CN112550086B - 一种车辆能量管理方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆能量管理方法、装置、车辆及存储介质,包括:根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。上述技术方案,在动力电池的荷电状态和当前温度下修正燃料电池的输出功率,进而控制车辆运行,实现所述车辆的能量管理,实现了在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及燃料电池车辆技术,尤其涉及一种车辆能量管理方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
燃料电池车辆可以装备两个能量源,其一为燃料电池,其二且动力电池。燃料电池运行特点为:响应缓慢,且不易频繁得变载运行。但整车用电需求存在变幅大,变化快的特点。故需要匹配动力电池来缓解整车用电需求和燃料电池之间的矛盾。车辆能量管理的目的在于管理燃料电池的输出状态和动力电池的荷电状态,并基于燃料电池和动力电池的运行特性使其运行在合理的工作状态下,为车辆高效、安全地提供电能。
现有技术中,根据整车功率需求和动力电池的荷电状态控制燃料电池的输出,可以使燃料电池和动力电池工作在最优区间,并对燃料电池的输出功率进行限制。
但是,燃料电池的工作点仍然会随着车辆电功率的需求变化、动力电池的许用充电功率等影响因素处在不断的调节变化中,虽然一定程度上减少了燃料电池输出功率的频繁波动,但并不完全贴合燃料电池的运行特性,影响其使用寿命。所以,亟需一种车辆能量管理方法,在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
发明内容
本发明提供一种车辆能量管理方法、装置、车辆及存储介质,以实现在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆能量管理方法,包括:
根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;
如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;
控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。
进一步地,根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的第一修正参数,包括:
根据所述燃料电池的最小变载间隔、所述动力电池的总能量、以及所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率,确定所述动力电池的许用充电功率的修正系数;
将所述动力电池的许用充电功率的修正系数和所述动力电池的许用充电功率的乘积,确定为所述第一修正参数。
进一步地,根据所述动力电池的总能量,确定所述动力电池的荷电状态的第一阈值、第二阈值和第三阈值,
相应的,根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率,包括:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第一输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值且小于或者等于所述第二阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第二输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第二阈值且小于或者等于第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第三输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第四输出功率。
进一步地,基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率,包括:
将第一修正参数确定为所述修正后输出功率。
进一步地,还包括:
根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率。
进一步地,根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率,包括:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和其他用电负载功率的差值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和所述动力电池许用放电功率的和值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
基于所述第二修正参数修正所述驱动功率,得到所述修正后驱动功率。
进一步地,所述方法还包括:
如果所述预设输出功率小于或者等于所述第一修正参数,则将所述预设输出功率确定为所述燃料电池的输出功率。
第二方面,本发明实施例还提供了一种车辆能量管理装置,包括:
确定模块,用于根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;
修正模块,用于如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;
控制模块,用于控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆,所述车辆包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
传感装置,用于采集环境温度;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的车辆能量管理方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面中任一所述的车辆能量管理方法。
本发明提供了一种车辆能量管理方法,包括:根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。上述技术方案,在动力电池的荷电状态和当前温度下修正燃料电池的输出功率,进而控制车辆运行,实现所述车辆的能量管理,实现了在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的车辆能量管理***中车辆的结构图;
图2为本发明实施例一提供的一种车辆能量管理方法的流程图;
图3为本发明实施例一提供的一种车辆能量管理方法中燃料电池的输出功率在多个预设输出功率之间切换的滞回调节曲线图;
图4为本发明实施例二提供的一种车辆能量管理方法的流程图;
图5为本发明实施例二提供的一种车辆能量管理方法中动力电池许用充电功率表、μ值表和修正系数表的计算转换方式示意图;
图6为本发明实施例三提供的一种车辆能量管理装置的结构图;
图7为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1为本发明提供的车辆能量管理***中车辆的结构图,如图1所示,车辆的能量管理***可以由燃料电池、动力电池、热管理***、整车控制器、驱动电机和其他用电设备组成。其中,燃料电池是整个车辆的能量源;动力电池可以充当车辆电源网络的缓冲器;热管理***可以使燃料电池及动力电池工作在合适的温度,提升车辆电源网络的温度适应性;驱动电机是车辆主要的能量消耗部件,用来驱动车辆行走;整车控制器综合协调控制上述部件的工作状态,以使他们协调运行,满足车辆能源需求及提升运行效率及寿命。
本发明中,整车控制器可以包括处理器、存储器、外部通讯接口等组件。该控制器可以控制器局域网(Controller Area Network,CAN)通讯接口,能够从CAN通讯接口获取信息,例如驾驶员需求扭矩信息、动力电池SOC、动力电池温度燃料电池输出功率等信息。整车控制器还能从CAN通讯接口向燃料电池发送功率输出命令、向驱动电机发送扭矩控制命令。同时燃料电池从CAN通讯接口接受到命令后能够调节自身的输出功率,驱动电机能够从CAN通讯接口接受扭矩命令调节自身的扭矩输出。热管理***能够根据整车控制器的命令调节驱动电机、电池***的热量循环,使他们稳定在需求的温度范围内。
其中,燃料电池运行特点为:响应缓慢,且不易频繁的变载运行。但整车用电需求存在变幅大,变化快的特点。故需要匹配动力锂电池来缓解整车用电需求和燃料电池之间的矛盾。根据燃料电池不宜频繁变载的控制需求,可以使燃料电池的输出电功率依据动力电池的荷电状态(state of charge,SOC)在几个固定的预设输出功率进行切换,固定的预设输出功率可以预先进行标定。
当动力电池SOC过低时,燃料电池需输出较大功率,以同时满足车辆行驶及动力电池补电的需求;当动力电池SOC过高时,燃料电池小功率输出,使车辆以消耗动力电池电量为主,以使动力电池SOC降低至最佳工作范围。当燃料电池按某一预设输出功率输出时,应充分考虑动力电池的许用充电功率,防止动力电池过充,为保证燃料电池在整个最小的变载间隔内其输出功率始终小于动力电池的许用充电功率,需要对燃料电池的输出功率依据动力电池的充电特性进行调整。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的一种车辆能量管理方法的流程图,本实施例可适用于管理车辆动力电池的荷电状态和燃料电池的输出功率的情况,该方法可以由车辆***来执行,如图2所示,具体包括如下步骤:
步骤210、根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数。
其中,燃料电池的预设输出功率可以根据动力电池的总能量和荷电状态进行预先标定。例如,根据所述动力电池的总能量,确定所述动力电池的荷电状态的第一阈值、第二阈值和第三阈值。如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第一输出功率;如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值且小于或者等于所述第二阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第二输出功率;如果所述动力电池的荷电状态大于所述第二阈值且小于或者等于第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第三输出功率;如果所述动力电池的荷电状态大于所述第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第四输出功率。
可以知道的是,第一阈值、第二阈值和第三阈值分别可以为A、B和C。第一输出功率、第二输出功率、第三输出功率和第四输出功率可以分别为X1、X2、X3和X4。本实施例中,A、B和C可以分别为30%、50%和90%。X1、X2、X3和X4可以分别为60KW、40KW、20KW和6KW。当然,在实际应用中第一阈值、第二阈值、第三阈值、第一输出功率、第二输出功率、第三输出功率和第四输出功率的取值可以根据实际需求和动力电池的总能量进行确定,在此不做具体限定。
另外,第一修正参数也可以用于修正燃料电池的输出功率,第一修正参数的具体取值可以根据当前温度和动力电池的荷电状态确定。
具体地,首先可以根据所述燃料电池的最小变载间隔、所述动力电池的总能量、以及所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率,确定所述动力电池的许用充电功率的修正系数;再将所述动力电池的许用充电功率的修正系数和所述动力电池的许用充电功率的乘积,确定为所述第一修正参数。
燃料电池的最小变载间隔可以为燃料电池的输出功率变化的最小间隔;动力电池的总能量与动力电池自身品牌和使用时长相关;动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率可以根据动力电池许用充电功率随温度及SOC的变化表计算得到。
本实施例中,可以首先确定当前荷电状态和当前温度下的预设输出功率和第一修正参数,根据预设输出功率和第一修正参数进一步修正燃料电池的输出功率,实现对车辆的燃料电池的输出功率的管理。
步骤220、如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率。
具体地,燃料电池变载时需要根据动力电池的荷电状态及温度状态选择第一修正参数,避免动力电池过充。当燃料电池向预设输出功率变载时,比较预设输出功率与第一修正参数,可以取两者中较小的值作为修正后输出功率。
可以知道的是,如果所述预设输出功率小于所述第一修正参数,则将预设输出功率确定为修正后输出功率。
另外,图3为本发明实施例一提供的一种车辆能量管理方法中燃料电池的输出功率在多个预设输出功率之间切换的滞回调节曲线图,如图3所示,燃料电池的输出功率在多个预设输出功率之间切换时,采用滞回方法,可以避免在某个预设输出功率上产生振荡控制。即动力电池SOC向增大方向变化时燃料电池的输出功率切换点与SOC向减小方向变化时的切换点应存在一定的间隔。
本实施例中,可以将预设输出功率与第一修正参数中较小的值作为修正后输出功率。
步骤230、控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。
具体地,在确定燃料电池的修正后输出功率之后,在动力电池的荷电状态下可以根据修正后输出功率实现对车辆的驱动电机和其他用电设备的供电,实现了车辆的能量管理。
本发明实施例一提供一种车辆能量管理方法,包括:根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。上述技术方案,在动力电池的荷电状态和当前温度下修正燃料电池的输出功率,进而控制车辆运行,实现所述车辆的能量管理,实现了在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种车辆能量管理方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。如图4所示,在本实施例中,该方法还可以包括:
步骤410、根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数。
本实施例中,可以根据动力电池的荷电状态,确定燃料电池的预设输出功率;可以根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定第一修正参数。
一种实施方式中,确定燃料电池的第一修正参数的步骤包括:
根据所述燃料电池的最小变载间隔、所述动力电池的总能量、以及所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率,确定所述动力电池的许用充电功率的修正系数。
具体可以按照如下公式确定修正系数:
λ=W/(W+100μT)
其中,λ表示修正系数;W表示动力电池的总能量,单位KW·h;μ表示动力电池在当前荷电状态和当前温度下的许用充电功率变化率;T表示燃料电池的最小变载间隔,单位为h;μ可以根据动力电池许用充电功率随温度及SOC的变化表计算。
表1为动力电池许用充电功率表,表2为μ值表,表3为修正系数表。
表1包含了多个温度和多个荷电状态下,动力电池的许用充电功率,表2包含了多个温度和多个荷电状态下的μ值,表3包含了多个温度和多个荷电状态下的修正系数。
表1
表2
表3
图5为本发明实施例二提供的一种车辆能量管理方法中动力电池许用充电功率表、μ值表和修正系数表的计算转换方式示意图,如图5所示,可以根据表2计算μ值,计算方法为每一行的前一列功率值减去后一列的功率值,然后再将该差值与除以10,所得值填入该行的前一列对应的表格中,如此计算出其余行每一列所对应的μ值,得到μ值表。
再根据公式λ=W/(W+100μT)计算出对应的修正系数,得到修正系数表,进而确定任一温度和任一荷电状态下的修正系数。
本实施例中,可以在根据当前温度和当前荷电状态,在修正系数表中查找对应的修正系数。
将所述动力电池的许用充电功率的修正系数和所述动力电池的许用充电功率的乘积,确定为所述第一修正参数。
具体可以根据如下公式确定第一修正参数:
γ=λ·Pc
其中,γ表示第一修正参数,λ表示修正系数,Pc表示动力电池的许用充电功率。
本实施例中,在确定第一修正系数之后,可以基于第一修正系数修正燃料电池的输出功率,进一步实现对车辆的能量管理。
一种实施方式中,根据所述动力电池的总能量,确定所述动力电池的荷电状态的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值,
相应的,确定燃料电池的预设输出功率的步骤包括:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第一输出功率。如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值且小于或者等于所述第二阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第二输出功率。如果所述动力电池的荷电状态大于所述第二阈值且小于或者等于第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第三输出功率。如果所述动力电池的荷电状态大于所述第四阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第四输出功率。
其中,第一阈值、第二阈值和第三阈值分别可以为A、B和C。第一输出功率、第二输出功率、第三输出功率和第四输出功率可以分别为X1、X2、X3和X4。本实施例中,A、B和C可以分别为30%、50%和90%。X1、X2、X3和X4可以分别为60KW、40KW、20KW和6KW。
相应的,如果动力电池SOC<30%,确定第一输出功率为60KW;如果动力电池30%<SOC<50%,确定第二输出功率为40KW;如果动力电池50%<SOC<90%,确定第三输出功率为20KW;如果动力电池SOC>90%,确定第四输出功率为6KW。
需要说明的是,当动力电池SOC>90%时,车辆运行可以不用向燃料电池请求功率输出,所以,第四输出功率可以为0。
本实施例中,可以根据动力电池的总能量和动力电池的损耗情况,确定第一阈值、第二阈值、第三阈值、第一输出功率、第二输出功率、第三输出功率和第四输出功率,进而确定动力电池的当前荷电状态下的燃料电池的预设输出功率。
步骤420、如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率。
一种实施方式中,基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率,包括:
将第一修正参数确定为所述修正后输出功率。
步骤430、如果所述预设输出功率小于或者等于所述第一修正参数,则将所述预设输出功率确定为所述燃料电池的输出功率。
本实施例中,可以将预设输出功率与第一修正参数中较小的值作为修正后输出功率。
步骤440、根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率。
本实施例中,在修正燃料电池的输出功率的同时可以对驱动电机的驱动功率进行修正,根据动力电池SOC、燃料电池修正后输出功率、动力电池可用放电功率及驾驶需求控制驱动电机的功率输出。
当动力电池SOC较低时,为保证动力电池不再继续对外释放电能,比较驾驶功率需求与燃料电池的输出功率与其他用电负载功率的差值,整车控制器取两者中较小的功率值作为驱动电机的输出功率;当动力电池高于预设的SOC值时,驱动电机功率小于当前燃料电池输出功率与动力电池可用放电功率之和。
一种实施方式中,步骤440具体包括:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和其他用电负载功率的差值,并将较小的功率值确定为第二修正参数。
具体地,驱动电机的驱动功率Pm等于驾驶员实际需求扭矩。修正后输出功率可以为Pf,其他用电设备的总功率可以为P0,修正后输出功率和其他用电负载功率的差值可以为Pf-P0。如果Pf-P0的值小于或者等于驾驶员实际需求扭矩,则确定第二修正参数为Pf-P0;如果Pf-P0的值大于驾驶员实际需求扭矩,则确定第二修正参数为Pm。
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和所述动力电池许用放电功率的和值,并将较小的功率值确定为第二修正参数。
具体地,动力电池的许用放电功率可以为Pd。如果Pd+Pf的值小于或者等于驾驶员实际需求扭矩,则确定第二修正参数为Pd+Pf;如果Pd+Pf的值大于驾驶员实际需求扭矩,则确定第二修正参数为Pm。
基于所述第二修正参数修正所述驱动功率,得到所述修正后驱动功率。
具体地,确定第二修正参数之后,可以将第二修正参数确定为修正后驱动功率,实现对车辆电机的驱动,进而实现车辆的行驶和运行。
步骤450、控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。
如实施例一所述,在确定燃料电池的修正后输出功率之后,在动力电池的荷电状态下可以根据修正后输出功率实现对车辆的驱动电机和其他用电设备的供电,实现了车辆的能量管理。
本发明实施例一提供一种车辆能量管理方法,包括:根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。上述技术方案,在动力电池的荷电状态和当前温度下修正燃料电池的输出功率,进而控制车辆运行,实现所述车辆的能量管理,实现了在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
另外,根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率。在修正燃料电池的输出功率的同时可以对驱动电机的驱动功率进行修正,根据动力电池SOC、燃料电池修正后输出功率、动力电池可用放电功率及驾驶需求控制驱动电机的功率输出。实现了对驱动功率的修正,进而实现对车辆电机的驱动,进而实现车辆的行驶和运行。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的一种车辆能量管理装置的结构图,该装置可以适用于在管理车辆动力电池的荷电状态和燃料电池的输出功率的情况,提高燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。该装置可以通过软件和/或硬件实现,并一般集成在车辆***中。
如图6所示,该装置包括:
确定模块610,用于根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;
修正模块620,用于如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;
控制模块630,用于控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。
本实施例的技术方案,根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。上述技术方案,在动力电池的荷电状态和当前温度下修正燃料电池的输出功率,进而控制车辆运行,实现所述车辆的能量管理,实现了在满足整车功率需求的前提下,使燃料电池运行在其要求的输出特性下,且不会使动力电池过充,提高了燃料电池的使用寿命及车辆电源网络的安全性。
在上述实施例的基础上,确定模块610,具体用于:
根据所述燃料电池的最小变载间隔、所述动力电池的总能量、以及所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率,确定所述动力电池的许用充电功率的修正系数;
将所述动力电池的许用充电功率的修正系数和所述动力电池的许用充电功率的乘积,确定为所述第一修正参数。
在上述实施例的基础上,根据所述动力电池的总能量,确定所述动力电池的荷电状态的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值,相应的,确定模块,还用于:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第一输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值且小于或者等于所述第二阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第二输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第二阈值且小于或者等于第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第三输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第四阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第四输出功率。
在上述实施例的基础上,修正模块620,具体用于:
将第一修正参数确定为所述修正后输出功率。
在上述实施例的基础上,该装置还包括:
第一执行模块,用于根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率。
在上述实施例的基础上,第一执行模块,具体用于:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和其他用电负载功率的差值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和所述动力电池许用放电功率的和值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
基于所述第二修正参数修正所述驱动功率,得到所述修正后驱动功率。
在上述实施例的基础上,该装置还包括:
第二执行模块,用于如果所述预设输出功率小于或者等于所述第一修正参数,则将所述预设输出功率确定为所述燃料电池的输出功率。
本发明实施例所提供的车辆能量管理装置可执行本发明任意实施例所提供的车辆能量管理方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图7为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图,如图7所示,该车辆包括处理器710、存储器720和传感装置730;车辆中处理器710的数量可以是一个或多个,图7中以一个处理器710为例;车辆中的处理器710、存储器720和温度传感器可以通过总线或其他方式连接,图7中以通过总线连接为例。
存储器720作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的车辆能量管理方法对应的程序指令/模块(例如,车辆能量管理装置中的确定模块610、修正模块620和控制模块630)。处理器710通过运行存储在存储器720中的软件程序、指令以及模块,从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的车辆能量管理方法。
存储器720可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器720可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器720可进一步包括相对于处理器710远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传感装置730,用于采集环境温度。
本发明实施例提供的车辆可以执行上述实施例提供的车辆能量管理方法,具备相应的功能和有益效果。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车辆能量管理方法,该方法包括:
根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;
如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;
控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车辆能量管理方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述车辆能量管理装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (6)
1.一种车辆能量管理方法,其特征在于,包括:
根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;
如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;
控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理;
其中,所述根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的第一修正参数,包括:
根据所述燃料电池的最小变载间隔、所述动力电池的总能量、以及所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率,确定所述动力电池的许用充电功率的修正系数;
将所述动力电池的许用充电功率的修正系数和所述动力电池的许用充电功率的乘积,确定为所述第一修正参数;
其中,所述燃料电池的最小变载间隔为燃料电池的输出功率变化的最小间隔,所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率根据动力电池许用充电功率随温度及SOC的变化表计算得到;
根据所述动力电池的总能量,确定所述动力电池的荷电状态的第一阈值、第二阈值和第三阈值,
其中,所述根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率,包括:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第一输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值且小于或者等于所述第二阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第二输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第二阈值且小于或者等于第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第三输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第四输出功率;
根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率;
其中,所述根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率,包括:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和其他用电负载功率的差值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和所述动力电池许用放电功率的和值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
基于所述第二修正参数修正所述驱动功率,得到所述修正后驱动功率。
2.根据权利要求1所述的车辆能量管理方法,其特征在于,基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率,包括:
将第一修正参数确定为所述修正后输出功率。
3.根据权利要求1所述的车辆能量管理方法,其特征在于,还包括:
如果所述预设输出功率小于或者等于所述第一修正参数,则将所述预设输出功率确定为所述燃料电池的输出功率。
4.一种车辆能量管理装置,其特征在于,包括:
确定模块,用于根据动力电池的荷电状态和当前温度,确定燃料电池的预设输出功率和第一修正参数;
修正模块,用于如果所述预设输出功率大于所述第一修正参数,则基于所述第一修正参数修正所述燃料电池的输出功率,得到修正后输出功率;
控制模块,用于控制车辆基于所述修正后输出功率和所述荷电状态运行,实现所述车辆的能量管理;
第一执行模块,用于根据预设策略,修正驱动电机的驱动功率,得到修正后驱动功率;其中,所述确定模块具体用于:
根据所述燃料电池的最小变载间隔、所述动力电池的总能量、以及所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率,确定所述动力电池的许用充电功率的修正系数;
将所述动力电池的许用充电功率的修正系数和所述动力电池的许用充电功率的乘积,确定为所述第一修正参数;
其中,所述燃料电池的最小变载间隔为燃料电池的输出功率变化的最小间隔,所述动力电池在荷电状态和当前温度下的许用功率变化率根据动力电池许用充电功率随温度及SOC的变化表计算得到;
其中,所述确定模块,还用于:
根据所述动力电池的总能量,确定所述动力电池的荷电状态的第一阈值、第二阈值、第三阈值;
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第一输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值且小于或者等于所述第二阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第二输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第二阈值且小于或者等于第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第三输出功率;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第三阈值,确定所述燃料电池的预设输出功率为第四输出功率;
其中,所述第一执行模块,具体用于:
如果所述动力电池的荷电状态小于或者等于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和其他用电负载功率的差值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
如果所述动力电池的荷电状态大于所述第一阈值,比较所述驱动功率、以及所述修正后输出功率和所述动力电池许用放电功率的和值,并将较小的功率值确定为第二修正参数;
基于所述第二修正参数修正所述驱动功率,得到所述修正后驱动功率。
5.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
传感装置,用于采集环境温度;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-3中任一所述的车辆能量管理方法。
6.一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-3中任一所述的车辆能量管理方法。
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