CN112659979A - 燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法 - Google Patents

燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法。燃料电池车辆包括:马达,供应用于驱动燃料电池车辆的驱动力;燃料电池和电池,供应用于驱动马达所需的电力;以及车辆控制器,通过监测电池的放电功率来预测电池的放电功率不足以预先使燃料电池操作。

Description

燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月15日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0128055的韩国专利申请的优先权的权益,该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法。
背景技术
燃料电池车辆是指将通过氢气与空气之间的电化学反应发电的燃料电池作为驱动电源的车辆。换句话说,燃料电池车辆通过使用从燃料电池产生的电力来驱动车辆的马达。这种燃料电池车辆仅通过考虑电池的放电功率(放电输出)的基准值来确定燃料电池的电力使用量。当电池的充电状态(SOC)降低时、当高功率(大电流)下连续使用电池时、或者当外部空气的温度较低时,电池的放电功率从最大值(Max)减小到特定值以下以保护电池。在这种情况下,当驾驶员踩下加速器踏板进行加速时,在电池的放电功率减小的状态下,燃料电池操作延迟,从而引起马达无法充分地供应所需动力的问题。例如,当燃料电池车辆的驱动模式从电动车辆(EV)模式转换为混合动力车辆(HEV)模式时,由于燃料电池车辆仅基于电池的放电功率(电池放电功率)的基准值来使燃料电池操作,因此可能导致加速延迟。如图1所示,电池放电功率从电池的放电功率减小的时间点a根据预定的放电功率减小斜率D急剧减小,并且由于从电池放电功率等于或小于特定值的时间点b传送用于使燃料电池操作的命令,燃料电池重新启动(restart)。当燃料电池在时间点b接收到燃料电池操作命令时,在b-c区间完成重新启动,并且在c-d区间增大功率,从而产生100%的功率。因此,当驾驶员在b-d区间踩下加速器踏板来试图加速时,由于电池功率不足,因此加速可能延迟。
该背景技术部分中所公开的以上信息仅用于增强对本公开的背景的理解,并且不应被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认。
发明内容
本公开解决了现有技术中出现的上述问题,同时完整地保持了现有技术所实现的优点。
本公开的一方面提供了一种燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法,该燃料电池车辆能够通过监测电池的放电功率(电池放电功率)来预测电池放电功率不足的可能性,并在电池的可用功率不足之前预先使燃料电池操作,从而使车辆的加速不由于燃料电池和电池的可用功率不足而延迟执行。
本公开的另一方面提供了一种燃料电池车辆及用于控制燃料电池车辆的发电的方法,该燃料电池车辆能够在通过预测电池放电功率不足而使燃料电池操作时,基于电池放电功率来控制放电功率的减小斜率(放电功率减小斜率),从而确保燃料电池产生马达所需功率的时间。
本公开要解决的技术问题不限于上述问题,并且本公开所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
根据本公开的方面,一种燃料电池车辆包括:马达,被配置为供应用于车辆驱动的驱动力;燃料电池和电池,被配置为供应用于驱动马达所需的电力;以及车辆控制器,被配置为通过监测电池的放电功率来预测电池的放电功率不足以预先使燃料电池操作。
当电池以预设基准电流以上的电流放电预设基准时间以上的时间时,车辆控制器确定预测到电池的放电功率不足。
燃料电池车辆进一步包括:燃料电池控制器,被配置为控制燃料电池的操作,并且当预测到电池的放电功率不足时,车辆控制器将燃料电池操作命令传送到燃料电池控制器以使燃料电池控制器操作。
车辆控制器基于电池的最大放电功率和电池的当前放电功率来确定用于传送燃料电池操作命令的时间点。
车辆控制器基于电池的最大放电功率和电池的当前放电功率来改变电池的放电功率减小斜率。
当达到电池的放电功率开始减小的时间点时,车辆控制器基于电池的放电功率减小斜率来减小电池的放电功率。
车辆控制器确定电池是否能够以最大放电功率进行放电,并且当电池能够以最大放电功率进行放电时,车辆控制器将电池的放电功率恢复为默认(default)值。
车辆控制器通过将电池的充电状态(SOC)与基准SOC进行比较来确定是否停止燃料电池的操作。
当电池的SOC超过基准SOC时,车辆控制器停止燃料电池的操作。
当电池的SOC未超过基准SOC时,车辆控制器保持燃料电池的操作。
根据本公开的方面,一种用于控制燃料电池车辆的发电的方法包括:通过在车辆驱动期间监测电池的放电功率来预测电池的放电功率不足;以及当预测到电池的放电功率不足时,预先使燃料电池操作。
预测电池的放电功率不足包括:当电池以预设基准电流以上的电流放电预设基准时间以上的时间时,确定预测到电池的放电功率不足。
预先使燃料电池操作包括:当预测到电池的放电功率不足时,传送燃料电池操作命令并改变电池的放电功率减小斜率;以及基于电池的放电功率减小斜率来减小电池的放电功率。
在基于电池的最大放电功率和当前放电功率确定的传送时间点传送燃料电池操作命令。
基于电池的最大放电功率和当前放电功率来确定电池的放电功率减小斜率。
该方法进一步包括:在减小电池的放电功率之后,当电池能够以最大放电功率进行放电时,将电池的放电功率恢复为默认值。
该方法进一步包括:在减小电池的放电功率之后,基于电池的状态来确定是否停止燃料电池的操作。
确定是否停止燃料电池的操作包括:检测电池的SOC;将电池的SOC与基准SOC进行比较;以及基于电池的SOC与基准SOC来控制停止燃料电池的操作。
控制停止燃料电池的操作包括:当电池的SOC超过基准SOC时,停止燃料电池的操作。
控制停止燃料电池的操作包括:当电池的SOC未超过基准SOC时,保持燃料电池的操作。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,本公开的上述和其它目的、特征及优点将变得更加显而易见:
图1是示出根据现有技术的电池放电功率和燃料电池的功率的曲线图;
图2是示出根据本公开的示例性实施例的燃料电池车辆的配置框图;
图3是示出与本公开相关联的电池放电功率图(map)的视图;
图4是示出根据本公开的示例性实施例的随电池放电时间变化的电池放电功率的曲线图;
图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于控制燃料电池车辆的发电的方法的流程图;
图6是示出本公开的示例性实施例与现有技术之间的马达功率的比较的视图;以及
图7是示出根据本公开的示例性实施例的执行用于控制燃料电池车辆的发电的方法的计算***的框图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本公开的一些示例性实施例。在将附图标记添加到每个附图的组件时,应注意的是,相同或等同的组件即使显示在不同的附图中,也由相同的附图标记表示。此外,在本公开的示例性实施例的以下描述中,将排除对公知的特征或功能的详细描述,以免不必要地使本公开的主旨不清楚。
在描述本公开的示例性实施例的组件时,可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开,并且这些术语不限制组成组件的性质、顺序或次序。此外,除非另有定义,否则本文中使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如在通用词典中定义的那些术语的术语将被解释为具有与相关技术领域中的语境含义相同的含义,并且除非在本申请中明确定义为具有理想或过于形式化的含义,否则将不被解释为具有理想或过于形式化的含义。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的燃料电池车辆的配置框图,图3是示出与本公开相关联的电池放电功率图的视图,图4是示出根据本公开的示例性实施例的随电池放电时间变化的电池放电功率的曲线图。
参照图2,燃料电池车辆(以下称为车辆)100包括燃料电池110、燃料电池控制器120、电池130、逆变器140、马达150和车辆控制器160。
燃料电池110使氧气与氢气发生化学反应以产生电能(电力)。可以在燃料电池110的输出端子处配置反向电流保护电路,以保护燃料电池110免受反向电流的影响。
燃料电池控制器120根据车辆控制器160的指示(指令、命令)控制燃料电池110的整体操作。换句话说,燃料电池控制器120可以使燃料电池110操作以发电或停止(暂停)燃料电池110的操作。尽管在附图中未示出,但是燃料电池控制器120可以包括存储程序的非暂时性存储器,程序被编程为在由处理器执行时执行各种任务。
燃料电池控制器120可以在使燃料电池110操作时检查燃料电池110的状态。当燃料电池110的状态正常时,燃料电池控制器120控制燃料电池110的操作以产生最大功率(即,100%的功率)。同时,当燃料电池110的状态异常时,燃料电池控制器120停止燃料电池110的操作并以用户能够识别的形式输出停止燃料电池110的操作的原因。
电池130存储(充电)电能或释放(放电)存储的电能。当执行再生制动时,电池130可以存储由马达150产生的电力。电池130可以利用高压电池来实现。电池130可以包括控制电池130的输入和输出的功率转换器。功率转换器控制从电池130输出的输出功率或输入到电池130的输入功率。例如,功率转换器将从电池130输出的电压转换为驱动马达所需的电压并将所需的电压传送到逆变器140,或者将输入到电池130的输入电压转换为电池130充电所需的充电电压。
燃料电池110和电池130是用于供应驱动车辆100中的马达150所需的电力的能量源。根据用于驱动马达的能量源(驱动电源或动力源)来确定车辆100的驱动模式。驱动模式可以分为仅使用燃料电池110的电力的燃料电池模式、仅使用电池130的电力的电动车辆(EV)模式以及使用燃料电池110和电池130的电力的混合动力车辆(HEV)模式。
逆变器140将从燃料电池110和/或电池130供应的高压DC电力转换为驱动马达所需的特定电平的电力(AC或DC)。例如,逆变器140可以将从燃料电池110和/或电池130输出的高电压转换为三相AC电压。
马达150是通过逆变器140接收电力来驱动的电动马达。马达150通过使用燃料电池110和/或电池130的电力来产生驱动车辆所需的驱动力。根据车辆控制器160的指示(例如,驱动扭矩)来驱动马达150。
车辆控制器160控制车辆100的整体操作。车辆控制器160包括处理器161和非暂时性存储器162。处理器161可以包括专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、微控制器和微处理器中的至少一个。存储器162可以存储被编程为由处理器161执行预设操作的软件。存储器162可以存储基于处理器161的操作的输入数据和/或输出数据。存储器162可以利用诸如闪存、硬盘、安全数字(SD)卡、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)和寄存器的存储介质中的至少一个来实现。
存储器162可以存储关于电池规格的信息以及基于安装在车辆100上的电池130的规格的电池放电功率图。存储器162可以存储如图3所示的电池放电功率图。在图3中,Max可以指默认条件下电池130的最大放电功率M(最大量;最大值),并且电池130的当前最大放电功率可以根据电池130的SOC和电池130的温度而变化。例如,当在外部温度为-10℃并且SOC为40%的状态下车辆首次启动时,电池130可以产生与最大值Max的一半对应的功率。换句话说,电池130的当前放电功率N变为Max×0.5。可选地,当在外部空气具有室温以上的温度的条件下,由于车辆100反复地加速或减速而使电池130的温度升高到50℃以上时,电池功率(电池输出)逐渐线性地减小,以使电池130的当前放电功率减小到最大值M以下。尽管图3示出了SOC和温度分别以10%和10℃为单位细分,但是SOC和温度可以更加细分。
处理器161以EV模式驱动车辆同时监测电池130的放电功率。换句话说,处理器161使用从电池130供应的电力来驱动马达150并实时监测电池130的功率。
处理器161基于电池130的放电功率来预测(确定)电池功率不足的可能性。处理器161可以通过监测电池功率来确定是否预测(预期)到电池130的放电功率不足。当电池130的放电功率满足基准条件时,处理器161可以确定预测到电池130的放电功率不足。在这种情况下,基准条件是电池130以预设基准电流以上的电流持续放电预设基准时间以上的时间的情况,基准电流基于电池规格来设置,基准时间由***设计师设置。例如,当电池130使用300A以上的输出电流20秒以上的时间时,处理器161可以确定预测到电池130的放电功率不足。
当预测(预期)到电池130的放电功率不足时,处理器161将用于指示燃料电池操作的信号(例如,启动(on)标志)传送到燃料电池控制器120。在这种情况下,处理器161通过等式1来确定生成用于指示燃料电池操作的命令的时间点,即,燃料电池操作命令时间点Ton[秒]。处理器161在燃料电池操作命令时间点Ton[秒]传送燃料电池操作命令。
等式1
Figure BDA0002444690280000081
在这种情况下,Tfall是电池130的放电功率减小的时间点(即,放电功率减小的时间点),M是电池130的最大放电功率,即电池规格中的最高功率值,N是电池130的当前最大放电功率(以下称为当前放电功率),取决于电池温度和电池SOC。在这种情况下,电池130的放电功率减小的时间点Tfall可以由***设计者预设。
例如,参照图4,当电池130输出最大放电功率M时,处理器161在比电池130的放电功率减小的时间点Tfall更早的时间点T1传送燃料电池操作命令。当电池130的当前放电功率N低于电池130的最大放电功率M时,处理器161在比时间点T1更早的时间点T2传送燃料电池操作命令。
此外,处理器161可以改变电池130的放电功率减小斜率,即电池130的放电功率减小速度。电池130的放电功率减小斜率S[W/ms]可以如等式2中定义。
等式2
Figure BDA0002444690280000091
在这种情况下,D是指默认条件下的放电功率减小斜率。在这种情况下,D主要由软件开发人员选择,并由对车辆进行微调的性能测试开发人员确认。
不管电池130的当前放电功率如何,处理器161可以类似地通过可变地控制电池130的放电功率减小斜率来控制电池130的放电功率达到电池130的预设最小放电功率的时间。在这种情况下,最小放电功率可以由***设计者预设。例如,如图4所示,当电池130的放电功率从M减小到N时,处理器161类似地通过改变电池130的放电功率减小斜率来控制电池130的放电功率达到最小放电功率的时间。根据现有技术,电池130的放电功率在1至3秒内急剧减小,而根据示例性实施例,电池130的放电功率在10秒内缓慢减小,从而确保直到燃料电池***正常操作为止的时间。
当预测到电池130的放电功率不足时,处理器161可以通过将电池130的放电功率减小到预设电平(预设电平的放电功率)来驱动车辆100。在这种情况下,处理器161根据通过等式2确定的电池130的放电功率减小斜率S来减小电池130的放电功率。此外,处理器161可以通过传送燃料电池操作命令来使燃料电池110操作。燃料电池控制器120检查燃料电池***,并且当检查结果没有异常时,燃料电池控制器120使燃料电池110操作以达到最大功率。
处理器161确定燃料电池110的操作状态和电池130的状态是否正常。换句话说,处理器161确定燃料电池110是否正在操作,以及电池130的诸如温度、单元(cell)和各种传感器的状态是否正常。换句话说,处理器161确定电池130是否处于能够产生最大放电功率的状态。
当电池130处于能够产生最大放电功率的状态时,处理器161将电池130的放电功率恢复为默认值(即,最大放电功率M)。在这种情况下,处理器161基于通过将上面确定的电池130的放电功率减小斜率乘以负数而获得的电池130的放电功率上升斜率来增大电池放电功率(电池功率)。
当电池130能够产生最大放电功率时,处理器161基于电池130的SOC来确定是否解除(停止)燃料电池110的操作。处理器161检测电池130的SOC,并确定检测的SOC是否超过基准SOC。当检测的SOC超过基准SOC时,处理器161停止燃料电池110的操作。同时,当检测的SOC未超过基准SOC时,处理器161保持燃料电池110的操作。
图5是示出根据本公开的示例性实施例的用于控制燃料电池车辆的发电的方法的流程图。
参照图5,车辆控制器160以EV模式驱动车辆100(S110)。车辆控制器160使用从电池130供应的电力来驱动马达150。
车辆控制器160通过监测电池130的放电功率来确定是否预测到电池130的放电功率不足(S120)。当电池130以预设基准电流以上的电流放电预设基准时间以上的时间时,车辆控制器160确定预测到电池130的放电功率不足。
当预测到电池130的放电功率不足时,车辆控制器160将燃料电池操作命令传送到燃料电池控制器120并改变电池130的放电功率减小斜率(S130)。当接收到燃料电池操作命令时,燃料电池控制器120对燃料电池110的状态进行自检。当根据燃料电池110的状态检查,燃料电池110的状态正常时,燃料电池控制器120通过使燃料电池110操作来增大功率。
当在操作期间到达电池130的放电功率开始减小的时间点时,车辆控制器160基于电池130的放电功率减小斜率来减小电池130的放电功率(S140)。车辆控制器160使用基于电池130的放电功率减小斜率减小的电池130的放电功率来驱动马达150。
车辆控制器160确定燃料电池110是否正在操作,以及电池130是否能够以最大放电功率进行放电(S150)。车辆控制器160通过燃料电池控制器120来确定燃料电池110是否正在操作。此外,车辆控制器160确定(诊断)诸如电池温度、电池单元状态以及各种传感器的状态的电池130的状态以确定电池130是否能够以最大放电功率进行放电。
当燃料电池110正在操作(处于操作状态)并且电池130能够以最大放电功率进行放电时,车辆控制器160将电池130的放电功率恢复为默认值(S160)。车辆控制器160基于通过将在S130中确定的电池130的放电功率减小斜率乘以负数而获得的电池放电功率上升斜率来增大电池放电功率(电池功率)。
随后,车辆控制器160检测电池130的SOC(S170)。车辆控制器160确定检测的电池130的SOC是否超过基准SOC(S180)。在这种情况下,基准SOC是由设计者预设的值。
当电池130的SOC超过基准SOC时,车辆控制器160停止燃料电池的操作(S190)。车辆控制器160将用于停止燃料电池的操作的命令传送到燃料电池控制器120。同时,当电池130的SOC未超过基准SOC时,处理器161保持燃料电池110的操作(S200)。
图6是示出本公开的示例性实施例与现有技术之间的马达功率的比较的视图。
参照图6,根据现有技术,当燃料电池在电池的放电功率开始减小的时间点Tfall之后在FCrestart操作(启动)时,在时间点FCcomplete供应100%的功率。因此,当在直到燃料电池***处于正常状态为止所需的时间A内踩下加速器踏板时,造成加速延迟。
同时,根据本公开的示例性实施例,由于燃料电池110在电池130的放电功率开始减小的时间点Tfall之前操作,因此区间B的放电功率不足由燃料电池110的功率补充。此外,由于电池130的放电功率(放电输出)的减小斜率缓慢地倾斜,即使如区间C中驱动马达150所需的功率增大,驱动马达150所需的功率由燃料电池110和电池130的功率补充,从而克服由于燃料电池110和电池130的可用功率不足而引起的加速延迟。
图7是示出根据本公开的示例性实施例的执行用于控制燃料电池车辆的发电的方法的计算***的框图。
参照图7,计算***1000可以包括通过总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
处理器1100可以是中央处理单元(CPU)或用于处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的半导体装置。存储器1300和存储装置1600中的每一个可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如,存储器1300可以包括只读存储器(ROM;参见1310)和随机存取存储器(RAM;参见1320)。
因此,结合本公开中公开的示例性实施例所描述的方法或算法的操作可以直接利用由处理器1100执行的硬件模块、软件模块或硬件模块和软件模块的组合来实现。软件模块可以驻留在诸如RAM、闪存、ROM、可擦除可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移除磁盘或光盘-ROM(CD-ROM)的存储介质(即,存储器1300和/或存储装置1600)中。示例性存储介质可以联接到处理器1100。处理器1100可以从存储介质读取信息并且可以将信息写入存储介质中。可选地,存储介质可以与处理器1100集成。处理器1100和存储介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端中。可选地,处理器1100和存储介质可以作为单独组件而驻留在用户终端中。
上文中,尽管已经参照示例性实施例和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,而是在不脱离所附权利要求书所要求保护的本公开的思想和范围的情况下,本公开所属领域的技术人员可以对本公开进行各种修改和改变。因此,提供本公开的示例性实施例是为了解释本公开的思想和范围,而非限制本公开的思想和范围,从而本公开的思想和范围不受实施例的限制。本公开的范围应基于所附权利要求书来解释,等同于权利要求书的范围内的所有技术思想应包括在本公开的范围内。
如上所述,根据本公开,在可用功率不足之前,通过基于电池放电功率使燃料电池操作来供应驱动力,从而防止由于在电池放电功率减小的区间内重新启动的功率不足而引起加速延迟。
上文中,尽管已经参照示例性实施例和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,而是在不脱离所附权利要求书所要求保护的本公开的思想和范围的情况下,本公开所属领域的技术人员可以对本公开进行各种修改和改变。

Claims (20)

1.一种燃料电池车辆,包括:
马达,供应用于驱动所述燃料电池车辆的驱动力;
燃料电池和电池,供应用于驱动所述马达所需的电力;以及
车辆控制器,通过监测所述电池的放电功率来预测所述电池的放电功率不足以预先使所述燃料电池操作。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,其中,
当所述电池以预设基准电流以上的电流放电预设基准时间以上的时间时,所述车辆控制器确定预测到所述电池的放电功率不足。
3.根据权利要求1所述的燃料电池车辆,进一步包括:
燃料电池控制器,控制所述燃料电池的操作,
其中当预测到所述电池的放电功率不足时,所述车辆控制器将燃料电池操作命令传送到所述燃料电池控制器以使所述燃料电池控制器操作。
4.根据权利要求3所述的燃料电池车辆,其中,
所述车辆控制器基于所述电池的最大放电功率和所述电池的当前放电功率来确定用于传送所述燃料电池操作命令的时间点。
5.根据权利要求3所述的燃料电池车辆,其中,
所述车辆控制器基于所述电池的最大放电功率和所述电池的当前放电功率来改变所述电池的放电功率减小斜率。
6.根据权利要求5所述的燃料电池车辆,其中,
当到达所述电池的放电功率开始减小的时间点时,所述车辆控制器基于所述电池的放电功率减小斜率来减小所述电池的放电功率。
7.根据权利要求6所述的燃料电池车辆,其中,
所述车辆控制器确定所述电池是否能够以所述最大放电功率进行放电,并且当所述电池能够以所述最大放电功率进行放电时,所述车辆控制器将所述电池的放电功率恢复为默认值。
8.根据权利要求7所述的燃料电池车辆,其中,
所述车辆控制器通过将所述电池的充电状态即SOC与基准SOC进行比较来确定是否停止所述燃料电池的操作。
9.根据权利要求8所述的燃料电池车辆,其中,
当所述电池的SOC超过所述基准SOC时,所述车辆控制器停止所述燃料电池的操作。
10.根据权利要求8所述的燃料电池车辆,其中,
当所述电池的SOC未超过所述基准SOC时,所述车辆控制器保持所述燃料电池的操作。
11.一种用于控制燃料电池车辆的发电的方法,所述方法包括:
通过在车辆驱动期间监测电池的放电功率来预测所述电池的放电功率不足;以及
当预测到所述电池的放电功率不足时,预先使燃料电池操作。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,
预测所述电池的放电功率不足包括:
当所述电池以预设基准电流以上的电流放电预设基准时间以上的时间时,确定预测到所述电池的放电功率不足。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,
预先使所述燃料电池操作包括:
当预测到所述电池的放电功率不足时,传送燃料电池操作命令并改变所述电池的放电功率减小斜率;以及
基于所述电池的放电功率减小斜率来减小所述电池的放电功率。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,
在基于所述电池的最大放电功率和当前放电功率确定的传送时间点传送所述燃料电池操作命令。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,
基于所述电池的最大放电功率和当前放电功率来确定所述电池的放电功率减小斜率。
16.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:
在减小所述电池的放电功率之后,当所述电池能够以最大放电功率进行放电时,将所述电池的放电功率恢复为默认值。
17.根据权利要求16所述的方法,进一步包括:
基于所述电池的状态来确定是否停止所述燃料电池的操作。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,
确定是否停止所述燃料电池的操作包括:
检测所述电池的充电状态即SOC;
将所述电池的SOC与基准SOC进行比较;以及
基于所述电池的SOC和所述基准SOC来控制停止所述燃料电池的操作。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,
控制停止所述燃料电池的操作包括:
当所述电池的SOC超过所述基准SOC时,停止所述燃料电池的操作。
20.根据权利要求18所述的方法,其中,
控制停止所述燃料电池的操作包括:
当所述电池的SOC未超过所述基准SOC时,保持所述燃料电池的操作。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102592209B1 (ko) * 2022-02-16 2023-10-23 현대모비스 주식회사 출력 제어 시스템 및 방법
CN115991099B (zh) * 2023-03-23 2023-06-02 成都壹为新能源汽车有限公司 一种基于状态控制的燃料电池***功率控制方法及***

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1368776A (zh) * 2001-02-06 2002-09-11 杜炬 一种快速充电装置及其应用
US20040251875A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Hitachi, Ltd. Battery system, battery monitoring method and apparatus
US6847127B1 (en) * 2002-06-28 2005-01-25 Hyundai Motor Company System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle
US20090160252A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Honda Motor Co., Ltd. Method of controlling hybrid dc power supply system
CN104051764A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 福特全球技术公司 用于加热燃料电池堆的设备和方法
CN104553841A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 现代自动车株式会社 用于控制燃料电池车辆的空气供应的***和方法
JP2016174519A (ja) * 2014-12-22 2016-09-29 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載燃料電池システム
CN106663829A (zh) * 2014-08-08 2017-05-10 日产自动车株式会社 燃料电池***以及燃料电池***的控制方法
CN107264299A (zh) * 2016-04-07 2017-10-20 现代自动车株式会社 用于控制燃料电池车辆的启动的方法
US20170305286A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Hyundai Motor Company System and method for controlling start of fuel cell vehicle
CN108340794A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 株式会社斯巴鲁 电动车辆的控制装置及电动车辆
US20180236883A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-23 TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKl KAISHA Fuel cell vehicle
US20190152330A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-23 Hyundai Motor Company Fuel cell vehicle system and method of controlling the same
CN110190308A (zh) * 2018-02-23 2019-08-30 丰田自动车株式会社 控制装置、控制方法、以及存储介质

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1368776A (zh) * 2001-02-06 2002-09-11 杜炬 一种快速充电装置及其应用
US6847127B1 (en) * 2002-06-28 2005-01-25 Hyundai Motor Company System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle
US20040251875A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Hitachi, Ltd. Battery system, battery monitoring method and apparatus
US20090160252A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Honda Motor Co., Ltd. Method of controlling hybrid dc power supply system
CN104051764A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 福特全球技术公司 用于加热燃料电池堆的设备和方法
CN104553841A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 现代自动车株式会社 用于控制燃料电池车辆的空气供应的***和方法
CN106663829A (zh) * 2014-08-08 2017-05-10 日产自动车株式会社 燃料电池***以及燃料电池***的控制方法
JP2016174519A (ja) * 2014-12-22 2016-09-29 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載燃料電池システム
CN107264299A (zh) * 2016-04-07 2017-10-20 现代自动车株式会社 用于控制燃料电池车辆的启动的方法
US20170305286A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Hyundai Motor Company System and method for controlling start of fuel cell vehicle
CN108340794A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 株式会社斯巴鲁 电动车辆的控制装置及电动车辆
US20180236883A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-23 TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKl KAISHA Fuel cell vehicle
US20190152330A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-23 Hyundai Motor Company Fuel cell vehicle system and method of controlling the same
CN110190308A (zh) * 2018-02-23 2019-08-30 丰田自动车株式会社 控制装置、控制方法、以及存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贠海涛等: "《燃料电池混合动力叉车能量控制策略研究》", 《新疆大学学报》, pages 137 - 202 *

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