CN109149742B - 燃料电池车的复合电源能量分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种燃料电池车的复合电源能量分配方法及装置，属于电动车技术领域，该装置包括：第一直流变换电路、第二直流变换电路、第一确定模块、第二确定模块、控制模块和能量分配模块，控制模块根据第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号；能量分配模块根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块和第二确定模块；第一确定模块根据参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号；第二确定模块根据参考需求电流信号以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，解决目前分配方法对***参数扰动和负载变化比较敏感，抗扰性能较差，鲁棒性能较差问题，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

Description

燃料电池车的复合电源能量分配方法及装置

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，特别涉及一种燃料电池车的复合电源能量分配方法及装置。

背景技术

燃料电池车安装有燃料电池，燃料电池以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，具有无污染，能量利用率高的特点。然而燃料电池无法回收制动能量。而超级电容具有快速存储释放能量，适用温度范围宽，寿命长，以及易于管理的特点，所以目前常常是将燃料电池和超级电容混合应用在燃料电池车上，这样就需要一种电源能量分配方法实现燃料电池和超级电容双电源能量分配。

相关技术中是按照固定分配比例进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，而这种分配方法对***参数扰动和负载变化比较敏感，抗扰性能较差，鲁棒性能较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种燃料电池车的复合电源能量分配方法及装置，可以解决相关技术中分配方法对***参数扰动和负载变化比较敏感，抗扰性能较差，鲁棒性能较差的问题。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种燃料电池车的复合电源能量分配装置，所述复合电源包括：燃料电池和超级电容，所述装置包括：第一直流变换电路、第二直流变换电路、第一确定模块、第二确定模块、控制模块和能量分配模块，

所述第一直流变换电路与所述燃料电池连接，所述第二直流变换电路与所述超级电容连接，所述第一直流变换电路输入所述燃料电池的电压信号后输出第一斩波电流信号，所述第二直流变换电路输入所述超级电容的电压信号后输出第二斩波电流信号；

所述控制模块分别与所述第一直流变换电路和所述第二直流变换电路连接，所述控制模块用于根据所述第一斩波电流信号，所述第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，所述第一扰动参数变化率用于指示所述控制模块的扰动参数的变化率；

所述能量分配模块与所述控制模块连接，所述能量分配模块还分别与所述第一确定模块和所述第二确定模块连接，所述能量分配模块用于根据能量分配系数将所述参考需求电流信号传输至所述第一确定模块和所述第二确定模块，所述能量分配系数是根据燃料电池用空气压缩机的频率确定的；

所述第一确定模块与所述第一直流变换电路连接，所述第一确定模块用于根据所述第一斩波电流信号，所述参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路，所述第二扰动参数变化率用于指示所述燃料电池和所述第一直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第一占空比信号用于指示为所述燃料电池所分配的能量；

所述第二确定模块与所述第二直流变换电路连接，所述第二确定模块用于根据所述第二斩波电流信号，所述参考需求电流信号，以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路，所述第三扰动参数变化率用于指示所述超级电容和所述第二直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第二占空比信号用于指示为所述超级电容所分配的能量。

可选的，所述控制模块包括：需求电流计算子模块、直流母线电容器、电压传感器、母线电压反推控制子模块和母线电容扰动计算子模块，

所述需求电流计算子模块分别与所述第一直流变换电路和所述第二直流变换电路连接，所述需求电流计算子模块用于根据所述第一斩波电流信号和所述第二斩波电流信号确定需求电流信号；

所述直流母线电容器与所述需求电流计算子模块连接，所述直流母线电容器输入所述需求电流信号后输出母线电压信号；

所述电压传感器与所述直流母线电容器连接，所述电压传感器用于测量所述直流母线电容器输出的母线电压信号；

所述母线电压反推控制子模块与所述电压传感器连接，所述母线电压反推控制子模块用于确定参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差；

所述母线电容扰动计算子模块与所述电压传感器连接，所述母线电容扰动计算子模块用于确定所述参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差，并根据所述第一误差确定所述第一扰动参数变化率；

所述母线电压反推控制子模块还用于根据所述第一误差和所述第一扰动参数变化率确定所述参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块；

所述直流母线电容器还与驱动模块连接，所述直流母线电容器用于将所述母线电压信号传输至所述驱动模块。

可选的，所述第一确定模块包括：第一电流传感器、燃料电池斩波电流反推控制子模块、燃料电池斩波电流计算子模块和燃料电池扰动计算子模块，

所述第一电流传感器与所述第一直流变换电路连接，所述第一电流传感器用于测量所述第一斩波电流信号；

所述燃料电池斩波电流计算子模块与所述能量分配模块连接，所述燃料电池斩波电流计算子模块用于接收所述能量分配模块输出的燃料电池参考斩波电流信号，所述燃料电池参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号和所述能量分配系数确定的；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块分别与所述第一电流传感器和所述燃料电池斩波电流计算子模块连接，所述燃料电池斩波电流反推控制子模块用于确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差；

所述燃料电池扰动计算子模块分别与所述第一电流传感器和所述燃料电池斩波电流计算子模块连接，所述燃料电池扰动计算子模块用于确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差，并根据所述第二误差确定所述第二扰动参数变化率；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块还与所述第一直流变换电路连接，所述燃料电池斩波电流反推控制子模块还用于根据所述第二误差和所述第二扰动参数变化率确定所述第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路。

可选的，所述第二确定模块包括：超级电容斩波电流计算子模块、超级电容电流反推控制子模块、第二电流传感器和超级电容扰动计算子模块，

所述第二电流传感器与所述第二直流变换电路连接，所述第二电流传感器用于测量所述第二斩波电流信号；

所述超级电容斩波电流计算子模块与所述能量分配模块连接，所述超级电容斩波电流计算子模块用于接收所述能量分配模块输出的超级电容参考斩波电流信号，所述超级电容参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号确定的；

所述超级电容电流反推控制子模块分别与所述第二电流传感器和所述超级电容斩波电流计算子模块连接，所述超级电容电流反推控制子模块用于确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差；

所述超级电容扰动计算子模块分别与所述第二电流传感器和所述超级电容斩波电流计算子模块连接，所述超级电容扰动计算子模块用于确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差，并根据所述第三误差确定所述第三扰动参数变化率；

所述超级电容电流反推控制子模块还与所述第二直流变换电路连接，所述超级电容电流反推控制子模块用于根据所述第三误差和所述第三扰动参数变化率确定所述第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路。

可选的，所述第一直流变换电路包括燃料电池电感和燃料电池斩波器，所述燃料电池、所述燃料电池电感和所述燃料电池斩波器依次连接，所述第二直流变换电路包括超级电容电感和超级电容斩波器，所述超级电容、所述超级电容电感和所述超级电容斩波器依次连接；

所述燃料电池斩波器和所述超级电容斩波器均与所述控制模块连接，所述燃料电池斩波器与所述第一确定模块连接，所述超级电容斩波器与所述第二确定模块连接。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种燃料电池车的复合电源能量分配方法，用于第一方面所述燃料电池车的复合电源能量分配装置，所述复合电源包括：燃料电池和超级电容，所述方法包括：

所述控制模块根据所述第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，所述第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块，所述第一扰动参数变化率用于指示所述控制模块的扰动参数的变化率；

所述能量分配模块根据能量分配系数将所述参考需求电流信号传输至所述第一确定模块和所述第二确定模块，所述能量分配系数是根据燃料电池用空气压缩机的频率确定的；

所述第一确定模块根据所述第一斩波电流信号，所述参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路，所述第二扰动参数变化率用于指示所述燃料电池和所述第一直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第一占空比信号用于指示为所述燃料电池所分配的能量；

所述第二确定模块根据所述第二斩波电流信号，所述参考需求电流信号，以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路，所述第三扰动参数变化率用于指示所述超级电容和所述第二直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第二占空比信号用于指示为所述超级电容所分配的能量。

可选的，所述控制模块包括：需求电流计算子模块、直流母线电容器、电压传感器、母线电压反推控制子模块和母线电容扰动计算子模块，

所述控制模块根据所述第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，所述第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块，包括：

所述需求电流计算子模块根据所述第一斩波电流信号和所述第二斩波电流信号确定需求电流信号，并将所述需求电流信号传输至所述直流母线电容器，得到母线电压信号；

所述电压传感器测量所述直流母线电容器输出的母线电压信号，并将所述母线电压信号传输至所述母线电压反推控制子模块和所述母线电容扰动计算子模块；

所述母线电压反推控制子模块确定参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差；

所述母线电容扰动计算子模块确定所述参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差，并根据所述第一误差确定所述第一扰动参数变化率；

所述母线电压反推控制子模块根据所述第一误差和所述第一扰动参数变化率确定所述参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块；

所述方法还包括：

所述直流母线电容器将所述母线电压信号传输至驱动模块。

可选的，所述第一确定模块包括：第一电流传感器、燃料电池斩波电流反推控制子模块、燃料电池斩波电流计算子模块和燃料电池扰动计算子模块，

所述第一确定模块根据所述第一斩波电流信号，所述参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路，包括：

所述第一电流传感器测量所述第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，并将所述第一斩波电流信号传输至所述燃料电池斩波电流反推控制子模块和所述燃料电池扰动计算子模块；

所述燃料电池斩波电流计算子模块接收所述能量分配模块输出的燃料电池参考斩波电流信号，并将所述燃料电池参考斩波电流信号传输至所述燃料电池斩波电流反推控制子模块和所述燃料电池扰动计算子模块，所述燃料电池参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号和所述能量分配系数确定的；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差；

所述燃料电池扰动计算子模块确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差，并根据所述第二误差确定所述第二扰动参数变化率；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块根据所述第二误差和所述第二扰动参数变化率确定所述第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路。

可选的，所述第二确定模块包括：超级电容斩波电流计算子模块、超级电容电流反推控制子模块、第二电流传感器和超级电容扰动计算子模块，

所述第二确定模块根据所述第二斩波电流信号，所述参考需求电流信号，以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路，包括：

所述第二电流传感器测量所述第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号，并将所述第二斩波电流信号传输至所述超级电容电流反推控制子模块和所述超级电容扰动计算子模块；

所述超级电容斩波电流计算子模块接收所述能量分配模块输出的超级电容参考斩波电流信号，并将所述超级电容参考斩波电流信号传输至所述超级电容电流反推控制子模块和所述超级电容扰动计算子模块，所述超级电容参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号确定的；

所述超级电容电流反推控制子模块确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差；

所述超级电容扰动计算子模块确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差，并根据所述第三误差确定所述第三扰动参数变化率；

所述超级电容电流反推控制子模块根据所述第三误差和所述第三扰动参数变化率确定所述第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路。

本发明实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：

本发明实施例提供的燃料电池车的复合电源能量分配方法及装置，控制模块根据第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号，以及第一扰动参数变化率，确定参考需求电流信号。能量分配模块根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块和第二确定模块。第一确定模块再根据第一斩波电流信号、参考需求电流信号和第二扰动参数变化率确定第一占空比信号；第二确定模块再根据第二斩波电流信号、参考需求电流信号和第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，本申请能够基于燃料电池、第一直流变换电路、超级电容、第二直流变换电路和控制模块运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，因此，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种燃料电池车的复合电源能量分配装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种燃料电池车的复合电源能量分配装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种燃料电池车的复合电源能量分配方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种控制模块确定将参考需求电流信号传输至能量分配模块的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种第一确定模块将第一占空比信号传输至第一直流变换电路的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种第二确定模块将第二占空比信号传输至第二直流变换电路的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，燃料电池车安装有燃料电池，而燃料电池无法回收制动能量，所以常常是将燃料电池和超级电容混合应用在燃料电池车上。相关技术中，按照固定分配比例进行燃料电池和超级电容双电源能量分配的方法，无法适用于整车随机非线性动力模型，对***参数扰动和负载变化比较敏感，抗扰性能较差，鲁棒性能(即稳定性能)较差，最终造成燃料电池车的能量损失，对燃料电池车产生潜在的危害。

在本发明实施例中，能够基于燃料电池、第一直流变换电路、超级电容、第二直流变换电路和控制模块运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

图1是本发明实施例提供的一种燃料电池车的复合电源能量分配装置的结构示意图。该装置用于燃料电池车，燃料电池车安装有复合电源，复合电源包括燃料电池和超级电容，如图1所示，该装置包括：第一直流变换电路110、第二直流变换电路120、第一确定模块130、第二确定模块140、控制模块150和能量分配模块160。

其中，第一直流变换电路110与燃料电池01连接，第二直流变换电路120与超级电容02连接。第一直流变换电路110输入燃料电池01的电压信号u_fc后输出第一斩波电流信号i_{fc_ch}。第二直流变换电路120输入超级电容02的电压信号u_sc后输出第二斩波电流信号i_{sc_ch}。

控制模块150分别与第一直流变换电路110和第二直流变换电路120连接。控制模块150用于根据第一斩波电流信号i_{fc_ch}，第二斩波电流信号i_{sc_ch}以及第一扰动参数变化率

确定参考需求电流信号i_s-ref，第一扰动参数变化率

用于指示控制模块150的扰动参数的变化率。第一扰动参数变化率

能够反映控制模块运行时的不确定性，比如运行时出现的扰动，参数时变及其他不确定因素等问题。

能量分配模块160与控制模块150连接，能量分配模块160还分别与第一确定模块130和第二确定模块140连接。能量分配模块160用于根据能量分配系数k_D将参考需求电流信号i_s-ref传输至第一确定模块130和第二确定模块140，能量分配系数k_D是根据燃料电池用空气压缩机的频率确定的。

第一确定模块130与第一直流变换电路110连接。第一确定模块130用于根据第一斩波电流信号i_{fc_ch}，参考需求电流信号i_s-ref以及第二扰动参数变化率

确定第一占空比信号α_{fc_ch}，并将第一占空比信号α_{fc_ch}传输至第一直流变换电路110，第二扰动参数变化率

用于指示燃料电池01和第一直流变换电路110的扰动参数的变化率，第一占空比信号α_{fc_ch}用于指示燃料电池所分配的能量。第二扰动参数变化率

能够反映燃料电池01和第一直流变换电路110运行时的不确定性，比如运行时出现的扰动，参数时变及其他不确定因素等问题。

第二确定模块140与第二直流变换电路120连接。第二确定模块140用于根据第二斩波电流信号i_{sc_ch}，参考需求电流信号i_s-ref，以及第三扰动参数变化率

确定第二占空比信号α_{sc_ch}，并将第二占空比信号α_{sc_ch}传输至第二直流变换电路120，第三扰动参数变化率

用于指示超级电容02和第二直流变换电路120的扰动参数的变化率。第二占空比信号α_{sc_ch}用于指示超级电容所分配的能量。第三扰动参数变化率

能够反映超级电容02和第二直流变换电路120运行时的不确定性，比如运行时出现的扰动，参数时变及其他不确定因素等问题。

参见图1，在本发明实施例中，燃料电池车的复合电源能量分配装置能够基于燃料电池01、第一直流变换电路110、超级电容02、第二直流变换电路120和控制模块150运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，很好地克服了电源在运行时出现的扰动，参数时变及其他不确定因素等问题。因此，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

综上所述，本发明实施例提供的燃料电池车的复合电源能量分配装置，第一直流变换电路输出第一斩波电流信号，第二直流变换电路输出第二斩波电流信号，控制模块用于根据第一斩波电流信号，第二斩波电流信号，以及第一扰动参数变化率，确定参考需求电流信号。能量分配模块用于根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块和第二确定模块。第一确定模块用于根据第一斩波电流信号、参考需求电流信号和第二扰动参数变化率确定第一占空比信号；第二确定模块用于根据第二斩波电流信号、参考需求电流信号和第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，该装置能够基于燃料电池、第一直流变换电路、超级电容、第二直流变换电路和控制模块运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，因此，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

图2是本发明实施例提供在图1的基础上提供的另一种燃料电池车的复合电源能量分配装置的结构示意图。如图2所示，控制模块包括：需求电流计算子模块151、直流母线电容器152、电压传感器153、母线电压反推控制子模块154和母线电容扰动计算子模块155。

其中，需求电流计算子模块151分别与第一直流变换电路和第二直流变换电路连接。需求电流计算子模块151用于根据第一斩波电流信号i_{fc_ch}和第二斩波电流信号i_{sc_ch}确定需求电流信号i_s。

直流母线电容器152与需求电流计算子模块151连接。直流母线电容器152输入需求电流信号i_s后输出母线电压信号u_bus。

电压传感器153与直流母线电容器152连接。电压传感器153用于测量直流母线电容器152输出的母线电压信号u_bus。

母线电压反推控制子模块154与电压传感器153连接。母线电压反推控制子模块154用于确定参考母线电压信号u_bus-ref和母线电压信号u_bus的第一误差e₁。

母线电容扰动计算子模块155与电压传感器153连接。母线电容扰动计算子模块155用于确定参考母线电压信号u_bus-ref和母线电压信号u_bus的第一误差e₁，并根据第一误差e₁确定第一扰动参数变化率

母线电压反推控制子模块154还用于根据第一误差e₁和第一扰动参数变化率

确定参考需求电流信号i_s-ref，并将参考需求电流信号i_s-ref传输至能量分配模块160。

直流母线电容器152还与驱动模块03连接。直流母线电容器152用于将母线电压信号u_bus传输至驱动模块03。

可选的，如图2所示，第一直流变换电路包括：燃料电池电感111和燃料电池斩波器112，燃料电池01、燃料电池电感111和燃料电池斩波器112依次连接。燃料电池电感111输入电压信号u_fc后输出电流信号i_fc。燃料电池斩波器112输入电流信号i_fc后输出第一斩波电流信号i_{fc_ch}。其中，电流信号i_fc的计算公式为：

u_fc为燃料电池输出的电压信号；u_{fc_ch}为燃料电池斩波电压信号，单位为伏(V)；L_fc为燃料电池电感感抗，单位为亨(H)；s为燃料电池电感的传递函数，传递函数的表达式可以参考相关技术；r_fc为燃料电池的内阻，单位为欧姆(Ω)。

第一斩波电流信号i_{fc_ch}的计算公式为：

i_{fc_ch}＝α_{fc_ch}×i_fc，α_{fc_ch}为第一占空比信号，α_{fc_ch}∈[0,1]，i_fc为燃料电池电感输出的电流信号。

燃料电池斩波电压信号u_{fc_ch}的计算公式为：

u_{fc_ch}＝α_{fc_ch}u_bus，α_{fc_ch}为第一占空比信号，α_{fc_ch}∈[0,1]，u_bus为直流母线电容器152输出的母线电压信号。

第二直流变换电路包括：超级电容电感121和超级电容斩波器122，超级电容02、超级电容电感121和超级电容斩波器122依次连接。超级电容电感121输入电压信号u_sc后输出电流信号i_sc，超级电容斩波器122输入电流信号i_sc后输出第二斩波电流信号i_{sc_ch}。其中，电流信号i_sc的计算公式为：

u_sc为超级电容02的电压信号；u_{sc_ch}为超级电容斩波电压信号，单位为伏V；L_sc为超级电容电感感抗，单位为H；s为超级电容电感的传递函数；r_sc为超级电容的内阻，单位为Ω。

第二斩波电流信号i_{sc_ch}的计算公式为：

i_{sc_ch}＝α_{sc_ch}×i_sc，α_{sc_ch}为第二占空比信号，α_{sc_ch}∈[0,1]，i_sc为超级电容电感输出的电流信号。

超级电容斩波电压信号u_{sc_ch}的计算公式为：

u_{sc_ch}＝α_{sc_ch}u_bus，α_{sc_ch}为第二占空比信号，α_{sc_ch}∈[0,1]，u_bus为直流母线电容器152输出的母线电压信号。

燃料电池斩波器112和超级电容斩波器122均与控制模块的需求电流计算子模块151连接。需求电流计算子模块151根据第一斩波电流信号i_{fc_ch}和第二斩波电流信号i_{sc_ch}确定需求电流信号i_s的计算公式为：

i_s＝i_{fc_ch}+i_{sc_ch}。

直流母线电容器152输出的母线电压信号u_bus的计算公式为：

i_s为需求电流计算子模块151输出的需求电流信号，单位为安培(A)；C_bus为直流母线电容器152的电容值，单位为法拉(F)；s为直流母线电容器152的传递函数，该传递函数的表达式可以参考相关技术；i_ts为直流母线电容器152的工作电流，单位为A，

P_m为驱动模块03的电驱动功率，单位为瓦特(W)；η_ed为电驱动效率。

母线电压反推控制子模块154确定参考母线电压信号u_bus-ref和母线电压信号u_bus的第一误差e₁的计算公式为：e₁＝u_bus-ref-u_bus。

母线电容扰动计算子模块155确定参考母线电压信号u_bus-ref和母线电压信号u_bus的第一误差e₁的计算公式为：e₁＝u_bus-ref-u_bus。

母线电容扰动计算子模块155根据第一误差e₁确定第一扰动参数变化率

的计算公式为：

C_bus为直流母线电容器152的电容值，Γ₁为***自适应增益，是一个正常数，Γ₁基于***性能要求确定。

母线电压反推控制子模块154根据第一误差e₁和第一扰动参数变化率

确定参考需求电流信号i_s-ref的计算公式为：

c₁为常数，c₁>0，C_bus为直流母线电容器152的电容值，u_bus-ref为参考母线电压信号，i_ts为直流母线电容器152的工作电流，θ₁为扰动参数，用于表示直流母线电容器152的电阻和模型的不确定性。

参见图2，第一确定模块包括：第一电流传感器131、燃料电池斩波电流反推控制子模块132、燃料电池斩波电流计算子模块133和燃料电池扰动计算子模块134。

其中，第一电流传感器131与第一直流变换电路连接，具体为第一电流传感器131与燃料电池斩波器112连接。第一电流传感器131用于测量燃料电池斩波器112输出的第一斩波电流信号i_{fc_ch}。

燃料电池斩波电流计算子模块133与能量分配模块160连接。燃料电池斩波电流计算子模块133用于接收能量分配模块160输出的燃料电池参考斩波电流信号i_{fc_ch-ref}，燃料电池参考斩波电流信号i_{fc_ch-ref}是能量分配模块160根据参考需求电流信号i_s-ref和能量分配系数k_D确定的。燃料电池参考斩波电流信号i_{fc_ch-ref}的计算公式为：i_{fc_ch-ref}＝k_Di_s-ref，k_D为能量分配系数，

f_c为燃料电池用空气压缩机的频率，s为能量分配模块160的传递函数，该传递函数可以参考相关技术；i_s-ref为母线电压反推控制子模块154确定的参考需求电流信号。

燃料电池斩波电流反推控制子模块132分别与第一电流传感器131和燃料电池斩波电流计算子模块133连接。燃料电池斩波电流反推控制子模块132用于确定第一斩波电流信号i_{fc_ch}和燃料电池参考斩波电流信号i_{fc_ch-ref}的第二误差e₂，第二误差e₂的计算公式为：e₂＝i_{fc_ch-ref}-i_{fc_ch}。

燃料电池扰动计算子模块134分别与第一电流传感器131和燃料电池斩波电流计算子模块133连接。所述燃料电池扰动计算子模块134用于确定第一斩波电流信号i_{fc_ch}和燃料电池参考斩波电流信号i_{fc_ch-ref}的第二误差e₂，并根据第二误差e₂确定第二扰动参数变化率

第二误差e₂的计算公式为：e₂＝i_{fc_ch-ref}-i_{fc_ch}。

第二扰动参数变化率

的计算公式为：

L_fc为燃料电池电感感抗，单位为H；e₂为第二误差，Γ₂为***自适应增益，是一个正常数，Γ₂基于***性能要求确定；α_{fc_ch}为第一占空比信号，α_{fc_ch}∈[0,1]。

燃料电池斩波电流反推控制子模块132还与第一直流变换电路连接，具体为燃料电池斩波电流反推控制子模块132与燃料电池斩波器112连接，燃料电池斩波电流反推控制子模块132还用于根据第二误差e₂和第二扰动参数变化率

确定第一占空比信号α_{fc_ch}，并将第一占空比信号α_{fc_ch}传输至所述第一直流变换电路的燃料电池斩波器112。第一占空比信号α_{fc_ch}的计算公式为：

u_bus为直流母线电容器152输出的母线电压信号；L_fc为燃料电池电感感抗；i_{fc_ch-ref}为燃料电池参考斩波电流信号；r_fc为燃料电池的内阻；e₂为第二误差；u_fc为燃料电池输出的电压信号；c₂为常数，c₂>0；θ₂为扰动参数，用于表示燃料电池电感和燃料电池电源模型的不确定性。

参见图2，第二确定模块包括：超级电容斩波电流计算子模块141、超级电容电流反推控制子模块142、第二电流传感器143和超级电容扰动计算子模块144。

其中，第二电流传感器143与第二直流变换电路连接，具体为第二电流传感器143与超级电容斩波器122连接。第二电流传感器143用于测量超级电容斩波器122输出的第二斩波电流信号i_{sc_ch}。

超级电容斩波电流计算子模块141与能量分配模块160连接。超级电容斩波电流计算子模块用于接收能量分配模块160输出的超级电容参考斩波电流信号i_{sc_ch-ref}，超级电容参考斩波电流信号i_{sc_ch-ref}是能量分配模块160根据参考需求电流信号i_s-ref确定的。超级电容参考斩波电流信号i_{sc_ch-ref}的计算公式为：i_{sc_ch-ref}＝i_s-ref-i_{fc_ch-ref}，i_s-ref为母线电压反推控制子模块154确定的参考需求电流信号；i_{fc_ch-ref}为燃料电池参考斩波电流信号。

超级电容电流反推控制子模块142分别与第二电流传感器143和超级电容斩波电流计算子模块141连接。超级电容电流反推控制子模块142用于确定第二斩波电流信号i_{sc_ch}和超级电容参考斩波电流信号i_{sc_ch-ref}的第三误差e₃，第三误差e₃的计算公式为：e₃＝i_{sc_ch-ref}-i_{sc_ch}。

超级电容扰动计算子模块144分别与第二电流传感器143和超级电容斩波电流计算子模块141连接，超级电容扰动计算子模块144用于确定第二斩波电流信号i_{sc_ch}和超级电容参考斩波电流信号i_{sc_ch-ref}的第三误差e₃，并根据第三误差e₃确定第三扰动参数变化率

第三误差e₃的计算公式为：e₃＝i_{sc_ch-ref}-i_{sc_ch}。

第三扰动参数变化率

的计算公式为：

L_sc为超级电容电感感抗；e₃为第三误差，Γ₃为***自适应增益，是一个正常数，Γ₃基于***性能要求确定；α_{sc_ch}为第二占空比信号，α_{sc_ch}∈[0,1]。

超级电容电流反推控制子模块142还与第二直流变换电路连接，具体为超级电容电流反推控制子模块142与超级电容斩波器122连接。超级电容电流反推控制子模块142用于根据第三误差e₃和第三扰动参数变化率

确定第二占空比信号α_{sc_ch}，并将第二占空比信号α_{sc_ch}传输至第二直流变换电路的超级电容斩波器122。第二占空比信号α_{sc_ch}的计算公式为：

u_bus为直流母线电容器152输出的母线电压信号；L_sc为超级电容电感感抗；i_{sc_ch-ref}为超级电容参考斩波电流信号；r_sc为超级电容的内阻；e₃为第三误差；u_sc为超级电容02输出的电压信号；c₃为常数，c₃>0；θ₃为扰动参数，用于表示超级电容电感和超级电容电源模型的不确定性。

综上所述，本发明实施例提供的燃料电池车的复合电源能量分配装置，第一直流变换电路输出第一斩波电流信号，第二直流变换电路输出第二斩波电流信号，控制模块用于根据第一斩波电流信号，第二斩波电流信号，以及第一扰动参数变化率，确定参考需求电流信号。能量分配模块用于根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块和第二确定模块。第一确定模块用于根据第一斩波电流信号、参考需求电流信号和第二扰动参数变化率确定第一占空比信号；第二确定模块用于根据第二斩波电流信号、参考需求电流信号和第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，该装置能够基于燃料电池、第一直流变换电路、超级电容、第二直流变换电路和控制模块运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，因此，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

图3是本发明实施例提供的一种燃料电池车的复合电源能量分配方法的流程图。该方法用于图1或图2所示的燃料电池车的复合电源能量分配装置，如图3所示，该方法包括：

步骤310、控制模块根据第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将参考需求电流信号传输至能量分配模块。

第一扰动参数变化率用于指示控制模块的扰动参数的变化率。

步骤320、能量分配模块根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块和第二确定模块。

能量分配系数是根据燃料电池用空气压缩机的频率确定的。

步骤330、第一确定模块根据第一斩波电流信号，参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将第一占空比信号传输至第一直流变换电路。

第二扰动参数变化率用于指示燃料电池和第一直流变换电路的扰动参数的变化率，第一占空比信号用于指示为燃料电池所分配的能量。

步骤340、第二确定模块根据第二斩波电流信号，参考需求电流信号，以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将第二占空比信号传输至第二直流变换电路。

第三扰动参数变化率用于指示超级电容和第二直流变换电路的扰动参数的变化率，第二占空比信号用于指示为超级电容所分配的能量。

参见图1，在步骤310中，控制模块150根据第一直流变换电路110输出的第一斩波电流信号，第二直流变换电路120输出的第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将参考需求电流信号传输至能量分配模块160。在步骤320中，能量分配模块160根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块130和第二确定模块140。在步骤330中，第一确定模块130根据第一斩波电流信号，参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将第一占空比信号传输至第一直流变换电路110。在步骤340中，第二确定模块140根据第二斩波电流信号，参考需求电流信号，以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将第二占空比信号传输至第二直流变换电路120。

可选的，如图2所示，控制模块可以包括：需求电流计算子模块151、直流母线电容器152、电压传感器153、母线电压反推控制子模块154和母线电容扰动计算子模块155。

如图4所示，步骤310可以包括：

步骤311、需求电流计算子模块根据第一斩波电流信号和第二斩波电流信号确定需求电流信号，并将需求电流信号传输至直流母线电容器，得到母线电压信号。

步骤312、电压传感器测量直流母线电容器输出的母线电压信号，并将母线电压信号传输至母线电压反推控制子模块和母线电容扰动计算子模块。

步骤313、母线电压反推控制子模块确定参考母线电压信号和母线电压信号的第一误差。

步骤314、母线电容扰动计算子模块确定参考母线电压信号和母线电压信号的第一误差，并根据第一误差确定第一扰动参数变化率。

步骤315、母线电压反推控制子模块根据第一误差和第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将参考需求电流信号传输至能量分配模块。

参见图2，在步骤311中，需求电流计算子模块151根据第一斩波电流信号和第二斩波电流信号确定需求电流信号，并将需求电流信号传输至直流母线电容器152，得到母线电压信号。在步骤312中，电压传感器153测量直流母线电容器152输出的母线电压信号，并将母线电压信号传输至母线电压反推控制子模块154和母线电容扰动计算子模块155。在步骤313中，母线电压反推控制子模块154确定参考母线电压信号和母线电压信号的第一误差。在步骤314中，母线电容扰动计算子模块155确定参考母线电压信号和母线电压信号的第一误差，根据第一误差确定第一扰动参数变化率，并将第一扰动参数变化率传输至母线电压反推控制子模块154。在步骤315中，母线电压反推控制子模块154根据第一误差和第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将参考需求电流信号传输至能量分配模块160。

参加图2，该方法还可以包括：直流母线电容器152将母线电压信号传输至驱动模块03。

可选的，如图2所示，第一确定模块包括：第一电流传感器131、燃料电池斩波电流反推控制子模块132、燃料电池斩波电流计算子模块133和燃料电池扰动计算子模块134。

如图5所示，步骤330可以包括：

步骤331、第一电流传感器测量第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，并将第一斩波电流信号传输至燃料电池斩波电流反推控制子模块和燃料电池扰动计算子模块。

步骤332、燃料电池斩波电流计算子模块接收能量分配模块输出的燃料电池参考斩波电流信号，并将燃料电池参考斩波电流信号传输至燃料电池斩波电流反推控制子模块和燃料电池扰动计算子模块。

燃料电池参考斩波电流信号是能量分配模块根据参考需求电流信号和能量分配系数确定的。

步骤333、燃料电池斩波电流反推控制子模块确定第一斩波电流信号和燃料电池参考斩波电流信号的第二误差。

步骤334、燃料电池扰动计算子模块确定第一斩波电流信号和燃料电池参考斩波电流信号的第二误差，根据第二误差确定第二扰动参数变化率。

步骤335、燃料电池斩波电流反推控制子模块根据第二误差和第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将第一占空比信号传输至第一直流变换电路。

参见图2，在步骤331中，第一电流传感器131测量第一直流变换电路的燃料电池斩波器112输出的第一斩波电流信号，并将第一斩波电流信号传输至燃料电池斩波电流反推控制子模块132和燃料电池扰动计算子模块134。在步骤332中，燃料电池斩波电流计算子模块133接收能量分配模块160输出的燃料电池参考斩波电流信号，并将燃料电池参考斩波电流信号传输至燃料电池斩波电流反推控制子模块132和燃料电池扰动计算子模块134。在步骤333中，燃料电池斩波电流反推控制子模块132确定第一斩波电流信号和燃料电池参考斩波电流信号的第二误差。在步骤334中，燃料电池扰动计算子模块134确定第一斩波电流信号和燃料电池参考斩波电流信号的第二误差，并根据第二误差确定第二扰动参数变化率。在步骤335中，燃料电池斩波电流反推控制子模块132根据第二误差和第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将第一占空比信号传输至第一直流变换电路的燃料电池斩波器112。

可选的，如图2所示，第二确定模块包括：超级电容斩波电流计算子模块141、超级电容电流反推控制子模块142、第二电流传感器143和超级电容扰动计算子模块144。

如图6所示，步骤340可以包括：

步骤341、第二电流传感器测量第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号，并将第二斩波电流信号传输至超级电容电流反推控制子模块和超级电容扰动计算子模块。

步骤342、超级电容斩波电流计算子模块接收能量分配模块输出的超级电容参考斩波电流信号，并将超级电容参考斩波电流信号传输至超级电容电流反推控制子模块和超级电容扰动计算子模块。

其中，超级电容参考斩波电流信号是能量分配模块根据参考需求电流信号确定的。

步骤343、超级电容电流反推控制子模块确定第二斩波电流信号和超级电容参考斩波电流信号的第三误差。

步骤344、超级电容扰动计算子模块确定第二斩波电流信号和超级电容参考斩波电流信号的第三误差，并根据第三误差确定第三扰动参数变化率。

步骤344、超级电容电流反推控制子模块根据第三误差和第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将第二占空比信号传输至第二直流变换电路。

参见图2，在步骤341中，第二电流传感器143测量第二直流变换电路的超级电容斩波器122输出的第二斩波电流信号，并将第二斩波电流信号传输至超级电容电流反推控制子模块142和超级电容扰动计算子模块144。在步骤342中，超级电容斩波电流计算子模块141接收能量分配模块160输出的超级电容参考斩波电流信号，并将超级电容参考斩波电流信号传输至超级电容电流反推控制子模块142和超级电容扰动计算子模块144。在步骤343中，超级电容电流反推控制子模块142确定第二斩波电流信号和超级电容参考斩波电流信号的第三误差。在步骤344中，超级电容扰动计算子模块144确定第二斩波电流信号和超级电容参考斩波电流信号的第三误差，并根据第三误差确定第三扰动参数变化率。在步骤344中，超级电容电流反推控制子模块142根据第三误差和第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将第二占空比信号传输至超级电容斩波器122。

参见图1，本发明实施例提供的燃料电池车的复合电源能量分配方法能够基于燃料电池01、第一直流变换电路110、超级电容02、第二直流变换电路120和控制模块150运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，很好地克服了电源在运行时出现的扰动，参数时变及其他不确定因素等问题。因此，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

综上所述，本发明实施例提供的燃料电池车的复合电源能量分配方法，控制模块根据第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号，以及第一扰动参数变化率，确定参考需求电流信号。能量分配模块根据能量分配系数将参考需求电流信号传输至第一确定模块和第二确定模块。第一确定模块再根据第一斩波电流信号、参考需求电流信号和第二扰动参数变化率确定第一占空比信号；第二确定模块再根据第二斩波电流信号、参考需求电流信号和第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，该方法能够基于燃料电池、第一直流变换电路、超级电容、第二直流变换电路和控制模块运行时的不确定性，进行燃料电池和超级电容双电源能量分配，因此，对***参数扰动，负载变化不敏感，具有更好的抗扰性和鲁棒性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法各步骤的具体工作过程，可以参考装置实施例中装置和模块的具体工作过程，在此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种燃料电池车的复合电源能量分配装置，所述复合电源包括：燃料电池和超级电容，其特征在于，所述装置包括：第一直流变换电路、第二直流变换电路、第一确定模块、第二确定模块、控制模块和能量分配模块，

所述第一直流变换电路与所述燃料电池连接，所述第二直流变换电路与所述超级电容连接，所述第一直流变换电路输入所述燃料电池的电压信号后输出第一斩波电流信号，所述第二直流变换电路输入所述超级电容的电压信号后输出第二斩波电流信号；

所述控制模块分别与所述第一直流变换电路和所述第二直流变换电路连接，所述控制模块用于根据所述第一斩波电流信号、所述第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，所述第一扰动参数变化率用于指示所述控制模块的扰动参数的变化率；

所述能量分配模块与所述控制模块连接，所述能量分配模块还分别与所述第一确定模块和所述第二确定模块连接，所述能量分配模块用于根据能量分配系数将所述参考需求电流信号传输至所述第一确定模块和所述第二确定模块，所述能量分配系数是根据燃料电池用空气压缩机的频率确定的；

所述第一确定模块与所述第一直流变换电路连接，所述第一确定模块用于根据所述第一斩波电流信号、所述参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路，所述第二扰动参数变化率用于指示所述燃料电池和所述第一直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第一占空比信号用于指示为所述燃料电池所分配的能量；

所述第二确定模块与所述第二直流变换电路连接，所述第二确定模块用于根据所述第二斩波电流信号、所述参考需求电流信号以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路，所述第三扰动参数变化率用于指示所述超级电容和所述第二直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第二占空比信号用于指示为所述超级电容所分配的能量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：需求电流计算子模块、直流母线电容器、电压传感器、母线电压反推控制子模块和母线电容扰动计算子模块，

所述需求电流计算子模块分别与所述第一直流变换电路和所述第二直流变换电路连接，所述需求电流计算子模块用于根据所述第一斩波电流信号和所述第二斩波电流信号确定需求电流信号；

所述直流母线电容器与所述需求电流计算子模块连接，所述直流母线电容器输入所述需求电流信号后输出母线电压信号；

所述电压传感器与所述直流母线电容器连接，所述电压传感器用于测量所述直流母线电容器输出的母线电压信号；

所述母线电压反推控制子模块与所述电压传感器连接，所述母线电压反推控制子模块用于确定参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差；

所述母线电容扰动计算子模块与所述电压传感器连接，所述母线电容扰动计算子模块用于确定所述参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差，并根据所述第一误差确定所述第一扰动参数变化率；

所述母线电压反推控制子模块还用于根据所述第一误差和所述第一扰动参数变化率确定所述参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块；

所述直流母线电容器还与驱动模块连接，所述直流母线电容器用于将所述母线电压信号传输至所述驱动模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：第一电流传感器、燃料电池斩波电流反推控制子模块、燃料电池斩波电流计算子模块和燃料电池扰动计算子模块，

所述第一电流传感器与所述第一直流变换电路连接，所述第一电流传感器用于测量所述第一斩波电流信号；

所述燃料电池斩波电流计算子模块与所述能量分配模块连接，所述燃料电池斩波电流计算子模块用于接收所述能量分配模块输出的燃料电池参考斩波电流信号，所述燃料电池参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号和所述能量分配系数确定的；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块分别与所述第一电流传感器和所述燃料电池斩波电流计算子模块连接，所述燃料电池斩波电流反推控制子模块用于确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差；

所述燃料电池扰动计算子模块分别与所述第一电流传感器和所述燃料电池斩波电流计算子模块连接，所述燃料电池扰动计算子模块用于确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差，并根据所述第二误差确定所述第二扰动参数变化率；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块还与所述第一直流变换电路连接，所述燃料电池斩波电流反推控制子模块还用于根据所述第二误差和所述第二扰动参数变化率确定所述第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：超级电容斩波电流计算子模块、超级电容电流反推控制子模块、第二电流传感器和超级电容扰动计算子模块，

所述第二电流传感器与所述第二直流变换电路连接，所述第二电流传感器用于测量所述第二斩波电流信号；

所述超级电容斩波电流计算子模块与所述能量分配模块连接，所述超级电容斩波电流计算子模块用于接收所述能量分配模块输出的超级电容参考斩波电流信号，所述超级电容参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号确定的；

所述超级电容电流反推控制子模块分别与所述第二电流传感器和所述超级电容斩波电流计算子模块连接，所述超级电容电流反推控制子模块用于确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差；

所述超级电容扰动计算子模块分别与所述第二电流传感器和所述超级电容斩波电流计算子模块连接，所述超级电容扰动计算子模块用于确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差，并根据所述第三误差确定所述第三扰动参数变化率；

所述超级电容电流反推控制子模块还与所述第二直流变换电路连接，所述超级电容电流反推控制子模块用于根据所述第三误差和所述第三扰动参数变化率确定所述第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一直流变换电路包括燃料电池电感和燃料电池斩波器，所述燃料电池、所述燃料电池电感和所述燃料电池斩波器依次连接，所述第二直流变换电路包括超级电容电感和超级电容斩波器，所述超级电容、所述超级电容电感和所述超级电容斩波器依次连接；

所述燃料电池斩波器和所述超级电容斩波器均与所述控制模块连接，所述燃料电池斩波器与所述第一确定模块连接，所述超级电容斩波器与所述第二确定模块连接。

6.一种燃料电池车的复合电源能量分配方法，其特征在于，用于权利要求1至5任一所述燃料电池车的复合电源能量分配装置，所述复合电源包括：燃料电池和超级电容，所述方法包括：

所述控制模块根据所述第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号、所述第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块，所述第一扰动参数变化率用于指示所述控制模块的扰动参数的变化率；

所述能量分配模块根据能量分配系数将所述参考需求电流信号传输至所述第一确定模块和所述第二确定模块，所述能量分配系数是根据燃料电池用空气压缩机的频率确定的；

所述第一确定模块根据所述第一斩波电流信号、所述参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路，所述第二扰动参数变化率用于指示所述燃料电池和所述第一直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第一占空比信号用于指示为所述燃料电池所分配的能量；

所述第二确定模块根据所述第二斩波电流信号、所述参考需求电流信号以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路，所述第三扰动参数变化率用于指示所述超级电容和所述第二直流变换电路的扰动参数的变化率，所述第二占空比信号用于指示为所述超级电容所分配的能量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制模块包括：需求电流计算子模块、直流母线电容器、电压传感器、母线电压反推控制子模块和母线电容扰动计算子模块，

所述控制模块根据所述第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，所述第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号以及第一扰动参数变化率确定参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块，包括：

所述需求电流计算子模块根据所述第一斩波电流信号和所述第二斩波电流信号确定需求电流信号，并将所述需求电流信号传输至所述直流母线电容器，得到母线电压信号；

所述电压传感器测量所述直流母线电容器输出的母线电压信号，并将所述母线电压信号传输至所述母线电压反推控制子模块和所述母线电容扰动计算子模块；

所述母线电压反推控制子模块确定参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差；

所述母线电容扰动计算子模块确定所述参考母线电压信号和所述母线电压信号的第一误差，并根据所述第一误差确定所述第一扰动参数变化率；

所述母线电压反推控制子模块根据所述第一误差和所述第一扰动参数变化率确定所述参考需求电流信号，并将所述参考需求电流信号传输至所述能量分配模块；

所述方法还包括：

所述直流母线电容器将所述母线电压信号传输至驱动模块。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一确定模块包括：第一电流传感器、燃料电池斩波电流反推控制子模块、燃料电池斩波电流计算子模块和燃料电池扰动计算子模块，

所述第一确定模块根据所述第一斩波电流信号，所述参考需求电流信号以及第二扰动参数变化率确定第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路，包括：

所述第一电流传感器测量所述第一直流变换电路输出的第一斩波电流信号，并将所述第一斩波电流信号传输至所述燃料电池斩波电流反推控制子模块和所述燃料电池扰动计算子模块；

所述燃料电池斩波电流计算子模块接收所述能量分配模块输出的燃料电池参考斩波电流信号，并将所述燃料电池参考斩波电流信号传输至所述燃料电池斩波电流反推控制子模块和所述燃料电池扰动计算子模块，所述燃料电池参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号和所述能量分配系数确定的；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差；

所述燃料电池扰动计算子模块确定所述第一斩波电流信号和所述燃料电池参考斩波电流信号的第二误差，并根据所述第二误差确定所述第二扰动参数变化率；

所述燃料电池斩波电流反推控制子模块根据所述第二误差和所述第二扰动参数变化率确定所述第一占空比信号，并将所述第一占空比信号传输至所述第一直流变换电路。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二确定模块包括：超级电容斩波电流计算子模块、超级电容电流反推控制子模块、第二电流传感器和超级电容扰动计算子模块，

所述第二确定模块根据所述第二斩波电流信号，所述参考需求电流信号，以及第三扰动参数变化率确定第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路，包括：

所述第二电流传感器测量所述第二直流变换电路输出的第二斩波电流信号，并将所述第二斩波电流信号传输至所述超级电容电流反推控制子模块和所述超级电容扰动计算子模块；

所述超级电容斩波电流计算子模块接收所述能量分配模块输出的超级电容参考斩波电流信号，并将所述超级电容参考斩波电流信号传输至所述超级电容电流反推控制子模块和所述超级电容扰动计算子模块，所述超级电容参考斩波电流信号是所述能量分配模块根据所述参考需求电流信号确定的；

所述超级电容电流反推控制子模块确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差；

所述超级电容扰动计算子模块确定所述第二斩波电流信号和所述超级电容参考斩波电流信号的第三误差，并根据所述第三误差确定所述第三扰动参数变化率；

所述超级电容电流反推控制子模块根据所述第三误差和所述第三扰动参数变化率确定所述第二占空比信号，并将所述第二占空比信号传输至所述第二直流变换电路。

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