CN113525106B - Dc/dc变换器及其控制方法 - Google Patents

Dc/dc变换器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种DC/DC变换器及其控制方法。该DC/DC变换器包括驱动控制电路、变换器主电路和信号采集电路；变换器主电路设置在燃料电池和动力电池之间，用于根据目标驱动信号进行电压匹配和转换处理；信号采集电路，设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间且设置在变换器主电路的输出端与动力电池之间，用于采集目标实测信号；驱动控制电路与整车控制器相连，用于根据目标控制指令确定目标工作模式，控制信号采集电路采集目标实测信号，对目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号，将目标驱动信号发送给变换器主电路。本发明可可控制变换器主电路在目标工作模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池特性和动力电池特性。

Description

DC/DC变换器及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池动力***技术领域，尤其涉及一种DC/DC变换器及其控制方法。
背景技术
随着环境污染与能源危机，燃料电池汽车逐渐成为全球汽车工业关注的重点。但是燃料电池动态响应慢、电压变化范围较大，不支持能量双向流动，因此需要DC/DC变换器实现燃料电池与动力电池的工作电压匹配，对输出功率或电压电流进行精确控制，并且需要满足不同工况下的模式迅速切换，提高燃料电池车动力***稳定性与可靠性。
DC/DC变换器属于DC/DC的新兴应用领域，是燃料电池动力***核心零部件，DC/DC变换器是连接燃料电池汽车上设置的燃料电池与动力电池和驱动发动机的纽带。目前DC/DC变换器工作模式较为单一，即通常为单一的输入恒压模式或者输出恒压模式，无法兼顾燃料电池特性以及动力电池特性。
发明内容
本发明实施例提供一种DC/DC变换器及其控制方法，以解决目前DC/DC变换器工作模式单一，无法兼顾燃料电池特性以及动力电池特性的问题。
本发明提供一种DC/DC变换器，用于连接燃料电池和动力电池，包括驱动控制电路、与所述驱动控制电路相连的变换器主电路和信号采集电路；
所述变换器主电路，设置在所述燃料电池和所述动力电池之间，用于根据所述驱动控制电路的目标驱动信号进行电压匹配和转换处理；
所述信号采集电路，设置在所述燃料电池和所述变换器主电路的输入端之间，且设置在所述变换器主电路的输出端与所述动力电池之间，用于采集目标实测信号；
所述驱动控制电路，与整车控制器相连，用于根据所述整车控制器发送的目标控制指令确定目标工作模式，控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，对所述目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号，将所述目标驱动信号发送给所述变换器主电路；其中，所述目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
优选地，所述信号采集电路包括第一电压采样电路、第二电压采样电路和电流采样电路；
所述第一电压采样电路与所述燃料电池两端相连，用于采集输入实测电压；
所述第二电压采样电路与所述动力电池两端相连，用于采集输出实测电压；
所述电流采样电路设置在所述燃料电池与所述变换器主电路的输入端之间，用于采集输入实测电流。
优选地，所述驱动控制电路包括驱动控制器、第一PI调节器、第二PI调节器、第三PI调节器、第四PI调节器和PWM调制电路；
所述第一PI调节器，与所述驱动控制器和所述第一电压采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输入恒压模式时，根据第一给定电压和所述输入实测电压，确定第一给定电流；
所述第二PI调节器，与所述驱动控制器、所述第一PI调节器和所述电流采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输入恒压模式时，根据所述第一给定电流和所述输入实测电流，获取与所述输入恒压模式相对应的第一开关占空比；在所述目标工作模式为输入恒流模式时，根据目标给定电流和所述输入实测电流，获取所述输入恒流模式相对应的第二开关占空比；
所述第三PI调节器，与所述驱动控制器和所述第二电压采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输出恒压模式时，根据第二给定电压和所述输出实测电压，确定第二给定电流；
所述第四PI调节器，与所述驱动控制器、所述第三PI调节器和所述电流采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输出恒压模式时，根据所述第二给定电流和所述输入实测电流，获取与所述输出恒压模式相对应的第三开关占空比；
所述PWM调制电路，与所述第二PI调节器、所述第四PI调节器和所述变换器主电路相连，用于根据目标开关占空比，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，并将所述目标驱动信号发送给所述变换器主电路；其中，所述目标开关占空比包括第一开关占空比、第二开关占空比或者第三开关占空比。
本发明还提供一种DC/DC变换器的控制方法，包括：
获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，所述目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式；
控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，所述信号采集电路设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间，且设置在变换器主电路的输出端与动力电池之间；
对所述目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号；
控制所述变换器主电路根据所述目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
优选地，所述控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，包括：
若所述目标工作模式为输入恒压模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流，并控制与所述燃料电池两端相连的第一电压采样电路采集输入实测电压；
所述对所述目标实测信号进行信号处理，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，包括：
第一PI调节器根据第一给定电压和所述输入实测电压，确定第一给定电流；
第二PI调节器根据所述第一给定电流和所述输入实测电流，获取所述输入恒压模式对应的第一开关占空比；
PWM调制电路根据所述第一开关占空比，获取所述输入恒压模式对应的目标驱动信号。
优选地，所述控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，包括：
若所述目标工作模式为输入恒流模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流；
对所述目标实测信号进行信号处理，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，包括：
第二PI调节器根据目标给定电流和所述输入实测电流，获取所述输入恒流模式对应的第二开关占空比；
PWM调制电路根据所述第二开关占空比，获取所述输入恒流模式对应的目标驱动信号。
优选地，所述控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，包括：
若所述目标工作模式为输出恒压模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流，并控制与动力电池两端相连的第二电压采样电路采集输出实测电压；
所述对所述目标实测信号进行信号处理，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，包括：
第三PI调节器根据第二给定电压和所述输出实测电压，确定第二给定电流；
第四PI调节器根据所述第二给定电流和所述输入实测电流，获取所述输出恒压模式对应的第三开关占空比；
PWM调制电路根据所述第三开关占空比，获取所述输出恒压模式对应的目标驱动信号。
优选地，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的整车功率请求指令，基于所述整车功率请求指令，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
优选地，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的整车放电控制指令，基于所述整车放电控制指令，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
优选地，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的冷启动控制指令，基于所述冷启动控制指令，将输入恒流模式或者输入恒压模式确定为目标工作模式。
优选地，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的馈电保护指令，基于所述馈电保护指令，在所述动力电池的实测输出电压低于最低电压阈值时，将输出恒压模式确定为目标工作模式；在所述动力电池的实测输出电压高于最高电压阈值时，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
上述DC/DC变换器及其控制方法，驱动控制电路可以根据整车控制器的目标控制指令确定输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式为目标工作模式，控制信号采集电路采集目标工作模式对应的目标实测信号，基于目标实测信号进行信号处理，以获取目标工作模式对应的目标驱动信号，从而控制变换器主电路在目标工作模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池特性和动力电池特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中DC/DC变换器的一示意图；
图2是本发明一实施例中DC/DC变换器的控制方法的一流程图；
图3是本发明一实施例中DC/DC变换器的控制方法的另一流程图；
图4是本发明一实施例中DC/DC变换器的控制的另一流程图；
图5是本发明一实施例中DC/DC变换器的控制的另一流程图；
图中：10、DC/DC变换器；11、驱动控制电路；111、驱动控制器；112、第一PI调节器；113、第二PI调节器；114、第三PI调节器；115、第四PI调节器；116、PWM调制电路；12、变换器主电路；13、信号采集电路；131、第一电压采样电路；132、第二电压采样电路；133、电流采样电路；20、燃料电池；30、动力电池；40、整车控制器。
具体实施方式
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作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。
本发明实施例提供一种DC/DC变换器10，该DC/DC变换器10应用在燃料电池动力控制***中。一般来说，燃料电池动力控制***包括燃料电池20、动力电池30、发动机驱动***和整车控制器40，还包括DC/DC变换器10，DC/DC变换器10的输入端与燃料电池20相连，DC/DC变换器10的输出端与动力电池30和发动机驱动***相连，而且，DC/DC变换器10与整车控制器40相连，该DC/DC变换器10可实现对发动机输出功率的精确控制，实现燃料电池20与整车高压之间的解耦,实现整车动力***之间的功率分配和优化控制，稳定发动机的工作状态，延长发动机寿命。可以理解地，该燃料电池动力控制***还包括与整车控制器40相连的用于采集环境温度的第一温度传感器（图中未示出）、与动力电池30相连的用于采集电池容量以确定是否存在电池馈电状态的电池管理***（图中未示出）。
在一实施例中，如图1所示，提供一种DC/DC变换器10。该DC/DC变换器10，用于连接燃料电池20和动力电池30，包括驱动控制电路11、与驱动控制电路11相连的变换器主电路12和信号采集电路13。变换器主电路12，设置在燃料电池20和动力电池30之间，用于根据驱动控制电路11的目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。信号采集电路13，设置在燃料电池20和变换器主电路12的输入端之间，且设置在变换器主电路12的输出端与动力电池30之间，用于采集目标实测信号。驱动控制电路11，与整车控制器40相连，用于根据整车控制器40发送的目标控制指令确定目标工作模式，控制信号采集电路13采集目标工作模式对应的目标实测信号，对目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号，将目标驱动信号发送给变换器主电路12；其中，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
其中，变换器主电路12是用于实现电压匹配和转换处理的电路，用于使燃料电池20和动力电池30之间的输出电压等级相匹配，以使燃料电池20给发动机驱动***和动力电池30提供能量具有可行性。
作为一示例，变换器主电路12的输入端与燃料电池20相连，变换器主电路12的输出端与动力电池30相连，以使燃料电池20、变换器主电路12和动力电池30之间配合形成的闭合电路。一般来说，变换器主电路12与驱动控制电路11电连接，用于接收驱动控制电路11输入的目标驱动信号，根据目标驱动信号调节变换器主电路12内部设置的控制开关管的工作状态，以使变换器主电路12实现电压匹配和转换处理。控制开关管是设置在变换器主电路12内的用于实现控制电压匹配和转换处理的开关管。作为一示例,控制开关管可以为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，此时的目标驱动信号为IGBT驱动信号。IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
其中，信号采集电路13是用于采集DC/DC变换器10所在闭合回路的电流和电压等状态信息的功能模块。目标实测信号是根据驱动控制电路11的控制，实时采集到的电流和电压等状态信息的信号。
作为一示例，该目标实测信号包括输入实测信号和输出实测信号。输入实测信号是在燃料电池20与变换器主电路12的输入端之间实时采集到的信号。输出实测信号是在变换器主电路12的输出端与动力电池30之间实时采集到的信号。相应地，信号采集电路13包括输入端采样电路和输出端采样电路。输入端采样电路设置在燃料电池20和变换器主电路12的输入端之间，用于采集输入实测信号。输出端采样电路设置在变换器主电路12的输出端与动力电池30之间，用于采集输出实测信号。输入端采样电路是设置在燃料电池20与DC/DC变换器10的输入端之间的用于采集对应的电流和电压等状态信息的电路。输入实测信号是输入端采样电路实时采集到的信号，可以理解地，输入实测信号的信号类型根据不同工作模式所需采集的信号确定。输出端采样电路是设置在DC/DC变换器10的输出端与动力电池30之间的用于采集对应的电流和电压等状态信息的电路。输出实测信号是输出端采样电路实时采集到的信号，可以理解地，输出实测信号的信号类型根据不同工作模式所需采集的信号确定。
其中，驱动控制电路11是用于实现驱动控制的功能模块，该驱动控制电路11与整车控制器40相连，用于接收整车控制器40发送的目标控制指令，并根据目标控制指令确定对应的目标工作模式；该驱动控制电路11还与信号采集电路13，用于控制信号采集电路13采集与目标工作模式相对应的目标实测信号，并基于目标实测信号进行信号处理，获取目标驱动信号；该驱动控制电路11还与变换器主电路12相连，用于将目标驱动信号发送给变换器主电路12，用于控制变换器主电路12根据目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
目标控制指令是整车控制器40发送的用于控制DC/DC变换器10工作的指令。该目标控制指令包括但不限于用于控制燃料电池20大功率输出的整车功率请求指令、用于控制燃料电池20放电的整车放电控制指令、用于控制燃料电池20冷启动的冷启动控制指令和用于控制燃料电池20对动力电池30进行馈电保护的馈电保护指令。
目标工作模式是基于目标控制指令确定的需要控制DC/DC变换器10工作的模式。本实施例中，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。其中，输入恒压模式是指DC/DC变换器10的输入端电压恒定，即燃料电池20电堆输出电压恒定的工作模式。输入恒流模式是指DC/DC变换器10的输入端电流恒定，即燃料电池20输入与DC/DC变换器10的输入端之间的电流恒定的工作模式。输出恒压模式是指DC/DC变换器10的输出端电压恒定，即动力电池30输出电压恒定的工作模式。
本示例中，驱动控制电路11内预先存储目标控制指令与目标工作模式之间的对应关系，可根据接收到的整车控制器40发送的目标控制指令，确定控制DC/DC变换器10工作对应的目标工作模式。例如，在目标控制指令为整车功率请求指令时，将输入恒流模式确定为目标工作模式，即DC/DC变换器10根据输入恒流模式控制燃料电池20功率输出，并通过动力电池30实现快速响应，以实现给整车的发动机驱动***提供动力。
目标实测信号是指根据目标工作模式控制信号采集电路13实时采集到的信号。该目标实测信号是目标工作模式下需要采集并进行后续处理的信号。本示例中，目标实测信号包括输入实测信号和输出实测信号。
本实施例中，驱动控制电路11对目标实测信号进行信号处理，获取目标驱动信号，具体包括：利用PI调节器对目标实测信号和相应的给定值确定控制偏差，将控制偏差的比例和积分通过线性组合形成目标控制量；再采用PWM调制电路116将目标控制量转换成用于控制开关管工作的目标驱动信号，该目标驱动信号与目标工作模式相对应，以使变换器主电路12在目标工作模式下工作，从而实现在兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性的前提下，进行电压匹配和转换处理。其中，PI调节器是一种线性控制器，用于根据给定值和实际输出值确定控制偏差，将控制偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量的控制器。PWM（Pulse Width Modulation）调制电路，即脉冲宽度变调电路，是用于监控功率电路的输出状态，并提供用于控制功率元件（如控制开关管）的驱动信号。
本发明实施例所提供的DC/DC变换器10中，驱动控制电路11可以根据整车控制器40的目标控制指令确定输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式为目标工作模式，控制信号采集电路13采集目标工作模式对应的目标实测信号，基于目标实测信号进行信号处理，以获取目标工作模式对应的目标驱动信号，从而控制变换器主电路12在目标工作模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。
在一实施例中，信号采集电路13包括第一电压采样电路131、第二电压采样电路132和电流采样电路133；第一电压采样电路131与燃料电池20两端相连，用于采集输入实测电压；第二电压采样电路132与动力电池30两端相连，用于采集输出实测电压；电流采样电路133设置在燃料电池20与变换器主电路12的输入端之间，用于采集输入实测电流。
其中，第一电压采样电路131是与燃料电池20两端相连的用于采集燃料电池20两端的输入实测电压的电路。作为一示例，第一电压采样电路131可以为电压传感器。输入实测电压是实时采集到的燃料电池20两端的电压，该输入实测电压是输入恒压模式下需采集到的信号。
第二电压采样电路132是与动力电池30两端相连的用于采集动力电池30两端的输出实测电压的电路。作为一示例，第二电压采样电路132可以为电压传感器。输出实测电压是实时采集到的动力电池30两端的电压，该输出实测电压是输出恒压模式下需采集到的信号。
电流采样电路133是用于实时采集燃料电池20与变换器主电路12的输入端之间电流信号的电路。输入实测电流是电流采样电路133实时采集到的燃料电池20与变换器主电路12的输入端之间的电流，由于燃料电池20、DC/DC变换器10和动力电池30之间形成串联的闭合回路，使得该输入实测电流与输出实测电流相同，该输出实测电流为DC/DC变换器10的输出端与动力电池40之间的电流。因此，该输入实测电流是输入恒压模式、输入恒流模式和输出恒压模式这三种工作模式下需采集到的信号。
本发明实施例所提供的DC/DC变换器10中，在燃料电池20两端设置第一电压采样电路131，用于采集输入实测电压，以确保输入恒压模式的顺利进行；在动力电池30两端设置第二电压采样电路132，用于采集输出实测电压，以确保输出恒压模式的顺利进行；在燃料电池20与变换器主电路12的输入端采集输入实测电流，以保障输入恒流模式的顺利进行，并配合输入实测电压确保输入恒压模式的实现；或者，配合输出实测电压确保输出恒压模式的实现，以使得DC/DC变换器10可实现在输入恒压模式、输入恒流模式和输出恒压模式这三种工作模式之间相互切换，使其工作过程兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。可以理解地，只需在燃料电池20与变换器主电路12的输入端设置第一电压采样电路131和电流采样电路133，在变换器主电路12的输出端与动力电池30之间设置的动力电池30，使得信号采集电路13的元器件数量较小，成本较低。
作为一示例，由于第一电压采样电路131和电流采样电路133设置在燃料电池20与变换器主电路12的输入端之间，因此，输入端采样电路包括第一电压采样电路131和电流采样电路133，相应地，输入实测信号包括输入实测电压和输入实测电流。同理，由于第二电压采样电路132设置在变换器主电路12的输出端和动力电池30之间，因此，输出端采样电路包括第二电压采样电路132，相应地，输出实测信号包括输出实测电压。
在一实施例中，驱动控制电路11包括驱动控制器111、第一PI调节器112、第二PI调节器113、第三PI调节器114、第四PI调节器115和PWM调制电路116。第一PI调节器112，与驱动控制器111和第一电压采样电路131相连，用于在目标工作模式为输入恒压模式时，根据第一给定电压和输入实测电压，确定第一给定电流。第二PI调节器113，与驱动控制器111、第一PI调节器112和电流采样电路133相连，用于在目标工作模式为输入恒压模式时，根据第一给定电流和输入实测电流，获取与输入恒压模式相对应的第一开关占空比；在目标工作模式为输入恒流模式时，根据目标给定电流和输入实测电流，获取输入恒流模式相对应的第二开关占空比。第三PI调节器114，与驱动控制器111和第二电压采样电路132相连，用于在目标工作模式为输出恒压模式时，根据第二给定电压和输出实测电压，确定第二给定电流。第四PI调节器115，与驱动控制器111、第三PI调节器114和电流采样电路133相连，用于在目标工作模式为输出恒压模式时，根据第二给定电流和输入实测电流，获取与输出恒压模式相对应的第三开关占空比。PWM调制电路116，与第二PI调节器113、第四PI调节器115和变换器主电路12相连，用于根据目标开关占空比，获取目标工作模式对应的目标驱动信号，并将目标驱动信号发送给变换器主电路12；其中，目标开关占空比包括第一开关占空比、第二开关占空比或者第三开关占空比。
其中，第一给定电压是预先给定的燃料电池20两端的电压，该第一给定电压可以通过***功率需求换算得到，并由驱动控制器111实时发送给第一PI调节器112。
作为一示例，第一PI调节器112在目标工作模式为输入恒压模式时，根据第一给定电压和第一电压采样电路131实时采集的输入实测电压进行电压比较，计算两者的第一电压差值，将第一电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第一给定电流。其中，第一给定电流是第一PI调节器112基于第一给定电压和输入实测电压进行计算后确定的电流。
作为上述示例的进一步改进，在目标工作模式为输入恒压模式时，第一PI调节器112在计算出第一电压差值之后，需将第一电压差值与第一故障电压阈值进行比较。若第一电压差值小于第一故障电压阈值，则根据第一给定电压和输入实测电压进行计算，确定第一给定电流；具体是将第一电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第一给定电流。若第一电压差值不小于第一故障电压阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。其中，第一故障电压阈值是预先设置的用于评估输入实测电压对应的燃料电池20是否存在故障的电压阈值。
作为一示例，第二PI调节器113在目标工作模式为输入恒压模式时，根据第一给定电流和电流采样电路133实时采集的输入实测电流进行电流比较，计算两者的第一电流差值，将第一电流差值的比例和积分通过线性组合，确定与输入恒压模式相对应的第一开关占空比。其中，第一开关占空比是在输入恒压模式下控制变换器主电路12的控制开关管工作的开关占空比。
作为上述示例的进一步改进，在目标工作模式为输入恒压模式时，第二PI调节器113计算出第一电流差值之后，需将第一电流差值与第一故障电流阈值进行比较。若第一电流差值小于第一故障电流阈值，则根据第一给定电流和输入实测电流，获取与输入恒压模式相对应的第一开关占空比；具体是将第一电流差值的比例和积分通过线性组合，获取与输入恒压模式相对应的第一开关占空比。若第一电流差值不小于第一故障电流阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。其中，第一故障电流阈值是预先设置的用于评估输入恒压模式下闭合电路对应的电流是否存在故障的阈值。
其中，目标给定电流是预先给定的燃料电池20电堆的输出电流，该目标给定电流可以通过***功率需求换算得到，并由驱动控制器111实时发送给第二PI调节器113。
作为一示例，第二PI调节器113在目标工作模式为输入恒流模式时，根据目标给定电流和电流采样电路133实时采集的输入实测电流进行电流比较，计算两者的输入电流差值，将输入电流差值的比例和积分通过线性组合，确定与输入恒流模式相对应的第二开关占空比。其中，第二开关占空比是在输入恒流模式下控制变换器主电路12的控制开关管工作的开关占空比。
作为上述示例的进一步改进，在目标工作模式为输入恒流模式时，第二PI调节器113计算出输入电流差值之后，需将输入电流差值与输入故障电流阈值进行比较。若输入电流差值小于输入故障电流阈值，则根据目标给定电流和输入实测电流，获取与输入恒流模式相对应的第二开关占空比；具体是将输入电流差值的比例和积分通过线性组合，获取与输入恒流模式相对应的第二开关占空比。若输入电流差值不小于输入故障电流阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。其中，输入故障电流阈值是预先设置的用于评估输入恒流模式下闭合电路对应的电流是否存在故障的阈值。
其中，第二给定电压是预先给定的动力电池30两端的电压，该第二给定电压可以通过***功率需求换算得到，并由驱动控制器111实时发送给第三PI调节器114。
作为一示例，第三PI调节器114在目标工作模式为输出恒压模式时，根据第二给定电压和第二电压采样电路132实时采集的输出实测电压进行电压比较，计算两者的第二电压差值，将第二电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第二给定电流。其中，第二给定电流是第三PI调节器114基于第二给定电压和输出实测电压进行计算后确定的电流。
作为上述示例的进一步改进，在目标工作模式为输出恒压模式时，第三PI调节器114在计算出第二电压差值之后，需将第二电压差值与第二故障电压阈值进行比较。若第二电压差值小于第二故障电压阈值，则根据第二给定电压和输出实测电压进行计算，确定第二给定电流；具体是将第二电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第二给定电流。若第二电压差值不小于第二故障电压阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。其中，第二故障电压阈值是预先设置的用于评估输出实测电压对应的动力电池30是否存在故障的电压阈值。
第四PI调节器115在目标工作模式为输出恒压模式时，根据第二给定电流和电流采样电路133实时采集的输入实测电流进行电流比较，计算两者的第二电流差值，将第二电流差值的比例和积分通过线性组合，确定与输出恒压模式相对应的第三开关占空比。其中，第三开关占空比是在输出恒压模式下控制变换器主电路12的控制开关管工作的开关占空比。
作为上述示例的进一步改进，在目标工作模式为输出恒压模式时，第四PI调节器115计算出第二电流差值之后，需将第二电流差值与第二故障电流阈值进行比较。若第二电流差值小于第二故障电流阈值，则根据第二给定电流和输入实测电流，获取与输出恒压模式相对应的第三开关占空比；具体是将第二电流差值的比例和积分通过线性组合，获取与输出恒压模式相对应的第三开关占空比。若第二电流差值不小于第二故障电流阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。其中，第二故障电流阈值是预先设置的用于评估输出恒压模式下闭合电路对应的电流是否存在故障的阈值。
PWM调制电路116与第二PI调节器113、第四PI调节器115和变换器主电路12相连，可以根据第二PI调节器113和第四PI调节器115输入的目标开关占空比进行脉冲变调，以获取用于控制功率元件（如控制开关管）对应的目标驱动信号。作为一示例，在目标输入模式为输入恒压模式时，根据第二PI调节器113输入的第一开关占空比，获取输入恒压模式对应的目标驱动信号；在目标输入模式为输入恒流模式时，根据第二PI调节器113输入的第二开关占空比，获取输入恒流模式对应的目标驱动信号；在目标输入模式为输出恒压模式时，根据第四PI调节器115输入的第三开关占空比，获取输出恒压模式对应的目标驱动信号。
本实施例所提供的DC/DC变换器10中，根据信号采集电路13采集的输入实测电压和输入实测电压，第一PI调节器112、第二PI调节器113和PWM调制电路116可控制变换器主电路12在输入恒压模式下进行电压匹配和转换处理；根据信号采集电路13采集的输入实测电流，第二PI调节器113和PWM调制电路116可控制变换器主电路12在输入恒流模式下进行电压匹配和转换处理；根据信号采集电路13采集的输出实测电压和输入实测电流，第三PI调节器114、第四PI调节器115和PWM调制电路116可控制变换器主电路12在输出恒压模式下进行电压匹配和转换处理。可以理解地，通过驱动控制器111、第一PI调节器112、第二PI调节器113、第三PI调节器114、第四PI调节器115和PWM调制电路116的相互匹配，可实现输入恒压模式、输出恒流模式和输出恒压模式的相互切换，以使变换器主电路12的工作符合燃料电池20特性和动力电池30特性。
在一实施例中，如图2所示，提供一种DC/DC变换器的控制方法，以该控制方法应用在图1的驱动控制电路11为例进行说明，该控制方法包括：
S201：获取整车控制器发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
目标控制指令是整车控制器40发送的用于控制DC/DC变换器10工作的指令。该目标控制指令包括但不限于用于控制燃料电池20大功率输出的整车功率请求指令、用于控制燃料电池20放电的整车放电控制指令、用于控制燃料电池20冷启动的冷启动控制指令和用于控制燃料电池20对动力电池30进行馈电保护的馈电保护指令。
目标工作模式是基于目标控制指令确定的需要控制DC/DC变换器10工作的模式。本实施例中，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。其中，输入恒压模式是指DC/DC变换器10的输入端电压恒定，即燃料电池20电堆输出电压恒定的工作模式。输入恒流模式是指DC/DC变换器10的输入端电流恒定，即燃料电池20输入与DC/DC变换器10的输入端之间的电流恒定的工作模式。输出恒压模式是指DC/DC变换器10的输出端电压恒定，即动力电池30输出电压恒定的工作模式。
本示例中，驱动控制器111预先存储目标控制指令与目标工作模式之间的对应关系，可根据接收到的整车控制器40发送的目标控制指令，确定控制DC/DC变换器10工作对应的目标工作模式。例如，在目标控制指令为整车功率请求指令时，将输入恒流模式确定为目标工作模式，即DC/DC变换器10根据输入恒流模式控制燃料电池20功率输出，并通过动力电池30实现快速响应，以实现给整车的发动机驱动***提供动力。
S202：控制信号采集电路采集目标工作模式对应的目标实测信号，信号采集电路设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间，且设置在变换器主电路的输出端与动力电池之间。
信号采集电路13是用于采集DC/DC变换器10所在闭合回路的电流和电压等状态信息的功能模块。目标实测信号是根据驱动控制电路11的控制，实时采集到的电流和电压等状态信息的信号。
S203：对目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号。
作为一示例，驱动控制器111对目标实测信号进行信号处理，获取目标驱动信号，具体包括：利用PI调节器对目标实测信号和相应的给定值确定控制偏差，将控制偏差的比例和积分通过线性组合形成目标控制量；再采用PWM调制电路116将目标控制量转换成用于控制开关管工作的目标驱动信号，该目标驱动信号与目标工作模式相对应，以使变换器主电路12在目标工作模式下工作，从而实现在兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性的前提下，进行电压匹配和转换处理。
S204：控制变换器主电路根据目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
作为一示例，驱动控制电路11与变换器主电路12电连接，使得驱动控制电路11可向变换器主电路12发送目标驱动信号，以使变换器主电路12根据目标驱动信号调节其控制开关管的工作状态，以使变换器主电路12在目标工作模式下实现电压匹配和转换处理，从而实现兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。
本实施例所提供的DC/DC变换器的控制方法中，驱动控制电路11可以根据整车控制器40的目标控制指令确定输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式为目标工作模式，控制信号采集电路13采集目标工作模式对应的目标实测信号，基于目标实测信号进行信号处理，以获取目标工作模式对应的目标驱动信号，从而控制变换器主电路12在目标工作模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。
在一实施例中，如图3所示，提供一种DC/DC变换器的控制方法，以该控制方法应用在图1的驱动控制电路11为例进行说明，该控制方法包括：
S301：获取整车控制器发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
其中，步骤S301与步骤S201的实现步骤完全一致，为避免重复，此处不一一赘述。
S302：若目标工作模式为输入恒压模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流，并控制与燃料电池两端相连的第一电压采样电路采集输入实测电压。
步骤S302为上述步骤S202的一具体实施方式，在目标工作模式为输入恒压模式时，需保证DC/DC变换器10的输入端电压恒定，即燃料电池20电堆输出电压恒定，此时，需要采集DC/DC变换器10的输入端的电压和电流信息，因此，需控制设置在燃料电池20和变换器主电路12之间的电流采样电路133采集输入实测电流，并控制设置在燃料电池20两端的第一电压采样电路131采集输入实测电压，以便根据输入实测电流和输入实测电压进行后续处理。
S303：第一PI调节器根据第一给定电压和输入实测电压，确定第一给定电流；第二PI调节器根据第一给定电流和输入实测电流，获取输入恒压模式对应的第一开关占空比；PWM调制电路根据第一开关占空比，获取输入恒压模式对应的目标驱动信号。
步骤S303为上述步骤S302的一具体实施方式，在目标工作模式为输入恒压模式时，第一PI调节器112根据第一给定电压和第一电压采样电路131实时采集的输入实测电压进行电压比较，计算两者的第一电压差值，将第一电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第一给定电流，并将第一给定电流发送给第二PI调节器113。第二PI调节器113根据第一给定电流和电流采样电路133实时采集的输入实测电流进行电流比较，计算两者的第一电流差值，将第一电流差值的比例和积分通过线性组合，确定与输入恒压模式相对应的第一开关占空比，将第一开关占空比发送给PWM调制电路116。PWM调制电路116根据第二PI调节器113输入的第一开关占空比，获取输入恒压模式对应的目标驱动信号。
进一步地，第一PI调节器112在计算出第一电压差值之后，需将第一电压差值与第一故障电压阈值进行比较。若第一电压差值小于第一故障电压阈值，则根据第一给定电压和输入实测电压进行计算，确定第一给定电流。若第一电压差值不小于第一故障电压阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。
进一步地，第二PI调节器113计算出第一电流差值之后，需将第一电流差值与第一故障电流阈值进行比较。若第一电流差值小于第一故障电流阈值，则根据第一给定电流和输入实测电流，获取与输入恒压模式相对应的第一开关占空比；具体是将第一电流差值的比例和积分通过线性组合，获取与输入恒压模式相对应的第一开关占空比。若第一电流差值不小于第一故障电流阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。
S304：控制变换器主电路根据目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
其中，步骤S304与步骤S204的实现步骤完全一致，为避免重复，此处不一一赘述。
本实施例所提供的DC/DC变换器的控制方法中，可根据目标控制指令，控制信号采集电路13采集目标工作模式为输入恒压模式对应的输入实测电压和输入实测电流，利用第一PI调节器112、第二PI调节器113和PWM调制电路116对输入实测电压和输入实测电流进行信号处理，以获取输入恒压模式对应的目标驱动信号，从而控制变换器主电路12在输入恒压模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。
在一实施例中，如图4所示，提供一种DC/DC变换器的控制方法，以该控制方法应用在图1的驱动控制电路11为例进行说明，该控制方法包括：
S401：获取整车控制器发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
其中，步骤S401与步骤S201的实现步骤完全一致，为避免重复，此处不一一赘述。
S402：若目标工作模式为输入恒流模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流。
步骤S402作为上述步骤S202的一个具体实施方式。在目标工作模式为输入恒流模式时，需要保证DC/DC变换器10输入端电流恒定，即燃料电池20电堆输入到DC/DC变换器10的输入端的电流恒定，因此，需控制设置在燃料电池20和变换器主电路12之间的电流采样电路133采集输入实测电流。
S403：第二PI调节器根据目标给定电流和输入实测电流，获取输入恒流模式对应的第二开关占空比；PWM调制电路根据第二开关占空比，获取输入恒流模式对应的目标驱动信号。
其中，目标给定电流是预先给定的燃料电池20电堆的输出电流，该目标给定电流可以通过***功率需求换算得到，并由驱动控制器111实时发送给第二PI调节器113。
步骤S403作为上述步骤S203的一个具体实施方式工。在目标工作模式为输入恒流模式时，第二PI调节器113根据目标给定电流和电流采样电路133实时采集的输入实测电流进行电流比较，计算两者的输入电流差值，将输入电流差值的比例和积分通过线性组合，确定与输入恒流模式相对应的第二开关占空比，将第二开关占空比发送给PWM调制电路116。PWM调制电路116根据第二PI调节器113输入的第二开关占空比，获取输入恒流模式对应的目标驱动信号。
作为上述示例的进一步改进，第二PI调节器113计算出输入电流差值之后，需将输入电流差值与输入故障电流阈值进行比较。若输入电流差值小于输入故障电流阈值，则根据目标给定电流和输入实测电流，获取与输入恒流模式相对应的第二开关占空比；具体是将输入电流差值的比例和积分通过线性组合，获取与输入恒流模式相对应的第二开关占空比。若输入电流差值不小于输入故障电流阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。其中，输入故障电流阈值是预先设置的用于评估输入恒流模式下闭合电路对应的电流是否存在故障的阈值。
S404：控制变换器主电路根据目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
其中，步骤S404与步骤S204的实现步骤完全一致，为避免重复，此处不一一赘述。
本实施例所提供的DC/DC变换器的控制方法中，可根据目标控制指令，控制信号采集电路13采集目标工作模式为输入恒流模式对应的输入实测电流，利用第二PI调节器113和PWM调制电路116对输入实测电流和目标给定电流进行信号处理，以获取输入恒流模式对应的目标驱动信号，从而控制变换器主电路12在输入恒流模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。
在一实施例中，如图5所示，提供一种DC/DC变换器的控制方法，以该控制方法应用在图1的驱动控制电路11为例进行说明，该控制方法包括：
S501：获取整车控制器发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
其中，步骤S501与步骤S201的实现步骤完全一致，为避免重复，此处不一一赘述。
S502：若目标工作模式为输出恒压模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流，并控制与动力电池两端相连的第二电压采样电路采集输出实测电压。
步骤S502为上述步骤S202的一具体实施方式，在目标工作模式为输出恒压模式时，需保证DC/DC变换器10的输出端电压恒定，即动力电池30两端电压恒定，此时，需采集DC/DC变换器10的输出端的电压和电流信息，由于燃料电池20、变换器主电路12和动力电池30之间串联形成闭合回路，使得变换器主电路12的输入端电流和输出端电流相同，因此，需控制设置在燃料电池20和变换器主电路12之间的电流采样电路133采集输入实测电流作为输出实测电流，以使DC/DC变换器10中信号采集电路13的元器件数量较少，有利于降低成本；控制设置在动力电池30两端的第二电压采样电路132采集输出实测电压，以便根据输出实测电压和输入实测电压进行后续处理。
S503：第三PI调节器根据第二给定电压和输出实测电压，确定第二给定电流；第四PI调节器根据第二给定电流和输入实测电流，获取输出恒压模式对应的第三开关占空比；PWM调制电路根据第三开关占空比，获取输出恒压模式对应的目标驱动信号。
步骤S503作为步骤S203的一具体实施方式，在目标工作模式为输出恒压模式时，第三PI调节器114根据第二给定电压和第二电压采样电路132实时采集的输出实测电压进行电压比较，计算两者的第二电压差值，将第二电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第二给定电流，将第二给定电流发送给第四PI调节器115。第四PI调节器115根据第二给定电流和电流采样电路133实时采集的输入实测电流进行电流比较，计算两者的第二电流差值，将第二电流差值的比例和积分通过线性组合，确定与输出恒压模式相对应的第三开关占空比，将第三开关占空比发送给PWM调制电路116。PWM调制电路116根据第四PI调节器115输入的第三开关占空比，获取输出恒压模式对应的目标驱动信号。
作为上述示例的进一步改进，第三PI调节器114在计算出第二电压差值之后，需将第二电压差值与第二故障电压阈值进行比较。若第二电压差值小于第二故障电压阈值，则根据第二给定电压和输出实测电压进行计算，确定第二给定电流；具体是将第二电压差值的比例和积分通过线性组合，确定第二给定电流。若第二电压差值不小于第二故障电压阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。
作为上述示例的进一步改进，第四PI调节器115计算出第二电流差值之后，需将第二电流差值与第二故障电流阈值进行比较。若第二电流差值小于第二故障电流阈值，则根据第二给定电流和输入实测电流，获取与输出恒压模式相对应的第三开关占空比；具体是将第二电流差值的比例和积分通过线性组合，获取与输出恒压模式相对应的第三开关占空比。若第二电流差值不小于第二故障电流阈值，则形成故障提醒信息，并将故障提醒信息发送给驱动控制器111，通过驱动控制器111反馈给整车控制器40。
S504：控制变换器主电路根据目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
其中，步骤S504与步骤S204的实现步骤完全一致，为避免重复，此处不一一赘述。
本实施例所提供的DC/DC变换器的控制方法中，可根据目标控制指令，控制信号采集电路13采集目标工作模式为输出恒压模式对应的输出实测电压和输入实测电流，利用第三PI调节器114、第四PI调节器115和PWM调制电路116对输出实测电压和输入实测电流进行信号处理，以获取输出恒压模式对应的目标驱动信号，从而控制变换器主电路12在输出恒压模式下进行电压匹配和转换，以使其兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性。
作为一示例，步骤S201，即获取整车控制器40发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，包括：获取整车控制器40发送的整车功率请求指令，基于整车功率请求指令，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
其中，整车功率请求指令是用于整车燃料电池20大功率输出的控制指令。在常温环境下，整车控制器40可以向驱动控制电路11中的驱动控制器111发送整车功率请求指令，以使驱动控制电路11接收到整车功率请求指令，驱动控制电路11接收到整车功率请求指令后，使得进入正常工作状态，将输入恒流模式确定为目标工作模式，并执行后续步骤，从而实现控制燃料电池20大功率输出，并通过动力电池30实现快速响应，实现燃料电池20与动力电池30特性匹配，从而保障整车运行可靠。
作为一示例，步骤S201，即获取整车控制器40发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，包括：获取整车控制器40发送的整车放电控制指令，基于整车放电控制指令，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
其中，整车放电控制指令是用于控制燃料电池20电堆放电的控制指令。在燃料电池20停机后，由于存在残余氢气和氧气反应，产生开路高压，不满足人体安全电压国际标准，且不利于保障电池电堆的寿命，此时，整车控制器40可向驱动控制电路11发送整车放电控制指令，以控制燃料电池20电堆放电。驱动控制电路11的驱动控制器111接收到整车放电控制指令后，使能进入电堆放电状态；由于燃料电池20放电过程要求输入电池跟进给定，因此，将输入恒流模式确定为目标工作模式，并执行后续步骤，即在控制燃料电池20放电过程中，实现输入电流跟踪给定，并限定电流最大值或功率最大值，在迅速放电的同时对燃料电池20电堆进行保护；在燃料电池20两端的输入实测电压达到设定电压值时，停止控制PWM调制电路116输出，以使燃料电池20停止放电，等待关机命令。其中，设定电压值是预先设置的用于控制燃料电池20停止放电的电压值。
作为一示例，步骤S201，即获取整车控制器40发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，包括：获取整车控制器40发送的冷启动控制指令，基于冷启动控制指令，将输入恒流模式或者输入恒压模式确定为目标工作模式。
其中，冷启动控制指令是用于控制燃料电池20冷启动的控制指令。本示例中，整车控制器40与第一温度传感器相连，用于根据第一温度传感器采集的环境温度值与冷启动温度值进行比较，若环境温度值低于冷启动温度值，则触发冷启动控制指令，并将冷启动控制指令发送给驱动控制电路11。其中，冷启动温度值是预先设置的用于触发冷启动的温度值，例如，-20℃。
本示例中，信号采集电路13还包括用于采集电堆温度的第二温度传感器，第二温度传感器与驱动控制电路11相连。驱动控制电路11接收到整车控制器40发送的冷启动控制指令之后，使能进入电池冷启动状态；根据不同冷启动策略选择输入恒流模式或者输入恒压模式作为目标工作模式。例如，将输入恒流模式作为电池冷启动状态下燃料电池20启动的工作模式，利用燃料电池20自热，逐步增加目标给定电流，同时限定输入最大功率，防止误给定，以避免损坏燃料电池20电堆；在第二温度传感器采集到燃料电池20电堆的电堆温度大于设定温度值时，切换到正常工作状态，通过燃料电池20给整车提供所需能量，保证整车稳定可靠运行。又例如，将输入恒压模式作为电池冷启动状态下燃料电池20启动的工作模式，限定输入功率最大值，实现大电流起堆，当第二温度传感器采集到燃料电池20电堆的电堆温度大于设定温度值时，迅速切换到正常工作状态，通过燃料电池20给整车提供所需能量，保证整车稳定可靠运行。
作为一示例，步骤S201，即获取整车控制器40发送的目标控制指令，根据目标控制指令确定目标工作模式，包括：获取整车控制器40发送的馈电保护指令，基于馈电保护指令，在动力电池30的实测输出电压低于最低电压阈值时，将输出恒压模式确定为目标工作模式；在动力电池30的实测输出电压高于最高电压阈值时，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
其中，馈电保护指令用于控制燃料电池20对动力电池30进行馈电保护的控制指令。本示例中，整车控制器40与电池管理***相连，用于获取电池管理***实时采集的动力电池30的电池容量；在根据电池容量确定动力电池30处于电池馈电状态时（如电池容量低于10%），向驱动控制电路11发送馈电保护指令。
其中，最低电压阈值是预先设置的用于限定动力电池30两端的最低电压值；最高电压阈值是预先设置的用于限定动力电池30两端的最高电压值。本示例中，驱动控制电路11接收到整车控制器40发送的馈电保护指令之后，使能进入馈电保护状态；在动力电池30的实测输出电压低于最低电压阈值时，将输出恒压模式确定为目标工作模式，控制燃料电池20给动力电池30进行充电，并响应整车功率请求指令；在动力电池30的实测输出电压高于最高电压阈值时，将输入恒流模式确定为目标工作模式，以使DC/DC变换器10快速切换为输入恒流模式，通过燃料电池20给整车提供所需能量，保证整车稳定可靠运行。
可以理解地，本示例所提供的DC/DC变换器的控制方法中，可根据整车控制器40的目标控制指令，使得DC/DC变换器10分别进入正常工作状态、电堆放电状态、电池冷启动状态和馈电保护状态，以选择输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式作为目标工作模式，从而实现不同状态平滑切换控制模式，兼顾燃料电池20特性和动力电池30特性，提高动稳态特性和可靠性，快速响应输入源和输出负载动态变换的情况，保证整车可靠运行。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
上述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种DC/DC变换器，用于连接燃料电池和动力电池，其特征在于，包括驱动控制电路、与所述驱动控制电路相连的变换器主电路和信号采集电路；
所述变换器主电路，设置在所述燃料电池和所述动力电池之间，用于根据所述驱动控制电路的目标驱动信号进行电压匹配和转换处理；
所述信号采集电路，设置在所述燃料电池和所述变换器主电路的输入端之间，且设置在所述变换器主电路的输出端与所述动力电池之间，用于采集目标实测信号；所述信号采集电路包括第一电压采样电路、第二电压采样电路和电流采样电路；所述第一电压采样电路与所述燃料电池两端相连，用于采集输入实测电压；所述第二电压采样电路与所述动力电池两端相连，用于采集输出实测电压；所述电流采样电路设置在所述燃料电池与所述变换器主电路的输入端之间，用于采集输入实测电流；
所述驱动控制电路，与整车控制器相连，用于根据所述整车控制器发送的目标控制指令确定目标工作模式，控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，对所述目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号，将所述目标驱动信号发送给所述变换器主电路；其中，所述目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式。
2.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于，所述驱动控制电路包括驱动控制器、第一PI调节器、第二PI调节器、第三PI调节器、第四PI调节器和PWM调制电路；
所述第一PI调节器，与所述驱动控制器和所述第一电压采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输入恒压模式时，根据第一给定电压和所述输入实测电压，确定第一给定电流；
所述第二PI调节器，与所述驱动控制器、所述第一PI调节器和所述电流采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输入恒压模式时，根据所述第一给定电流和所述输入实测电流，获取与所述输入恒压模式相对应的第一开关占空比；在所述目标工作模式为输入恒流模式时，根据目标给定电流和所述输入实测电流，获取所述输入恒流模式相对应的第二开关占空比；
所述第三PI调节器，与所述驱动控制器和所述第二电压采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输出恒压模式时，根据第二给定电压和所述输出实测电压，确定第二给定电流；
所述第四PI调节器，与所述驱动控制器、所述第三PI调节器和所述电流采样电路相连，用于在所述目标工作模式为输出恒压模式时，根据所述第二给定电流和所述输入实测电流，获取与所述输出恒压模式相对应的第三开关占空比；
所述PWM调制电路，与所述第二PI调节器、所述第四PI调节器和所述变换器主电路相连，用于根据目标开关占空比，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，并将所述目标驱动信号发送给所述变换器主电路；其中，所述目标开关占空比包括第一开关占空比、第二开关占空比或者第三开关占空比。
3.一种DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，包括：
获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，所述目标工作模式包括输入恒压模式、输入恒流模式或者输出恒压模式；
控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，所述信号采集电路设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间，且设置在变换器主电路的输出端与动力电池之间；所述信号采集电路包括第一电压采样电路、第二电压采样电路和电流采样电路；所述第一电压采样电路与所述燃料电池两端相连，用于采集输入实测电压；所述第二电压采样电路与所述动力电池两端相连，用于采集输出实测电压；所述电流采样电路设置在所述燃料电池与所述变换器主电路的输入端之间，用于采集输入实测电流；
对所述目标实测信号进行信号处理，获取目标工作模式对应的目标驱动信号；
控制所述变换器主电路根据所述目标驱动信号进行电压匹配和转换处理。
4.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，包括：
若所述目标工作模式为输入恒压模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流，并控制与所述燃料电池两端相连的第一电压采样电路采集输入实测电压；
所述对所述目标实测信号进行信号处理，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，包括：
第一PI调节器根据第一给定电压和所述输入实测电压，确定第一给定电流；
第二PI调节器根据所述第一给定电流和所述输入实测电流，获取所述输入恒压模式对应的第一开关占空比；
PWM调制电路根据所述第一开关占空比，获取所述输入恒压模式对应的目标驱动信号。
5.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，包括：
若所述目标工作模式为输入恒流模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流；
对所述目标实测信号进行信号处理，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，包括：
第二PI调节器根据目标给定电流和所述输入实测电流，获取所述输入恒流模式对应的第二开关占空比；
PWM调制电路根据所述第二开关占空比，获取所述输入恒流模式对应的目标驱动信号。
6.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述控制信号采集电路采集所述目标工作模式对应的目标实测信号，包括：
若所述目标工作模式为输出恒压模式，则控制设置在燃料电池和变换器主电路的输入端之间的电流采样电路采集输入实测电流，并控制与动力电池两端相连的第二电压采样电路采集输出实测电压；
所述对所述目标实测信号进行信号处理，获取所述目标工作模式对应的目标驱动信号，包括：
第三PI调节器根据第二给定电压和所述输出实测电压，确定第二给定电流；
第四PI调节器根据所述第二给定电流和所述输入实测电流，获取所述输出恒压模式对应的第三开关占空比；
PWM调制电路根据所述第三开关占空比，获取所述输出恒压模式对应的目标驱动信号。
7.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的整车功率请求指令，基于所述整车功率请求指令，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
8.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的整车放电控制指令，基于所述整车放电控制指令，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
9.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的冷启动控制指令，基于所述冷启动控制指令，将输入恒流模式或者输入恒压模式确定为目标工作模式。
10.如权利要求3所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，所述获取整车控制器发送的目标控制指令，根据所述目标控制指令确定目标工作模式，包括：
获取整车控制器发送的馈电保护指令，基于所述馈电保护指令，在所述动力电池的实测输出电压低于最低电压阈值时，将输出恒压模式确定为目标工作模式；在所述动力电池的实测输出电压高于最高电压阈值时，将输入恒流模式确定为目标工作模式。
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