CN116533831A - 一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆 - Google Patents
一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116533831A CN116533831A CN202310543404.4A CN202310543404A CN116533831A CN 116533831 A CN116533831 A CN 116533831A CN 202310543404 A CN202310543404 A CN 202310543404A CN 116533831 A CN116533831 A CN 116533831A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- vehicle
- power
- hydrogen fuel
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 148
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 17
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 87
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013486 operation strategy Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000010278 pulse charging Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆，涉及氢燃料电动汽车技术领域，一方面，该方法包括以下步骤：获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在储能电池充放电周期内的需求功率；若储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值，则关闭氢燃料电堆；若储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值，则氢燃料电堆根据需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对储能电池充电；否则，氢燃料电堆根据需求功率在充放电周期内对车辆供电。第二方面，还提供一种装置，包括获取模块及判断执行模块。第三方面，还提供包括上述装置的车辆。通过上述控制方法，解决了氢燃料电堆频繁升降功率及开关机导致氢堆寿命受到影响的问题。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电动汽车技术领域，具体涉及一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆。
背景技术
纯燃料电池汽车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。其主要缺点有：燃料电池的功率大，成本昂贵；对燃料电池***的动态性能和可靠性提出了很高的要求；不能进行制动能量回收。基于这些不利因素，目前的燃料电池汽车主要采用的是混合驱动型式，即在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为另一个动力源。电池作为辅助动力源，车辆需要的功率主要由燃料电池提供，电池只是在燃料电池启动、汽车爬坡和加速时提供功率，在汽车制动时回收制动能量。
目前氢燃料轻型商用车基本采用氢燃料电池和储能电池混合动力***(FC+B)。FC+B***的储能电池能够吸收再生制动回馈的能量、并且能够在氢燃料电池启动时为压缩机、油泵、鼓风机、电堆加热提供能量。另外FC+B***可降低氢燃料电池的动态特性和功率需求，降低车辆氢堆成本，在氢燃料电池出现故障时，储能电池可以单独驱动车辆行驶。
但储能电电池在制动回馈和滑行回馈及待机驻车过程中，氢燃料电池对储能电电池充电时，容易出现储能电池过充的情况，且在行驶中，由于车辆即时需求功率的不断变化，导致氢燃料电池频繁的升降功率使氢堆寿命受影响。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆，以解决现有技术中储能电池在制动回馈和滑行回馈及待机驻车过程中容易出现过充的情况，且在行驶中，由于车辆即时需求功率的不断变化，导致氢燃料电池频繁的升降功率使氢堆寿命受影响。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一方面，本申请提供一种氢燃料电池的控制方法，包括以下步骤：
获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率；
若上述储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值，则关闭氢燃料电堆；
若储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值，则上述氢燃料电堆根据上述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对上述储能电池充电；
否则，上述氢燃料电堆根据上述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
在一些可选的实施例中，获取车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率，包括：
基于在报文周期内获取的车辆驱动功率和附件功率，结合车辆台架测试效率曲线，确定上述车辆在报文周期内的初始需求功率；
根据上述车辆在报文周期内的初始需求功率，将上述储能电池充放电周期内所有上述初始需求功率求平均值，确定充放电周期内的上述需求功率。
在一些可选的实施例中，根据确定车辆驱动功率，其中，P为车辆驱动功率，T为车辆转矩，n为车辆转速。
在一些可选的实施例中，上述氢燃料电堆根据上述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，包括：
当上述储能电池的剩余电量SOC为40-50％设定SOC时，上述设定系数为110％；
当上述储能电池的剩余电量SOC为30-40％设定SOC时，上述设定系数为120％。
在一些可选的实施例中，若上述充电功率超出上述氢燃料电推允许的最大功率，则按照上述最大功率对上述储能电池充电。
在一些可选的实施例中，关闭氢燃料电堆后，上述储能电池输出电能用于为车辆提供驱动功率，直至上述储能电池的剩余电量SOC小于最大阈值。
在一些可选的实施例中，上述报文周期为10ms，上述充放电周期为30s。
在一些可选的实施例中，若上述氢燃料电堆根据上述需求功率在充放电周期内对车辆供电不足时，上述储能电池对车辆继续供电。
第二方面，还提供一种氢燃料电池的控制装置，包括：
数据获取模块，用于获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率；
判断执行模块，用于当上述储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值时，关闭氢燃料电堆；当储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值时，则上述氢燃料电堆根据上述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对上述储能电池充电；否则，上述氢燃料电堆根据上述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
第三方面，还提供一种车辆，包括上述的氢燃料电池的控制装置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在所述储能电池充放电周期内的需求功率，并判断储能电池的剩余电量SOC是否在设定范围区间，从而控制氢燃料电池的启停及功率输出。通过上述控制方法，可以避免储能电池在车辆制动回馈及待机驻车过程中出现回收电流超过储能电池此时的允许的最大充电电流的情况，同时在车辆运转过程中，根据储能电池的脉冲充放电周期，配合储能电池来对车辆供电，以保持氢燃料电堆在该充放电周期内输出功率的稳定性，解决了氢燃料电堆频繁升降功率及开关机导致氢堆寿命受到影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本发明实施例中一种氢燃料电池的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例中一种车辆的驱动策略图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
储能电池存在脉冲放电、充电和可持续放电、充电两种特性，且储能电池在最佳的SOC(State ofCharge，电池的荷电状态)范围内及温度范围内，才可以保持良好的充放电特性。
在车辆工作时，FC+B***的控制策略一般采用两种措施，一是根据储能电池SOC的变化划定不同的区间，采用不同的氢堆功率，针对性的在低SOC的时候相应提高氢燃料电池的功率值，氢燃料电池起到增程器的作用。第二种采用功率跟随的模式，根据车辆的驱动功率和附件功率以及后续可能性的功率提高氢堆的功率来满足行驶的需求，在此过程中储能电池对氢燃料电池多余的能量进行回收，氢燃料电池功率满足不了车辆行驶过程中的功率由储能电池进行补充。
因此，为保证储能电池可以在良好的充放电特性下进行工作，同时避免车辆在制动回馈和滑行回馈及待机驻车过程中，出现回收电流超过储能电池此时的允许充电电流最大限量的情况，且也避免氢燃料电池和储能电池在配合工作时，氢燃料电池频繁的升降功率和开关机导致氢堆寿命受影响，第一方面，如图1和图2所示，本申请提供一种氢燃料电池的控制方法，包括以下步骤：
S1：获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率。
具体的，基于在报文周期内获取的车辆驱动功率和附件功率，结合车辆台架测试效率曲线，确定所述车辆在报文周期内的初始需求功率；
根据所述车辆在报文周期内的初始需求功率，将上述储能电池充放电周期内所有所述初始需求功率求平均值，确定充放电周期内的所述需求功率。
以本申请实施例中，报文周期为10ms，储能电池的脉冲充放电周期为30s为例，VCU(Vehicle control unit，整车控制器)先获取一个报文周期内车辆的驱动功率和附件功率，通过车辆台架测试效率曲线，确定该10ms的车辆运行过程中的损耗功率，即车辆的在报文周期内的初始需求功率，然后将储能电池的脉冲充放电周期30s内获得的3000个初始功率求平均值后得到需求功率。
在一些可选的实施例中，根据确定车辆驱动功率，其中，P为车辆驱动功率，T为车辆转矩，n为车辆转速，附件功率通过相关附件开启时的功率查表确定。
需要说明的是，储能电池的充放电周期可根据不同储能电池的充放电特性来确定，本领域技术人员可以根据需求进行具体设定。
S21：若上述储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值，则关闭氢燃料电堆。
可以理解，储能电池的剩余电量SOC在最优范围区间内时，其充放电效率最高。在本例中，将储能电池充放电效率最高的区间，即储能电池的剩余电量SOC为设定SOC的60％-80％，设置为设定范围区间。这里设定范围内的最大阈值即为设定SOC的80％，设定范围内的最小阈值即为设定SOC的60％。
当上述储能电池的剩余电量SOC大于设定SOC的80％时，则氢燃料电推关闭，可以直接通过储能电池给车辆提供驱动功率，从而将储能电池的剩余电量SOC快速消耗至设定范围区间内，即设定SOC的60％-80％，以便于储能电池在最高效的区间内工作。
S22：若储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值，则上述氢燃料电堆根据上述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对上述储能电池充电。
可以理解，当上述储能电池的剩余电量SOC小于设定SOC的60％时，则VCU以每10ms报文周期计算车辆的驱动功率和附件功率，并通过车辆台架测试效率曲线，确定该10ms的车辆运行过程中的损耗功率，即车辆在该报文周期内的初始需求功率，然后将储能电池的脉冲充放电周期30s内获得的30个初始功率求平均值后得到需求功率。
此时根据储能电池的剩余电量SOC确定设定系数，将需求功率乘以该设定系数后，对需求功率进行放大以补偿修正，从而确定充电功率。
举例说明，当所述储能电池的剩余电量SOC为40-50％设定SOC时，上述设定系数为110％；当所述储能电池的剩余电量SOC为30-40％设定SOC时，上述设定系数为120％。
当然，上述设定系数可以根据整车情况进行标定，不限于本申请实施例中的数值。
优选的，若所述充电功率超出上述氢燃料电堆允许的最大功率，则按照所述最大功率对所述储能电池充电。
可选的，当储能电池的剩余电量SOC低于30％设定SOC时，按照上述氢燃料电堆允许的最大功率对储能电池充电。
可以理解的是，当储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值时，此时氢燃料电堆同时给车辆供电以及给储能电池充电，直至储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值时，关闭氢燃料电堆。
S23：若储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最小阈值且小于设定范围区间的最大阈值，则上述氢燃料电堆根据整车控制器发送的上述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
可以理解，此时储能电池的剩余电量SOC处于最优范围区间内，其充放电效率最高。氢燃料电堆按照需求功率，每一个储能电池的充放电周期发送一次执行信号，输出需求功率为车辆供电。
这样设置的目的是，由于此时储能电池的剩余电量SOC处于最优范围区间内，因此氢燃料电堆可以在一个充放电周期发送一次执行信号，储能电池作为氢燃料电堆的补充，在氢燃料电堆在该充放电周期内输送的需求功率不满足车辆行驶功能时，为车辆供电，从而可以避免氢燃料电堆反复升降功率而降低氢堆的使用寿命。
因此，当储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值或小于设定范围区间的最小阈值时，则执行上述步骤S21或S22。
第二方面，本申请还提供一种氢燃料电池的控制装置，包括数据获取模块和判断执行模块，判断执行模块根据数据获取模块获取的数据进行判断并执行，以控制氢燃料电堆的充放电。
具体的，数据获取模块用于获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率。
可以理解，数据获取模块基于在报文周期内获取的车辆驱动功率和附件功率，结合车辆台架测试效率曲线，确定所述车辆在报文周期内的初始需求功率；根据所述车辆在报文周期内的初始需求功率，将所述储能电池充放电周期内所有所述初始需求功率求平均值，确定充放电周期内的所述需求功率。
以本申请实施例中，报文周期为10ms，储能电池的充放电周期为30s为例，VCU(Vehicle control unit，整车控制器)先获取一个报文周期内车辆的驱动功率和附件功率，通过车辆台架测试效率曲线，确定该10ms的车辆运行过程中的损耗功率，即车辆的在报文周期内的初始需求功率，然后将储能电池的脉冲充放电周期30s内获得的3000个初始功率求平均值后得到需求功率。
在一些可选的实施例中，根据确定车辆驱动功率，其中，P为车辆驱动功率，T为车辆转矩，n为车辆转速，附件功率通过相关附件开启时的功率查表确定。
需要说明的是，储能电池的充放电周期可根据不同储能电池的充放电特性来确定，本领域技术人员可以根据需求进行具体设定。
在获取了储能电池的剩余电量SOC及车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率后，判断执行模块用于判断储能电池的剩余电量SOC是否在设定范围区间内，以根据储能电池的剩余电量SOC执行不同的操作策略。
具体的，当上述储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值时，关闭氢燃料电堆；当储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值时，则上述氢燃料电堆根据上述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对上述储能电池充电；否则，上述氢燃料电堆根据上述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
可以理解，储能电池的剩余电量SOC在最优范围区间内时，其充放电效率最高。在本例中，将储能电池充放电效率最高的区间，即储能电池的剩余电量SOC为设定SOC的60％-80％，设置为设定范围区间。这里设定范围内的最大阈值即为设定SOC的80％，设定范围内的最小阈值即为设定SOC的60％。
当上述储能电池的剩余电量SOC大于设定SOC的80％时，则氢燃料电推关闭，可以直接通过储能电池给车辆提供驱动功率，从而将储能电池的剩余电量SOC快速消耗至设定范围区间内，即设定SOC的60％-80％，以便于储能电池在最高效的区间内工作。
当储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值，则上述氢燃料电堆根据上述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对上述储能电池充电。
此时根据储能电池的剩余电量SOC确定设定系数，将需求功率乘以该设定系数后，对需求功率进行放大以补偿修正，从而确定充电功率。
举例说明，当所述储能电池的剩余电量SOC为40-50％设定SOC时，上述设定系数为110％；当所述储能电池的剩余电量SOC为30-40％设定SOC时，上述设定系数为120％。
当然，上述设定系数可以根据整车情况进行标定，不限于本申请实施例中的数值。
优选的，若所述充电功率超出上述氢燃料电堆允许的最大功率，则按照所述最大功率对所述储能电池充电。
可选的，当储能电池的剩余电量SOC低于30％设定SOC时，按照上述氢燃料电堆允许的最大功率对储能电池充电。
可以理解的是，当储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值时，此时氢燃料电堆同时给车辆供电以及给储能电池充电，直至储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值时，关闭氢燃料电堆。
当储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最小阈值且小于设定范围区间的最大阈值，则上述氢燃料电堆根据上述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
可以理解，此时储能电池的剩余电量SOC处于最优范围区间内，其充放电效率最高。氢燃料电堆按照需求功率，每一个储能电池的充放电周期发送一次执行信号，输出需求功率为车辆供电。
这样设置的目的是，由于此时储能电池的剩余电量SOC处于最优范围区间内，因此氢燃料电堆可以在最通过在一个充放电周期发送一次执行信号，储能电池作为氢燃料电堆的补充，在氢燃料电堆在该充放电周期内输送的需求功率不满足车辆行驶功能时，为车辆供电，从而可以避免氢燃料电堆反复升降功率而降低氢燃料电堆的使用寿命。
因此，当储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值或小于设定范围区间的最小阈值时，则执行上述步骤S2或S3。
第三方面，本申请还提供一种车辆，包括上述的氢燃料电池的控制装置。该控制装置包括数据获取模块和判断执行模块，判断执行模块根据数据获取模块获取的数据进行判断并执行，以控制氢燃料电堆的充放电。
具体的，数据获取模块用于获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在上述储能电池充放电周期内的需求功率。判断执行模块用于判断储能电池的剩余电量SOC是否在设定范围区间内，以根据储能电池的剩余电量SOC执行不同的操作策略。
可以理解，车辆通过上述氢燃料电池的充放电控制装置来控制氢燃料电池的启停及输出功率，当储能电池的剩余电量SOC处于最优范围区间内时，氢燃料电堆可以在一个充放电周期发送一次执行信号，储能电池作为氢燃料电堆的补充，在氢燃料电堆在该充放电周期内输送的需求功率不满足车辆行驶功能时，为车辆供电，从而可以避免氢燃料电堆反复升降功率而降低氢堆的使用寿命。
本发明的一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆，通过获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在所述储能电池充放电周期内的需求功率，并判断储能电池的剩余电量SOC是否在设定范围区间，从而控制氢燃料电池的启停及功率输出。通过上述控制方法，可以避免储能电池在车辆制动回馈及待机驻车过程中出现回收电流超过储能电池此时的允许的最大充电电流的情况，同时氢燃电堆料根据储能电池的剩余电量SOC，在车辆运转过程中，控制氢燃料电堆的开关机及何时升降功率以配合储能电池对车辆供电。根据储能电池的脉冲充放电周期，配合储能电池来对车辆供电，以保持氢燃料电堆在该充放电周期内输出功率的稳定性，解决了氢燃料电堆频繁升降功率及开关机导致氢堆寿命受到影响。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种氢燃料电池的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在所述储能电池充放电周期内的需求功率；
若所述储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值，则关闭氢燃料电堆；
若储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值，则所述氢燃料电堆根据所述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对所述储能电池充电；
否则，所述氢燃料电堆根据所述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
2.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，获取车辆在所述储能电池充放电周期内的需求功率，包括：
基于在报文周期内获取的车辆驱动功率和附件功率，结合车辆台架测试效率曲线，确定所述车辆在报文周期内的初始需求功率；
根据所述车辆在报文周期内的初始需求功率，将所述储能电池充放电周期内所有所述初始需求功率求平均值，确定充放电周期内的所述需求功率。
3.如权利要求2所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，根据确定车辆驱动功率，其中，P为车辆驱动功率，T为车辆转矩，n为车辆转速。
4.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述氢燃料电堆根据所述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，包括：
当所述储能电池的剩余电量SOC为40-50％设定SOC时，所述设定系数为110％；
当所述储能电池的剩余电量SOC为30-40％设定SOC时，所述设定系数为120％。
5.如权利要求4所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，若所述充电功率超出所述氢燃料电推允许的最大功率，则按照所述最大功率对所述储能电池充电。
6.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，关闭氢燃料电堆后，所述储能电池输出电能用于为车辆提供驱动功率，直至所述储能电池的剩余电量SOC小于最大阈值。
7.如权利要求2所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述报文周期为10ms，所述充放电周期为30s。
8.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，若所述氢燃料电堆根据所述需求功率在充放电周期内对车辆供电不足时，所述储能电池对车辆继续供电。
9.一种氢燃料电池的控制装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取储能电池的剩余电量SOC及车辆在所述储能电池充放电周期内的需求功率；
判断执行模块，用于当所述储能电池的剩余电量SOC大于设定范围区间的最大阈值时，关闭氢燃料电堆；当储能电池的剩余电量SOC小于设定范围区间的最小阈值时，则所述氢燃料电堆根据所述需求功率放大设定系数后确定的充电功率，对车辆供电以及对所述储能电池充电；否则，所述氢燃料电堆根据所述需求功率在充放电周期内对车辆供电。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的氢燃料电池的控制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310543404.4A CN116533831A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310543404.4A CN116533831A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116533831A true CN116533831A (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=87455735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310543404.4A Pending CN116533831A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116533831A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116729207A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-12 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种燃料电池汽车整车能量管理方法 |
-
2023
- 2023-05-15 CN CN202310543404.4A patent/CN116533831A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116729207A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-12 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种燃料电池汽车整车能量管理方法 |
| CN116729207B (zh) * | 2023-08-11 | 2023-10-10 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种燃料电池汽车整车能量管理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8084988B2 (en) | Power supply system | |
| US9987932B2 (en) | Battery system | |
| US7863838B2 (en) | Power supply system provided with a plurality of power supplies, and vehicle provided with such power supply system | |
| US8018196B2 (en) | DC power source with fuel cell and electric power storage device | |
| EP2496437B1 (en) | Vehicular electric power unit and method of controlling the same | |
| JP4218202B2 (ja) | 燃料電池を有する直流電源 | |
| JP5434195B2 (ja) | 燃料電池システム及びこれを備えた車両 | |
| EP2771203B1 (en) | Vehicle including secondary battery and control method for vehicle including secondary battery | |
| US10071649B2 (en) | Method for controlling external electric power supply system of fuel cell-mounted vehicle, and external electric power supply system | |
| CA2911638C (en) | Fuel cell system and method of controlling air pump | |
| EP1786648B1 (en) | Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery | |
| JP4774430B2 (ja) | 電気自動車及び蓄電装置の制御方法 | |
| KR100872646B1 (ko) | 연료전지 하이브리드 전기차량의 운행모드제어방법 | |
| CN101420137A (zh) | 燃料电池-超级电容器混合动力车的启动次序控制方法 | |
| JP2003518357A (ja) | 車両内で燃料電池を用いて電力を発生する装置およびそのような装置の操作方法 | |
| CN112677781B (zh) | 基于燃料电池和储能电池的混合动力电源***及汽车 | |
| WO2005086261A1 (ja) | 燃料電池システム | |
| US20220289057A1 (en) | Electrically powered vehicle and method of controlling charging of electrically powered vehicle | |
| JP2003229138A (ja) | 燃料電池システム | |
| CN116533831A (zh) | 一种氢燃料电池的控制方法、装置及车辆 | |
| US9849805B2 (en) | Fuel cell vehicle | |
| CN111605440A (zh) | 一种车用燃料电池运行功率控制***及方法 | |
| CN112757916A (zh) | 一种氢燃料电池汽车多能源动力***能量平衡的控制方法 | |
| CN112277681A (zh) | 一种电动汽车低温交流充电***及其控制方法 | |
| CN114056102A (zh) | 一种能量管理***及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |