所述霍尔电流传感器串联在燃料电池1和直流变换器9之间的电路上，采集燃料电池1的输出电流，所述霍尔电压传感器并联在燃料电池1和直流变换器9之间的电路上，采集燃料电池1的输出电压;第二检测模块13设置在直流变换器9和负载I2之间的电路上，用于采集直流变换器9的输出电流和输出电压，例如，第二检测模块包括霍尔电流传感器和霍尔电压传感器，所述霍尔电流传感器串联在直流变换器9和负载12之间的电路上，采集直流变换器9的输出电流，所述霍尔电压传感器并联在直流变换器9和负载12之间的电路上，采集直流变换器9的输出电压;所述第三检测模块设置在直流变换器9的主电路上，用于采集直流变换器9的温度，所述第三检测模块可以采用温度传感器实现；[0081]燃料电池故障诊断模块4的输入端与第一检测模块6相连，可以从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电流和输出电压，燃料电池故障诊断模块4用于根据燃料电池1的输出电流和输出电压对燃料电池1进行故障诊断并输出故障诊断结果，例如，燃料电池故障诊断模块4将燃料电池1的输出电流分别与预设的燃料电池1的输出电流的上限值与下限值进行比较，如果燃料电池1的输出电流不在所述上限值与所述下限值的范围内，说明燃料电池1故障；[0082]直流变换器故障诊断模块3的输入端分别与第二检测模块13和所述第三检测模块相连，可以从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电流和输出电压，可以从所述第三检测模块获得直流变换器9的温度，直流变换器故障诊断模块3根据直流变换器9的输出电流和输出电压以及直流变换器9的温度对直流变换器9进行故障诊断并输出故障诊断结果，例如，直流变换器故障诊断模块3将直流变换器9的温度与预存的温度阈值进行比较，如果直流变换器9的温度大于所述温度阈值，说明直流变换器9发生故障；[0083]处理器15分别与第一检测模块6、第二检测模块13和保护模块14相连，可以从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电压，可以从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电压，直流变换器9有对应的导通时间计算函数，处理器15可以预存所述导通时间计算函数，根据燃料电池1的输出电压和直流变换器9的输出电压以及预设的周期，利用所述导通时间计算函数计算获得直流变换器9的导通时间，从而根据所述导通时间可以产生直流变换器9的控制信号，并将所述控制信号通过保护模块14传输给PWM驱动模块5;[0084]保护模块14的输入端分别与燃料电池故障诊断模块4的输出端和直流变换器故障诊断模块3的输出端相连，用于根据燃料电池1的故障诊断结果和直流变换器9的故障诊断结果，决定是否将所述控制信号传输给PWM驱动模块5，即保护模块14在接收到燃料电池1发生故障的故障诊断结果或者直流变换器9发生故障的故障诊断结果之后，将不会将所述控制信号传输给PWM驱动模块5,保护模块14在接收到燃料电池1正常的故障诊断结果或者直流变换器9正常的故障诊断结果之后，将所述控制信号传输给PWM驱动模块5;PWM驱动模块5分别与保护模块14和直流变换器9相连，用于根据所述控制信号驱动直流变换器9;保护模块14可以采用比较判断电路和使能开关实现，所述开关用于控制处理器15与PWM驱动模块5之间的连通和断开，比较判断电路在燃料电池1的故障诊断结果和直流变换器9的故障诊断结果均为正常时，输出高电平使所述开关闭合，所述控制信号可以被传输至PWM驱动模块5。[0085]第一电容7设置在燃料电池1的输出端与直流变换器9的输入端之间，用于为直流变换器9的输入母线提供直流电压支撑和滤波，第二电容11设置在直流变换器9的输出端与负载之间，用于为直流变换提供输出滤波和能量存放。[0086]液冷模块2用于对燃料电池1和直流变换器9进行循环冷却，由于燃料电池1在工作时对冷却液的最低温度有要求，液冷模块2先对直流变换器9进行冷却，使所述冷却液的温度上升，经过直流变换器9而温度升高的冷却液，依然没有达到燃料电池1对冷却液最低温度的要求，液冷模块2将上述冷却液加热到燃料电池1对冷却液要求的最低温度，然后再对燃料电池1进行冷却。[0087]本发明提供的基于燃料电池的直流变换器，通过设置燃料电池故障诊断模块和直流变换器故障诊断模块分别对燃料电池和直流变换器进行故障诊断，实现了对变换器和燃料电池故障的快速识别，从而提高了燃料电池和变换器工作的可靠性和稳定性。[0088]在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明提供的基于燃料电池的直流变换器还包括燃料电池控制器和反馈闭环模块，所述所述反馈闭环模块包括电流反馈闭环单元或电压反馈闭环单元，其中：[0089]所述电流反馈闭环单元包括输入电流调节器、第一使能开关、输出电流调节器、第二使能开关;所述输入电流调节器的输入端分别与所述第一检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输入电流调节器的输出端和所述第一使能开关的输入端相连，所述第一使能开关的输出端与所述处理器相连;所述输出电流调节器的输入端分别与所述第二检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输出电流调节器的输出端和所述第二使能开关的输入端相连，所述第二使能开关的输出端与所述处理器相连;所述燃料电池控制器控制所述第一使能开关和所述第二使能开关的开通和关断；[0090]所述电压反馈闭环单元包括第一电压调节器和第二电压调节器，所述第一电压调节器的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压调节器的输出端与所述处理器相连，所述第二电压调节器的输入端与所述第一检测模块相连，所述第二电压调节器的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连。[0091]具体地，燃料电池1由于由于工作情况的不同，有的时候需要保持燃料电池1的输出电流恒定，有的时候需要保持直流变换器9的输出电流恒定。为了保持燃料电池1的输出电流恒定，所述燃料电池控制器可以控制第一使能开关闭合，所述输入电流调节器根据所述燃料电池控制器给定的第一指定电流对燃料电池1的输出电流进行闭环反馈控制，以消除燃料电池1的输出电流与所述第一指定电流之间的偏差，然后将经过闭环反馈处理的电流用比例电路的放大，再输出到处理器15,对上述电流进行放大的目的是获得等效的电压。为了保持直流变换器9的输出电流恒定，所述燃料电池控制器可以控制第二使能开关闭合，所述输出电流调节器根据所述燃料电池控制器给定的第二指定电流对直流变换器9的输出电流进行闭环反馈控制，以消除直流变换器9的输出电流与所述第二指定电流之间的偏差，然后将经过闭环反馈处理的电流用比例电路的放大，再输出到处理器15,对上述电流进行放大的目的是获得等效的电压。其中，所述输入电流调节器和所述输出电流调节器可以采用比例微分电路或者比例积分电路实现。[0092]为了保证直流变换器9的输出电压的恒定，所述第二电压调节器通过第一检测模块6获得燃料电池1的输出电压和通过第二检测模块13获得直流变换器9的输出电压，并根据燃料电池1的输出电压对直流变换器9的输出电压进行第一次电压反馈调节，减小直流变换器9的输出电压与燃料电池1的输出电压之间的误差。所述第一电压调节器通过第二检测模块13获得直流变换器9的输出电压，并通过所述第二电压调节器获得经过第一次电压反馈调节后的调节电压，并根据所述调节电压对直流变换器9的输出电压进行第二次电压反馈调节，以进一步减小直流变换器9的输出电压与燃料电池1的输出电压之间的偏差，然后将经过第二次电压反馈调节后的电压输出到处理器15。其中，所述第一电压调节器和所述第二电压调节器可以采用比例积分电路或者比例微分电路实现。[0093]图2为本发明另一实施例基于燃料电池的直流变换器的结构示意图，如图2所示，本发明提供的基于燃料电池的直流变换器还包括括燃料电池控制器和反馈闭环模块，所述反馈闭环模块包括电流反馈闭环单元和电压反馈闭环单元，其中：[0094]所述电流反馈闭环单元包括输入电流调节器20、第一使能开关21、输出电流调节器19、第二使能开关18;输入电流调节器20的输入端分别与第一检测模块6和所述燃料电池控制器相连，可以从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电流和从所述燃料电池控制器获得第一指定电流，输入电流调节器20的输出端和第一使能开关21的输入端相连，第一使能开关21的输出端与第二电压调节器17的输入端相连;输出电流调节器19的输入端分别与第二检测模块13和所述燃料电池控制器相连，可以从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电流和从所述燃料电池控制器获得第二指定电流，输出电流调节器19的输出端和第二使能开关18的输入端相连，第二使能开关18的输出端与第二电压调节器17的输入端相连;所述燃料电池控制器控制第一使能开关21和第二使能开关18的开通和关断，即所述燃料电池控制器可以控制第一使能开关21闭合，并向输入电流调节器20输出所述第一指定电流，输入电流调节器20根据所述第一指定电流对燃料电池1的输出电流进行闭环反馈调节，以消除燃料电池1的输出电流与所述第一指定电流之间的偏差，然后将经过闭环反馈处理的电流用比例电路的放大，再输出到第二电压调节器17,或者所述燃料电池控制器控制第二使能开关18闭合，并向输出电流调节器19输出所述第二指定电流，输出电流调节器19根据所述第二指定电流对直流变换器9的输出电流进行闭环反馈调节，以消除直流变换器9的输出电流与所述第二指定电流之间的偏差，然后将经过闭环反馈处理的电流用比例电路的放大，再输出到第二电压调节器17;可理解的是，第一使能开关21和第二使能开关18不能同时处于闭合状态。[0095]所述电压反馈闭环单元包括第一电压调节器16和第二电压调节器17,第一电压调节器16的输入端与第二检测模块13相连，可以从第二检测模块13获取到直流变换器9的输出电压，第一电压调节器16的输出端与处理器15相连，第二电压调节器17的输入端与所述第一使能开关21和第二使能开关18的输出端相连，可以获得经过闭环反馈调节后的燃料电池1的输出电流对应的电压，或者经过闭环反馈调节后的直流变换器9的输出电流对应的电压，第二电压调节器17的输出端与第一电压调节器16的输入端相连。第二电压调节器17根据经过闭环反馈调节后的燃料电池1的输出电流对应的电压，或者经过闭环反馈调节后的直流变换器9的输出电流对应的电压对直流变换器9的输出电压进行第一次电压反馈调节，减小直流变换器9的输出电压与燃料电池1的输出电压之间的误差。第一电压调节器16通过第二检测模块I3获得直流变换器9的输出电压，并通过第二电压调节器17获得经过第一次电压反馈调节后的调节电压，并根据上述调节电压对直流变换器9的输出电压进行第二次电压反馈调节，以进一步减小直流变换器9的输出电压与燃料电池1的输出电压之间的偏差，然后将经过第二次电压反馈调节后的电压输出到处理器15。[0096]本发明提供的基于燃料电池的直流变换器及其控制方法，通过设置燃料电池故障诊断模块和直流变换器故障诊断模块分别对燃料电池和直流变换器进行故障诊断，实现了对变换器和燃料电池故障的快速识别，从而提高了燃料电池和变换器工作的可靠性。进一步地，采用多闭环工作模式，可实现输入电流、输出电压、输出电流、输出功率等多个系统变直稳定快速闭环控制，实现燃料电池与变换器的优化匹配，使燃料电池工作在最佳工作点，输出稳定性提升，效能最大化，延长燃料电池的使用寿命。[0097]图3为本发明又一实施例基于燃料电池的直流变换器的结构示意图，如图3所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，所述电压反馈闭环单元还包括第三电压调节器22，第三电压调节器22设置在第二电压调节器与第二检测模块1：3之间的电路上，即第三电压调节器22的输入端与第二检测模块I3相连，可以获取直流变换器g的输出电压，第三电压调节器22的输出端与第二电压调节器17的输出端相连，第三电压调节器22用于对直流变换器9的输出电压进行微调，按比例缩小，第三电压调节器22可以采用比例电路实现。其中，直流变换器9的输出电压缩小的比例根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。[0098]图4为本发明一实施例燃料电池故障诊断模块的结构示意图，如图4所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，燃料电池故障诊断模块4包括第一故障诊断单元41、第二故障诊断单元42、第三故障诊断单元43、第四故障诊断单元44和第五故障诊断单元45、第六故障诊断单元46、第七故障诊断单元47和第一判断单元48,其中：[00"]第一故障诊断单元41的输入端与第一检测模块6相连，从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电流，第一故障诊断单元41的输出端与第一判断单元48的第一输入端相连，第一故障诊断单元41用于比较燃料电池1的输出电流是否小于预存的第一电流阈值，且在小于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；其中，第一故障诊断单元41可以采用比较判断电路实现;所述第一电流阈值是燃料电池1能够正常工作的上限电流值，所述第一电流阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0100]第二故障诊断单元似的输入端与第一检测模块6相连，从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电流，第二故障诊断单元42的输出端与所述第一判断单元48的第二输入端相连，第二故障诊断单元42用于比较燃料电池1的输出电流是否大于预存的第二电流阈值，且在大于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元48输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向第一判断单元48输出低电平信号；其中，第二故障诊断单元42可以采用比较判断电路实现;所述第二电流阈值是燃料电池1能够正常工作的下限电流值，所述第二电流阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0101]第三故障诊断单元43的输入端与第一检测模块相连6,从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电压，第三故障诊断单元43的输出端与第一判断单元48的第三输入端相连，第三故障诊断单元43用于比较燃料电池1的输出电压是否小于预存的第一电压阈值，且在小于所述第一电压阈值时向第一判断单元48输出高电平信号，在大于等于所述第一电压阈值时向第一判断单元43输出低电平信号；其中，第三故障诊断单元43可以采用比较判断电路实现;所述第一电压阈值是燃料电池1能够正常工作的上限电压值，所述第一电压阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0102]第四故障诊断单元44的输入端与第一检测模块6相连，从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电压，第四故障诊断单元44的输出端与第一判断单元4S的第四输入端相连，第四故障诊断单元44用于比较燃料电池1的输出电压是否大于预存的第二电压阈值，且在大于所述第二电压阈值时向第一判断单元48输出高电平信号，在小于等于所述第二电压阈值时向第一判断单元48输出低电平信号；其中，第四故障诊断单元44可以采用比较判断电路实现;所述第二电压阈值是燃料电池1能够正常工作的下限电压值，所述第二电压阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0103]第五故障诊断单元45的输入端与第一检测模块6相连，从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电流，第五故障诊断单元45的输出端与第一判断单元48的第五输入端相连，第五故障诊断单元45用于比较燃料电池1的输出电流的变化率是否小于预存的第一变化率阈值，且在小于所述第一变化率阈值时向第一判断单元48输出高电平信号，在大于等于所述第一变化率阈值时向第一判断单元48输出低电平信号；其中，第五故障诊断单元45可以采用积分电路和比较判断电路实现，上述积分电路用于计算燃料电池1的输出电流的变化率，比较判断电路用于将燃料电池1的输出电流的变化率与所述第一变化率阈值进行比较;所述第一变化率阈值是燃料电池1能够正常工作的电流变化上限值，所述第一变化率阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0104]第六故障诊断单元46的输入端与第一检测模块6相连，从第一检测模块6获得燃料电池1的输出电压，第六故障诊断单元46的输出端与第一判断单元48的第六输入端相连，第六故障诊断单元46用于比较燃料电池1的输出电压的变化率是否小于预存的第二变化率阈值，且在小于所述第二变化率阈值时向第一判断单元48输出高电平信号，在大于等于所述第二变化率阈值时向第一判断单元48输出低电平信号；其中，第六故障诊断单元46可以采用积分电路和比较判断电路实现，上述积分电路用于计算燃料电池1的输出电压的变化率，比较判断电路用于将燃料电池1的输出电压的变化率与所述第二变化率阈值进行比较;所述第二变化率阈值是燃料电池1能够正常工作的电压变化上限值，所述第二变化率阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0105]第七故障诊断单元47的输入端与第一检测模块6相连，从第一检测模块6获取燃料电池1的输出电压和输出电流，第七故障诊断单元47的输出端与第一判断单元48的第七输入端相连，第七故障诊断单元47用于比较燃料电池1的输出功率的变化率是否小于预存的第三变化率阈值，且在小于所述第三变化率阈值时向第一判断单元48输出高电平信号，在大于等于所述第三变化率阈值时向第一判断单元48输出低电平信号；其中，第七故障诊断单元47可以采用乘法电路、积分电路和比较判断电路实现，上述乘法电路用于根据燃料电池1的输出电流和输出电压计算燃料电池1的输出功率，上述积分电路用于计算所述输出功率的变化率，比较判断电路用于将所述输出功率的变化率与所述第三变化率阈值进行比较;所述第三变化率阈值是燃料电池1能够正常工作的功率变化上限值，所述第三变化率阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0106]第一判断单元48的输出端与保护模块14相连，当第一判断单元48的七个输入端均输入高电平时，表示燃料电池1工作正常，向保护模块14输出高电平，表示燃料电池1不存在故障;否则输出低电平，即当第一判断单元48的七个输入端有任何一个接收到低电平时，表示燃料电池1存在故障。其中，第一判断单元48可以采用逻辑电路实现。[0107]图5为本发明一实施例直流变换器故障诊断单元的结构示意图，如图5所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，直流变换器故障诊断单元3包括第一电流诊断单元31、第二电流诊断单元32、第一电压诊断单元33、第二电压诊断单元34、温度诊断单元35和第二判断单元36,其中：[0108]第一电流诊断单元31的输入端与第二检测模块I3相连，从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电流，第一电流诊断单元31的输出端与第二判断单元36的第一输入端相连，第一电流诊断单元31用于比较直流变换器9的输出电流是否小于预存的第三电流阈值，且在小于所述第三电流阈值时向第二判断单元36输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向第二判断单元36输出低电平信号；其中，第一电流诊断单元31可以采用比较判断电路实现;所述第三电流阈值是直流变换器9能够正常工作的上限电流值，所述第三电流阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0109]第二电流诊断单元32的输入端与第二检测模块13相连，从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电流，第二电流诊断单元32的输出端与第二判断单元36的第二输入端相连，第二电流诊断单元32用于比较直流变换器9的输出电流是否大于预存的第四电流阈值，且在大于所述第四电流阈值时向第二判断单元36输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向第二判断单元36输出低电平信号；其中，第二电流诊断单元32可以采用比较判断电路实现;所述第四电流阈值是直流变换器9能够正常工作的下限电流值，所述第四电流阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0110]第一电压诊断单元33的输入端与第二检测模块相连，从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电压，第一电压诊断单元33的输出端与第二判断单元36的第三输入端相连，第一电压诊断单元33用于比较直流变换器9的输出电压是否小于预存的第三电压阈值，且在小于所述第三电压阈值时向第二判断单元36输出高电平信号，在大于等于所述第三电压阈值时向第二判断单元36输出低电平信号；其中，第一电压诊断单元33可以采用比较判断电路实现;所述第三电压阈值是直流变换器9能够正常工作的上限电压值，所述第三电压阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0111]第二电压诊断单元34的输入端与第二检测模块13相连，从第二检测模块13获得直流变换器9的输出电压，第二电压诊断单元34的输出端与第二判断单元36的第四输入端相连，第二电压诊断单元36用于比较直流变换器9的输出电压是否大于预存的第四电压阈值，且在大于所述第四电压阈值时向第二判断单元36输出高电平信号，在小于等于f述第四电压阈值时向第二判断单元36输出低电平信号；其中，第二电压诊断单元34可以采用比较判断电路实现;所述第四电压阈值是直流变换器9能够正常工作的下限电压值，所述第四电压阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0112]温度诊断单元35的输入端与所述第三检测模块相连，从所述第三检测模块获得直流变换器9的温度，温度诊断单元35的输出端与第二判断单元36的第五输入端相连，温度诊断单元35用于比较直流变换器9的温度是否小于预存的温度阈值，且在小于所述温度阈值时向第二判断单元36输出高电平信号，在大于等于所述温度阈值时向第二判断单元36输出低电平信号;其中，温度诊断单元35可以采用比较判断电路实现;所述温度阈值是直流变换器9能够正常工作的上限温度值，所述温度阈值根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。[0113]第二判断单元36的输出端与保护模块14相连，当第二判断单元36的五个输入端均输入高电平时，表示直流变换器9工作正常，向保护模块14输出高电平，表示直流变换器9不存在故障；否则输出低电平，即当第二判断单元36的五个输入端有任何一个接收到低电平时，表示直流变换器9存在故障。其中，第二判断单元30可以采用逻辑电路实现。[0114]图6为本发明一实施例液冷模块的结构示意图，如图6所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，液冷模块2包括液冷基板203、液冷单元201和金属离子净化单元202,直流变换器9设置在液冷基板2〇3上，金属离子净化单元202设置在液冷基板2〇3和液冷单元2〇1之间，用于净化冷却液中的金属离子，液冷基板2〇3与直流变换器9相接触，用于对直流变换器9进行冷却，液冷单元201用于对燃料电池1进行冷却并保持所述冷却液的温度大于预设最低温度。其中，所述最低温度根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。[0115]例如，燃料电池1进行工作时，首先启动液冷模块2，液冷模块2通过液冷单元201的内部泵使所述冷却液进行循环工作，维持燃料电池1及直流变换器9工作在启动温度条件。所述冷却液先流经燃料电池1中，给燃料电池1进行启动加热，或带走燃料电池1工作中产生的热量，然后液冷单元2〇1将所述冷却液进行降温，降温后的冷却液再流入冷却基板203，带走直流变换器9工作中产生的热量，之后所述冷却液会经过金属离子净化单元2〇2,金属离子净化单元202吸附所述冷却液中的金属离子，对所述冷却液进行净化，降低所述冷却液中的金属离子含量，经过金属离子净化单元202后的冷却液流回至液冷单元201热交换装置和冷却栗内，进行周而复始循环冷却工作。液冷模块2因加装了金属离子净化单元202有效降低了冷却基板203析出的金属离子通过冷却液进入燃料电池1对其产生负面影响。[0116]本发明提供的基于燃料电池的直流变换器，通过设置燃料电池故障诊断模块和直流变换器故障诊断模块分别对燃料电池和直流变换器进行故障诊断，实现了对变换器和燃料电池故障的快速识别，从而提高了燃料电池和变换器工作的可靠性。进一步地，在液冷循环中采用金属离子净化单元降低了冷却基板析出的金属离子对燃料电池的影响，有效维持燃料电池特性并延长燃料电池的寿命。[0117]在上述各实施例的基础上，进一步地，金属离子净化单元202包括壳体和离子交换树脂，所述离子交换树脂设置在所述外壳内，所述外壳上有供所述冷却液流通的进水口和出水口，所述离子交换树脂用于净化冷却液中的金属离子。[0118]在上述各实施例的基础上，进一步地，第一检测模块6包括第一电流检测单元和第一电压检测单元，所述第一电流检测单元串联在燃料电池1和直流变换器9之间的电路上，用于采集燃料电池1的输出电流，所述第一电压检测单元并联在燃料电池1和直流变换器9之间的电路上，用于采集燃料电池1的输出电压;第二检测模块13包括第二电流检测单元和第二电压检测单元，所述第二电流检测单元串联在直流变换器9和负载12之间的电路上，用于采集直流变换器9的输出电流，所述第二电压检测单元并联在直流变换器9和负载12之间的电路上，用于采集直流变换器9的输出电压。其中，所述第一电流检测单元和所述第二电流检测单元可以采用霍尔电流传感器实现，所述第一电压检测单元和第二电压检测单元可以采用霍尔电压传感器实现。[0119]图7为本发明一实施例基于燃料电池的直流变换器的控制方法的流程示意图，如图7所示，本发明提供的基于燃料电池的直流变换器的控制方法包括：[0120]S701、燃料电池故障诊断模块通过第一检测模块获取燃料电池的输出电流和输出电压，并根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断；[0121]具体地，燃料电池故障诊断模块可以通过第一检测模块获得到燃料电池的输出电流和输出电压，然后根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断，例如将所述燃料电池的输出电流分别与预设的燃料电池工作的上限电流值和下限电流值进行比较，如果所述燃料电池的输出电流不在上述上限电流值和下限电流值之间，说明所述燃料电池故障;将所述燃料电池的输出电压分别与预设的燃料电池工作的上限电压值和下限电压值进行比较，如果所述燃料电池的输出电压不再所述上限电压值和下限电压值之间，说明所述燃料电池故障。[0122]S702、直流变换器故障诊断模块通过第二检测模块获取直流变换器的输出电流和输出电压和通过第三检测模块获得所述直流变换器的温度，并根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及所述直流变换器的温度对所述燃料进行故障诊断；[0123]具体地，直流变换器故障诊断模块可以通过第二检测模块获得到直流变换器的输出电流和输出电压，并可以通过第三检测模块获得所述直流变换器的温度，然后根据所述燃料电池的输出电流和输出电压以及所述温度对所述直流变换器进行故障诊断。例如将所述直流变换器的输出电流分别与预设的直流变换器工作的上限电流值和下限电流值进行比较，如果所述直流变换器的输出电流不在上述上限电流值和下限电流值之间，说明所述直流变换器故障；将所述直流变换器的温度与预设的温度阈值进行比较，如果所述燃料电池的温度高于所述温度阈值，说明所述直流变换器故障。[0124]S703、处理器通过第一检测模块获得所述燃料电池的输出电压和通过所述第二检测模块获得所述直流变换器的输出电压，并根据所述燃料电池的输出电压、所述直流变换器的输出电压以及预设周期计算获得所述变化器的控制信号；[0125]具体地，处理器可以从第一检测模块获得所述燃料电池的输出电压，可以从第二检测模块获得所述直流变换器的输出电压，所述直流变换器有对应的导通时间计算函数，所述处理器可以预存所述导通时间计算函数，并根据燃料电池的输出电压和所述直流变换器的输出电压以及预设的周期，利用所述导通时间计算函数计算获得所述直流变换器的导通时间，从而根据所述导通时间可以产生所述直流变换器的控制信号。[0126]S704、保护模块获得所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，若判断获知所述燃料电池无故障且所述直流变换器无故障，则将所述控制信号传输至PWM驱动模块；[0127]具体地，保护模块可以从所述燃料电池故障诊断模块获得所述燃料电池的故障诊断结果，可以从直流变换器故障诊断模块获得所述直流变换器的故障诊断结果，如果所述燃料电池的故障诊断结果表面所述燃料电池工作正常，并且所述直流变换器的故障诊断结果表面所述直流变换器工作正常，那么保护模块将处理器生成的控制信号传输至PWM驱动模块。[0128]S705、所述PWM驱动模块根据所述控制信号驱动所述直流变换器工作。[0129]具体地，所述PWM驱动模块在接收到所述控制信号之后，根据所述控制信号驱动所述直流变换器进行工作。[0130]例如，具有故障诊断的多闭环控制燃料电池用直流变换器，包括燃料电池、直流变换器、滤波电感、防反二极管、液冷模块、处理器、PWM驱动模块、燃料电池故障诊断模块、直流变换器故障诊断模块、保护模块、第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第一电容、第二电容、电流反馈闭环单元、电压反馈闭环单元和燃料电池控制器，其工作流程如下：所述燃料电池启动后为所述直流变换器提供直流输入电源，所述第一电容对所述直流变换器的输入电流进行滤波，抑制输入母线电压的瞬间波动，并和所述滤波电感对所述直流变换器的输入侧进行电流滤波;所述燃料电池通过所述燃料电池控制器给出所述直流变换器的运行控制指令，所述燃料电池控制器根据实际运行的需要可以选择输入电流闭环控制或者输出电流闭环控制，在进行所述输入电流闭环控制时使第一使能开关闭合，在进行所述输出电流闭环控制时是第二使能开关闭合，所述电流闭环控制或者所述输出电流闭环控制只能采用其中之一，所述电流闭环控制通过所述输入电流调节器实现，所述输出电流闭环控制通过输出电流调节器实现。输出电压闭环作为外环反馈控制，采用电压前馈与负反馈的电压外环控制，加快控制响应速度和提高直流变换器的抗干扰能力，分别通过第一电压调节器、第二电压调节器和第三电压调节器进行所述直流变换器的输出电压闭环反馈控制得到所述直流变换器的目标输出电压。所述处理器可以获得所述燃料电池的输出电压，还可以获得所述目标输出电压，结合预存所述导通时间计算函数以及预设的周期，可以计算获得所述直流变换器的导通时间，从而产生所述直流变换器的控制信号。所述燃料电池故障诊断模块根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断，所述直流变换器故障诊断模块根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及温度对所述直流变换器进行故障诊断，所述保护模块可以获得所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，在判断所述燃料电池和所述直流变换器工作正常的情况下将所述处理器产生的控制信号传输至PWM驱动模块，所述PWM驱动模块根据所述控制信号驱动所述直流变换器工作。[0131]本发明提供的基于燃料电池的直流变换器的控制方法，通过燃料电池故障诊断模块和直流变换器故障诊断模块分别对燃料电池和直流变换器进行故障诊断，实现了对变换器和燃料电池故障的快速识别，从而提高了燃料电池和变换器工作的可靠性。[0132]本发明方法实施例的具体流程可以参照上述各系统实施例的介绍，此处不再赘述。[0133]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求：1.一种基于燃料电池的直流变换器，其特征在于，包括燃料电池、直流变换器、滤波电感、防反二极管、液冷模块、处理器、PWM驱动模块、燃料电池故障诊断模块、直流变换器故障诊断模块、保护模块、第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第一电容和第二电容，其中：所述燃料电池与所述直流变换器相连，在所述燃料电池的输出端与所述直流变换器的输入端之间设置所述滤波电感，在所述直流变换器的输出端和负载之间设置所述防反二极管；所述第一检测模块设置在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电流和输出电压;所述第二检测模块设置在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电流和输出电压;所述第三检测模块设置在所述直流变换器的主电路上，用于采集所述直流变换器的温度；所述燃料电池故障诊断模块的输入端与所述第一检测模块相连，用于根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断并输出故障诊断结果；所述直流变换器故障诊断模块的输入端分别与所述第二检测模块和所述第三检测模块相连，用于根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及所述直流变换器的温度对所述直流变换器进行故障诊断并输出故障诊断结果；所述处理器分别与所述第一检测模块、所述第二检测模块和保护模块相连，用于根据所述燃料电池的输出电压和所述直流变换器的输出电压产生所述直流变换器的控制信号，并将所述控制信号通过所述保护模块传输给所述PWM驱动模块；所述保护模块的输入端分别与所述燃料电池故障诊断模块的输出端和所述直流变换器故障诊断模块的输出端相连，用于根据所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，决定是否将所述控制信号传输给所述PWM驱动模块;所述PWM驱动模块分别与所述保护模块和所述直流变换器相连，用于根据所述控制信号驱动所述直流变换器；所述第一电容设置在所述燃料电池的输出端与所述直流变换器的输入端之间，所述第二电容设置在所述直流变换器的输出端与负载之间；所述液冷模块用于对所述燃料电池和所述直流变换器进行循环冷却。2.根据权利要求1所述的直流变换器，其特征在于，还包括燃料电池控制器和反馈闭环模块，所述所述反馈闭环模块包括电流反馈闭环单元或电压反馈闭环单元，其中：所述电流反馈闭环单元包括输入电流调节器、第一使能开关、输出电流调节器、第二使能开关;所述输入电流调节器的输入端分别与所述第一检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输入电流调节器的输出端和所述第一使能开关的输入端相连，所述第一使能开关的输出端与所述处理器相连;所述输出电流调节器的输入端分别与所述第二检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输出电流调节器的输出端和所述第二使能开关的输入端相连，所述第二使能开关的输出端与所述处理器相连;所述燃料电池控制器控制所述第一使能开关和所述第二使能开关的闭合和断开；所述电压反馈闭环单元包括第一电压调节器和第二电压调节器，所述第一电压调节器的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压调节器的输出端与所述处理器相连，所述第二电压调节器的输入端与所述第一检测模块相连，所述第二电压调节器的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连。3.根据权利要求1所述的直流变换器，其特征在于，还包括燃料电池控制器和反馈闭环模块，所述反馈闭环模块包括电流反馈闭环单元和电压反馈闭环单元，其中：所述电流反馈闭环单元包括输入电流调节器、第一使能开关、输出电流调节器、第二使能开关;所述输入电流调节器的输入端分别与所述第一检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输入电流调节器的输出端和所述第一使能开关的输入端相连，所述第一使能开关的输出端与第二电压调节器的输入端相连;所述输出电流调节器的输入端分别与所述第二检测模块和所述燃料电池控制器相连，所述输出电流调节器的输出端和所述第二使能开关的输入端相连，所述第二使能开关的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连;所述燃料电池控制器控制所述第一使能开关和所述第二使能开关的开通和关断；所述电压反馈闭环单元包括第一电压调节器和第二电压调节器，所述第一电压调节器的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压调节器的输出端与所述处理器相连，所述第二电压调节器的输入端与所述所述第一使能开关和所述第二使能开关的输出端相连，所述第二电压调节器的输出端与所述第二电压调节器的输入端相连。4.根据权利要求3所述的直流变换器，其特征在于，所述电压反馈闭环单元还包括第三电压调节器，所述第三电压调节器设置在所述第二电压调节器与所述第二检测模块之间的电路上。5.根据权利要求1所述的直流变换器，其特征在于，所述燃料电池故障诊断模块包括第一故障诊断单元、第二故障诊断单元、第三故障诊断单元、第四故障诊断单元和第五故障诊断单元、第六故障诊断单元、第七故障诊断单元和第一判断单元，其中：所述第一故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第一故障诊断单元的输出端与第一判断单元的第一输入端相连，所述第一故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流是否小于预存的第一电流阈值，且在小于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第二故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第二故障诊断单元的输出纟而与所述弟一判断单兀的弟一•输入端相连，所述第二故障诊断单兀用于比较所述燃料电池的输出电流是否大于预存的第二电流阈值，且在大于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第三故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第三故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第三输入端相连，所述第三故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压是否小于预存的第一电压阈值，且在小于所述第一电压阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电压阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第四故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第四故障诊断单元的输出端与所述第一判断单兀的第四输入端相连，所述第四故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压是否大于预存的第二电压阈值，且在大于所述第二电压阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电压阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第五故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第五故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第五输入端相连，所述第五故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电流的变化率是否小于预存的第一变化率阈值，且在小于所述第一变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第六故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第六故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第六输入端相连，所述第六故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出电压的变化率是否小于预存的第二变化率阈值，且在小于所述第二变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第二变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第七故障诊断单元的输入端与所述第一检测模块相连，所述第七故障诊断单元的输出端与所述第一判断单元的第七输入端相连，所述第七故障诊断单元用于比较所述燃料电池的输出功率的变化率是否小于预存的第三变化率阈值，且在小于所述第三变化率阈值时向所述第一判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第三变化率阈值时向所述第一判断单元输出低电平信号；所述第一判断单元的输出端与所述保护模块相连，当所述第一判断单元的七个输入端均输入高电平时，向所述保护模块输出高电平，否则输出低电平。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流变换器故障诊断单元包括第一电流诊断单元、第二电流诊断单元、第一电压诊断单元、第二电压诊断单元、温度诊断单元和第二判断单元，其中：所述第一电流诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电流诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第一输入端相连，所述第一电流诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电流是否小于预存的第三电流阈值，且在小于所述第三电流阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第一电流阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；所述第二电流诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第二电流诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第二输入端相连，所述第二电流诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电流是否大于预存的第四电流阈值，且在大于所述第四电流阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第二电流阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；所述第一电压诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第一电压诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第三输入端相连，所述第一电压诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电压是否小于预存的第三电压阈值，且在小于所述第三电压阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在大于等于所述第三电压阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；所述第二电压诊断单元的输入端与所述第二检测模块相连，所述第二电压诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第四输入端相连，所述第二电压诊断单元用于比较所述直流变换器的输出电压是否大于预存的第四电压阈值，且在大于所述第四电压阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在小于等于所述第四电压阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；所述温度诊断单元的输入端与所述第三检测模块相连，所述温度诊断单元的输出端与所述第二判断单元的第五输入端相连，所述温度诊断单元用于比较所述直流变换器的温度是否小于预存的温度阈值，且在小于所述温度阈值时向所述第二判断单元输出高电平信号，在大于等于所述温度阈值时向所述第二判断单元输出低电平信号；所述第二判断单元的输出端与所述保护模块相连，当所述第二判断单元的五个输入端均输入高电平时，向所述保护模块输出高电平，否则输出低电平。7.根据权利要1所述的直流变换器，其特征在于，所述液冷模块包括液冷基板、液冷单元和金属离子净化单元，所述直流变换器设置在所述液冷基板上，所述金属离子净化单元设置在所述液冷基板和所述液冷单元之间，用于净化冷却液中的金属离子，所述液冷基板用于对所述直流变换器进行冷却，所述液冷单元用于对所述燃料电池进行冷却并保持所述冷却液的温度大于预设最低温度。8.根据权利要求7所述的直流变换器，其特征在于，所述金属离子净化单元包括壳体和离子交换树脂，所述离子交换树脂设置在所述外壳内，所述外壳上有供所述冷却液流通的进水口和出水口，所述离子交换树脂用于净化冷却液中的金属离子。9.根据权利要求1所述的直流变换器，其特征在于，所述第一检测模块包括第一电流检测单元和第一电压检测单元，所述第一电流检测单元串联在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电流，所述第一电压检测单元并联在所述燃料电池和所述直流变换器之间的电路上，用于采集所述燃料电池的输出电压;所述第二检测模块包括第二电流检测单元和第二电压检测单元，所述第二电流检测单元串联在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电流，所述第二电压检测单元并联在所述直流变换器和所述负载之间的电路上，用于采集所述直流变换器的输出电压。10.—种基于燃料电池的直流变换器的控制方法，其特征在于，包括：燃料电池故障诊断模块通过第一检测模块获取燃料电池的输出电流和输出电压，并根据所述燃料电池的输出电流和输出电压对所述燃料电池进行故障诊断；直流变换器故障诊断模块通过第二检测模块获取直流变换器的输出电流和输出电压和通过第三检测模块获得所述直流变换器的温度，并根据所述直流变换器的输出电流和输出电压以及所述直流变换器的温度对所述燃料进行故障诊断；处理器通过第一检测模块获得所述燃料电池的输出电压和通过所述第二检测模块获得所述直流变换器的输出电压，并根据所述燃料电池的输出电压、所述直流变换器的输出电压以及预设周期计算获得所述变化器的控制信号；保护模块获得所述燃料电池的故障诊断结果和所述直流变换器的故障诊断结果，若判断获知所述燃料电池无故障且所述直流变换器无故障，则将所述控制信号传输至PWM驱动模块；所述PWM驱动模块根据所述控制信号驱动所述直流变换器工作。

百度查询： 姚乃元 一种基于燃料电池的直流变换器及其控制方法