CN113442794B - 一种电池动力系统的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池动力系统的控制方法及装置，其中，所述方法包括：获取目标车辆的当前车速；根据所述目标车辆的当前车速以及所述目标车辆的当前行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；其中，所述目标行车阻力系数指代与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数；所述行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到；利用所述目标车辆的当前行车阻力，计算得到所述目标车辆的当前巡航功率；基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率。通过燃料电池的功率跟随速度巡航需求功率，减小动力电池充放的深度和频率。

Description

一种电池动力系统的控制方法及装置

技术领域

本申请涉及动力系统控制技术领域，特别涉及一种电池动力系统的控制方法及装置。

背景技术

燃料电池与动力电池(锂电池)相结合的混合动力系统应用于重型商用车上，可以有效地实现重型商用车的高效节能减排。但是商用车对动力系统的使用寿命具有较高的要求。所以需要合理的控制燃料电池与动力电池的输出功率，兼顾燃料电池与动力电池的使用寿命。

由于，目前的燃料电池的技术成熟度相对低，所以现有的电池动力系统的控制方法一般为：使用燃料电池去满足正常在一段时间内的平均驱动功率需求，而由动力电池来满足实际需求功率与平均驱动功率的差值，即补偿正常瞬时功率波动。

但是由于平均驱动功率是根据一段时间段的功率计算得到的，所以其常常无法满足当前的实际需求功率，例如，即使当前车辆在匀速行驶，平均驱动功率与当前的实际需求功率也会存在不一致的情况，所以需要动力电池进行频繁的充放。并且，平均驱动功率与当前的实际需求功率的差值也相对较大，因此动力电池需要进行较大深度的充放，充放电效率变低，严重影响了动力电池的使用寿命。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种电池动力系统的控制方法及装置，以解决现有技术中动力电池充放频率和深度过大的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

本申请第一方面提供了一种电池动力系统的控制方法，包括：

获取目标车辆的当前车速；

根据所述目标车辆的当前车速以及所述目标车辆的当前行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；其中，所述目标行车阻力系数指代与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数；所述行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到；

利用所述目标车辆的当前行车阻力，计算得到所述目标车辆的当前巡航功率；

基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

可选地，在上述的方法中，所述获取目标车辆的当前车速，包括：

获取所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径；

根据所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径，计算出所述目标车辆的当前车速。

可选地，在上述的方法中，所述目标车辆的当前车重的确定方法，包括：

获取某一时刻下的所述目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩；

基于所述目标车辆的电机扭矩，确定出所述目标车辆的轮边驱动力；

将所述目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；其中，所述第一行车阻力的初始值为预设行车阻力；

根据所述目标车辆的加速度与最新到的所述第一惯性力，得到本轮确定的所述目标车辆的车重；

判断本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值是否满足预设阈值；

若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值不满足预设阈值，则将根据本轮确定的所述目标车辆的车重计算得到的行车阻力更新所述第一行车阻力，并针对所述更新后的所述第一行车阻力，返回执行将所述目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；

若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值满足预设阈值，则将本轮确定的所述目标车辆的车重，确定为所述目标车辆的当前车重。

可选地，在上述的方法中，所述根据所述目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力之前，还包括：

判断是否已获取到所述目标行车阻力系数；

若判断出已获取到所述目标行车阻力系数，则执行所述根据所述目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；

若判断出未获取到所述目标行车阻力系数，则基于同一时刻下的所述目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩，确定所述目标车辆的当前车重；

查询出与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为所述目标车辆的当前行车阻力系数。

可选地，在上述的方法中，还包括：

根据所述目标车辆的当前车速、油门踏板开度以及制动踏板开度，确定当前动力需求信息；其中，所述当前动力需求信息至少包括驱动电机的需求功率；

查询与动力电池的当前荷电状态对应的补偿功率；

其中，所述基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率，包括：

若所述目标车辆的当前巡航功率不大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述目标车辆当前的定速巡航功率设定为所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率；

若所述目标车辆的当前巡航功率大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，设定为所述目标车辆的燃料电池的当前功率。

本申请第二方面提供了一种电池动力系统的控制装置，包括：

车速获取模块，用于获取目标车辆的当前车速；

巡航功率计算模块，用于根据所述目标车辆的当前车速以及所述目标车辆的当前行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力，并利用所述目标车辆的当前行车阻力，计算得到所述目标车辆的当前巡航功率；其中，所述目标行车阻力系数指代与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数；所述行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到；

功率决策模块，用于基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

可选地，在上述的装置中，所述车速获取模块，包括：

第一获取模块，用于获取所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径；

车速计算模块，用于根据所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径，计算出所述目标车辆的当前车速。

可选地，在上述的装置中，还包括车重估算模块，用于：

获取某一时刻下的所述目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩；

基于所述目标车辆的电机扭矩，确定出所述目标车辆的轮边驱动力；

将所述目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；其中，所述第一行车阻力的初始值为预设行车阻力；

根据所述目标车辆的加速度与最新到的所述第一惯性力，得到本轮确定的所述目标车辆的车重；

判断本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值是否满足预设阈值；

若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值不满足预设阈值，则将根据本轮确定的所述目标车辆的车重计算得到的行车阻力更新所述第一行车阻力，并针对所述更新后的所述第一行车阻力，返回执行将所述目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；

若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值满足预设阈值，则将本轮确定的所述目标车辆的车重，确定为所述目标车辆的当前车重。

可选地，在上述的装置中，所述巡航功率计算模块，还用于：

判断是否已获取到所述目标行车阻力系数；

若判断出已获取到所述目标行车阻力系数，则执行所述根据所述目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；

若判断出未获取到所述目标行车阻力系数，则触发所述车重估算模块基于同一时刻下的所述目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩，确定所述目标车辆的当前车重；

查询出与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为所述目标车辆的当前行车阻力系数。

可选地，在上述的装置中，还包括：

需求信息确定模块，用于根据所述目标车辆的当前车速、油门踏板开度以及制动踏板开度，确定当前动力需求信息；其中，所述当前动力需求信息至少包括驱动电机的需求功率；

补偿模块，用于查询与动力电池的当前荷电状态对应的补偿功率；

其中，所述决策模块执行所述基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率时，用于：

若所述目标车辆的当前巡航功率不大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述目标车辆当前的定速巡航功率设定为所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率；

若所述目标车辆的当前巡航功率大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，设定为所述目标车辆的燃料电池的当前功率。

本申请提供的一种电池动力系统的控制方法，通过获取所述目标车辆的当前车速，然后根据目标车辆的当前车速以及与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，确定出目标车辆的当前行车阻力。其中，行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到。进而可以，利用目标车辆的当前行车阻力，计算得到目标车辆的当前巡航功率，即得到一个与当前速度相匹配的功率，基于目标车辆的当前巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率，使得燃料电池的输出功率能与当前速度相匹配，满足在当前车速下的行驶的功率需求，所以动力电池只需要偶尔被动地补偿由于车速和道路坡度变化产生的较小的功率需求，降低了动力电池充分的频率和深度，提高了动力电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种燃料电池动力系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电池动力系统的控制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种获取车辆当前车速的方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种目标车辆的当前车重的确定方法的流程图；

图5为本申请另一实施例提供的另一种电池动力系统的控制方法的流程图；

图6为本申请另一实施例提供的一种电池动力系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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。

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。

本申请提供了一种电池动力系统的控制方法，以解决现有技术中动力电池充放频率和深度过大的问题。

为了实现本申请提供的电池动力系统的控制方法，可选地，本申请实施例提供了一种燃料电池动力系统，如图1所示，包括：

驱动电机、动力电池、DC/DC功率转换器、燃料电池、整车控制器、燃料电池控制器。

其中，整车控制器分别与驱动电机、动力电池以及燃料电池控制器连接，主要用于获取驱动电机的扭矩以及转速、动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)、燃料电池许可功率、以及从车辆的其他部件获取其他的信息，如油门踏板开度等，并在对获取的信息进行处理，然后将得到电机需求扭矩反馈给驱动电机，以及设定的燃料电池的输出功率反馈给燃料电池控制器。

需要说明的是，整车控制器与驱动电机、动力电池以及燃料电池控制器的连接主要用于控制，所以整车控制器与驱动电机、动力电池以及燃料电池控制器连接为通信连接。

DC/DC功率转换器与燃料电池连接，用于将燃料电池的电能以设定功率输出给驱动电机。

燃料电池控制器用于与DC/DC功率转换器连接，用于根据设定的燃料电池的输出功率设定电流，以实基于设定电流确定对应的其他的参数，实现对燃料电池的控制。

DC/DC功率转换器与驱动电机连接，用于将燃料电池的电能输出给驱动电机，给驱动电机提供巡航功率。

动力电池并联于DC/DC功率转换器与驱动电机的连接电路上，用于向驱动电机提供电能，以被动的补偿车速和道路坡度变化产生的功率需求。

基于上述提供的燃料电池动力系统，本申请实施例提供了一种电池动力系统的控制方法，可以应用于整车控制器，对燃料电池动力系统进行控制。

如图2所示，本申请实施例提供的电池动力系统的控制方法，包括以下步骤：

S201、获取目标车辆的当前车速。

可选地，可以直接从行车电脑获取到目标车辆的当前车速，或者获取相关的参数计算得到目标车辆的当前车速。

可选地，本申请另一实施例提供了一种步骤S201的实施方式，如图3所示，包括：

S301、获取目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径。

S302、根据目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径，计算出目标车辆的当前车速。

S202、根据目标车辆的当前车速以及目标车辆的当前行车阻力系数，确定目标车辆的当前行车阻力。

其中，目标行车阻力系数指代与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数。行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到。

需要说明的是，本申请实施例中所指的车重并不是指的是单车身的重量，而是整车的重量，包括了车辆上所承载的乘客以及货物等。

由于车辆所载的乘客数量或者货物重量等是会变化的，所以目标车辆的车重也是不断变化的。而车辆的车重会影响到行车阻力，进而会影响到巡航功率。所以需要通过目标车辆的当前车重，确定出对应的行车阻力系数，即确定出目标行车阻力系数，以利用目标行车阻力系数计算行车阻力。

可选地，可以是每次执行步骤S202前确定依次目标车辆的当前车重，并车重与目标车辆的当前车重对应的目标行车阻力系数，也可以是在目标车辆的车重可能发生变化时再执行，又或者是采用其他的方式，应均属于本申请实施例的保护范畴。

在本申请实施例中，预先根据车辆负重后在平潭路面上滑行行车时车重和行车阻力的关系，通过公式拟合，得到不同车重所对应的阻力系数。其中，阻力系系数则为该公式中的系数，具体可以包括阻力常数项系数a、一次项系数b、二次项系数c。

所以可以根据目标车辆的当前车重，查找到当前行车阻力系数，并利用当前行车阻力系数计算目标车辆的当前行车阻力。具体的计算公式为：F＝a+b×V+c×V²。

其中，a为阻力常数项系数、b为一次项系数、c为二次项系数，v为目标车辆的当前车速。

可选地，本申请实施例提供了一种目标车辆的当前车重的确定方法，如图4所示，包括以下步骤：

S401、获取某一时刻下的目标车辆的加速度和目标车辆的电机扭矩。

S402、基于目标车辆的电机扭矩，确定出目标车辆的轮边驱动力。

具体的，可以基于目标车辆的电机扭矩、驱动系统速比以及车轮半径，计算得到轮边驱动力。

S403、将目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力。

其中，第一行车阻力的初始值为预设行车阻力。由于起初无法知道目标车辆的车重，进而无法得到目标车辆的行车阻力，所以可以先根据经验设定一个预设行车阻力，或者预设一个车重，如半载车重，后续再根据迭代计算是的第一行车阻力和车重不断趋近真实值。

S404、根据目标车辆的加速度与最新到的第一惯性力，得到本轮确定的目标车辆的车重。

根据质量、加速度以及力之间的关系，可以计算得到本轮迭代计算的目标车辆的车重。

S405、判断本轮确定的目标车辆的车重与上一轮确定的目标车辆的车重的差值是否满足预设阈值。

需要说明的是，当本轮为第一轮运算时，上一轮确定的目标车辆的车重为预设车重。

其中，若判断出本轮确定的目标车辆的车重与上一轮确定的目标车辆的车重的差值不满足预设阈值，则执行步骤S406。若判断出本轮确定的目标车辆的车重与上一轮确定的目标车辆的车重的差值满足预设阈值，

S406、将根据本轮确定的目标车辆的车重计算得到的行车阻力更新第一行车阻力。

需要说明的是，由于计算得到的车重会反过来影响到行驶阻力的计算，所以可以根据渠道的目标车辆的车重，确定出一个新的行车阻力。具体的计算方式，可以根据目标车辆的车重查找出对应的阻力系数，然后利用上述计算目标车辆的当前行车阻力的公式，计算得到相应的行车阻力。然后针对更新后的第一行车阻力，返回执行步骤S403，从而实现对目标车辆的车重的不断迭代。即在执行步骤S406之后，需要针对更新后的第一行车阻力，返回执行步骤S403。

S407、将本轮确定的目标车辆的车重，确定为目标车辆的当前车重。

为了由于存在特殊情况计算得到的目标车辆的车重不合理，可以预先根据目标车辆的许可载重和车身重量等，设置车重范围，所计算得到的目标车辆的车重需要处于该车重范围内。

可选地，可以在实际车重不变的期间的多个时刻，利用上述方式计算得到多个目标车辆的车重，例如车辆开始行使至停止期间，实际车重通常是不变的。然后，通过滤波的方法对多个目标车辆的车重进行处理，得到一个最终的目标车辆的车重，将该最终的目标车的车重作为目标车辆的当前车重，去查找对应的阻力系数，从而可以一定程度的消除加速度计算精度以及道路坡度等因素造成计算偏差。

可选地，本申请另一实施例中，在执行步骤S202之前，还可以先进一步包括：判断是否已获取到目标行车阻力系数。

需要说明的是，在车辆启动行驶至车辆停止过程中，车速会不断的出现变化，但是车重往往是不会变化，因为一般无法在行驶过程中，上货或者卸货，所以在车辆启动行驶至车辆停止过程中，目标行车阻力系数也是不变的。

所以在本申请实施例中，可以在车辆启动行驶后，在首次查询到目标行车阻力系数时，将其进行缓存，在目标车辆停止后将缓存的目标行车阻力系数删除。在目标车辆未停止前，若需要再次利用目标行车阻力系数计算目标车辆的当前行车阻力时，则可以判断是否已获取到目标行车阻力系数，即判断是否缓存有目标行车阻力系数。

其中，若判断出已获取到目标行车阻力系数，则可以利用已获取的目标行车阻力系数，执行步骤S202。从而不需要实时去计算目标车辆的当前车重，并根据目标车辆的当前车重去查询目标行车阻力系数，极大的减少不必要的运算过程，降低对计算资源的消耗，也能提高功率变化的时效性。

若判断出未获取到目标行车阻力系数，则基于同一时刻下的目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩，确定所述目标车辆的当前车重，并查询出与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为目标车辆的当前行车阻力系数。

S203、利用目标车辆的当前行车阻力，计算得到目标车辆的当前巡航功率。

具体的，根据功率等于速度与力的乘积的原理，利用目标车辆的当前行车阻力，计算得到目标车辆在当前车速下的巡航功率。

需要说明的是，巡航功率指的是在平坦的路上，可以使得车辆以一定车速进行匀速行驶的功率。

S204、基于目标车辆的当前巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

可选地，通常是直接将目标车辆的当前巡航功率，设定为目标车辆的燃料电池的当前输出功率。但是考虑到一些特殊情况，例如目标车辆的当前巡航功率大于燃料电池的许可功率，或者目标车辆的当前巡航功率大于电机的需求功率时，需要基于目标车辆的当前功率进行适当调整来设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率。通常调整过程中依据尽可能小的调整功率的原则进行调整，以避免增加动力电池充放的深度和频率。

由于，巡航功率指的是在平坦的路上，可以使得车辆以一定车速进行匀速行驶的功率，所以巡航功率跟随车速不断变化，相应的燃料电池的输出跟随巡航功率相应的变化，从而大部分时刻燃料电池的功率都能满足车辆的功率需求，动力电池只需要偶尔被动地补偿车速和道路坡度变化产生的较小的功率需求。

本申请实施例提供了一种电池动力系统的控制方法，通过获取所述目标车辆的当前车速，然后根据目标车辆的当前车速以及与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，确定出目标车辆的当前行车阻力。其中，行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到。进而可以，利用目标车辆的当前行车阻力，计算得到目标车辆的当前巡航功率，即得到一个与当前速度相匹配的功率，基于目标车辆的当前巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率，使得燃料电池的输出功率能与当前速度相匹配，满足在当前车速下的行驶的功率需求，所以动力电池只需要偶尔被动地补偿由于车速和道路坡度变化产生的较小的功率需求，降低了动力电池充分的频率和深度。

本申请另一实施例提供了另一种电池动力系统的控制方法，如图5所示，包括以下步骤：

S501、获取目标车辆的当前车速。

需要说明的是，步骤S501的具体实施方式，可相应地参考上述方法实施例中的步骤S201，此处不再赘述。

S502、判断是否已获取到目标行车阻力系数。

需要说明的是，在车辆启动行驶至车辆停止过程中，车速会不断的出现变化，但是车重往往是不会变化，因为一般无法在行驶过程中，上货或者卸货，所以在车辆启动行驶至车辆停止过程中，目标行车阻力系数也是不变的。

所以在本申请实施例中，可以在车辆启动行驶后，在首次查询到目标行车阻力系数时，将其进行缓存，在目标车辆停止后将缓存的目标行车阻力系数删除。在目标车辆未停止前，若需要再次利用目标行车阻力系数计算目标车辆的当前行车阻力时，则可以判断是否已获取到目标行车阻力系数，即判断是否缓存有目标行车阻力系数。

当然只是其中一种可选的方式，由于在不同车辆的使用情况下，车重不变的条件不同，所以也可以根据车辆不同的使用情况，设置缓存和删除目标行车阻力系数的时机。并且，缓存的也可以是目标车辆的当前车重，而不是目标行车阻力系数。

其中，若判断出已获取到目标行车阻力系数，则执行步骤S505。若判断出未获取到目标行车阻力系数则执行步骤S503。

S503、基于同一时刻下的目标车辆的加速度和目标车辆的电机扭矩，确定目标车辆的当前车重。

需要说明的是，步骤S503的具体实施方式，可相应地参考图4所示出的方法，此处不再赘述。

S504、查询出与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为目标车辆的当前行车阻力系数。

需要说明的是，在执行步骤S504之后，执行步骤S505。

S505、根据目标车辆的当前车速以及目标车辆的当前行车阻力系数，确定目标车辆的当前行车阻力。

其中，目标行车阻力系数指代与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数。行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到。

需要说明的是，步骤S505的具体实施方式，可相应地参考上述方法实施例中的步骤S202，此处不再赘述。

S506、利用目标车辆的当前行车阻力，计算得到目标车辆的当前巡航功率。

需要说明的是，步骤S506的具体实施方式，可相应地参考上述方法实施例中的步骤S203，此处不再赘述。

S507、根据目标车辆的当前车速、油门踏板开度以及制动踏板开度，确定当前动力需求信息。

其中，当前动力需求信息至少包括驱动电机的需求功率。需求功率可以包括制动需求功率或驱动需求功率。

当前，当前动力需求信息还可以包括需求扭矩，并可以将需求扭矩反馈给驱动电机，以控制驱动电机输出需求扭矩。

S508、查询与动力电池的当前荷电状态对应的补偿功率。

其中，可以考虑充放电效率和功率限制设置不同荷电状态对应的补偿功率，并且还可以考虑SOC恢复到设定值的时间。

S509、判断目标车辆的当前巡航功率是否大于驱动电机的需求功率与补偿功率的和。

由于，目标车辆当前的巡航功率大于驱动电机的需求功率与补偿功率的和时，若将目标车辆的燃料电池的当前输出功率设置为当前巡航功率，则燃料电池的输出功率会大于系统所需的功率，所以此时执行步骤S511。也就是说，在目标车辆处于驱动状态下时，燃料电池设定的输出功率不能大于驱动电机的需求功率与补偿功率的和。而在制动时，显然燃料电池的设定的输出功率为零。

若目标车辆当前的巡航功率不大于驱动电机的需求功率与补偿功率的和，则执行步骤S510。

S510、将目标车辆当前的定速巡航功率设定为目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

S511、将驱动电机的需求功率与补偿功率的和，设定为目标车辆的燃料电池的当前功率。

也就是说，在本申请实施例中，基于目标车辆当前的定速巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率，即为步骤S509-步骤S511。

可选地，考虑到燃料电池存在许可功率，所以在本申请另一实施例中，基于目标车辆当前的定速巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率，具体为：将目标车辆当前的定速巡航功率、燃料电池的许可功率、驱动电机的需求功率与补偿功率的和中的最小值设定为目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

当然，在基于目标车辆当前的定速巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率，还可以考虑其他的因素，例如功率变化速率，可以通过设定变化速率对设定的输出功率进行限制，避免燃料电池的输出功率变化过大，对燃料电池造成损坏。

本申请另一实施例提供了一种电池动力系统的控制装置，该装置可以是图1实施的燃料电池动力系统中的整车控制器。如图6所示，电池动力系统的控制装置，包括：

车速获取模块601，用于获取目标车辆的当前车速；

巡航功率计算模块602，用于根据目标车辆的当前车速以及目标车辆的当前行车阻力系数，确定目标车辆的当前行车阻力，并利用目标车辆的当前行车阻力，计算得到目标车辆的当前巡航功率。

其中，目标行车阻力系数指代与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数。行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到。

功率决策模块603，用于基于目标车辆的当前巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

可选地，在本申请另一实施例提供的电池动力系统的控制装置中，车速获取模块，包括：

第一获取模块，用于获取目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径。

车速计算模块，用于根据目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径，计算出目标车辆的当前车速。

可选地，在本申请另一实施例提供的电池动力系统的控制装置中，同样参见图6，还进一步包括车重估算模块604。其中，车重估计模块604用于：

获取某一时刻下的目标车辆的加速度和目标车辆的电机扭矩。

基于目标车辆的电机扭矩，确定出目标车辆的轮边驱动力。

将目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力。

其中，第一行车阻力的初始值为预设行车阻力。

根据目标车辆的加速度与最新到的第一惯性力，得到本轮确定的目标车辆的车重。

判断本轮确定的目标车辆的车重与上一轮确定的目标车辆的车重的差值是否满足预设阈值。

若判断出本轮确定的目标车辆的车重与上一轮确定的目标车辆的车重的差值不满足预设阈值，则将根据本轮确定的目标车辆的车重计算得到的行车阻力更新第一行车阻力，并针对更新后的第一行车阻力，返回执行将目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力。

若判断出本轮确定的目标车辆的车重与上一轮确定的目标车辆的车重的差值满足预设阈值，则将本轮确定的目标车辆的车重，确定为目标车辆的当前车重。

可选地，在本申请另一实施例提供的电池动力系统的控制装置中，巡航功率计算模块，还用于：

判断是否已获取到目标行车阻力系数。

若判断出已获取到目标行车阻力系数，则执行根据目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定目标车辆的当前行车阻力。

若判断出未获取到目标行车阻力系数，则触发车重估算模块基于同一时刻下的目标车辆的加速度和目标车辆的电机扭矩，确定目标车辆的当前车重。

查询出与目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为目标车辆的当前行车阻力系数。

可选地，在本申请另一实施例提供的电池动力系统的控制装置中，同样参见图6，还包括：

需求信息确定模块605，用于根据目标车辆的当前车速、油门踏板开度以及制动踏板开度，确定当前动力需求信息。

其中，当前动力需求信息至少包括驱动电机的需求功率。

补偿模块606，用于查询与动力电池的当前荷电状态对应的补偿功率。

其中，本申请实施例中的决策模块执行基于目标车辆的当前巡航功率，设定目标车辆的燃料电池的当前输出功率时，用于：

若目标车辆的当前巡航功率不大于驱动电机的需求功率与补偿功率的和，则将目标车辆当前的定速巡航功率设定为目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

若目标车辆的当前巡航功率大于驱动电机的需求功率与补偿功率的和，则将驱动电机的需求功率与补偿功率的和，设定为目标车辆的燃料电池的当前功率。

需要说明的是，本申请上述实施例提供的各个模块的具体工作过程可相应地参考上述方法实施例中的相应的实施方式，此处不再赘述。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池动力系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取某一时刻下目标车辆加速度和轮边驱动力，并将所述轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；其中，所述第一行车阻力的初始值为预设行车阻力；

根据所述目标车辆的加速度与最新得到的所述第一惯性力，得到本轮确定的所述目标车辆的车重；

判断本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值是否满足预设阈值；

若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值不满足预设阈值，则将根据本轮确定的所述目标车辆的车重计算得到的行车阻力更新所述第一行车阻力，并针对更新后的所述第一行车阻力，返回执行将所述目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；

若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值满足预设阈值，则将本轮确定的所述目标车辆的车重，确定为所述目标车辆的当前车重；

获取目标车辆的当前车速；根据所述目标车辆的当前车速以及所述目标车辆的当前行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；其中，所述当前行车阻力系数指代与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数；所述行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到；

利用所述目标车辆的当前行车阻力，计算得到所述目标车辆的当前巡航功率；

基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标车辆的当前车速，包括：

获取所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径；

根据所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径，计算出所述目标车辆的当前车速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式获取所述目标车辆的轮边驱动力：

获取某一时刻下所述目标车辆的电机扭矩；

基于所述目标车辆的电机扭矩，确定出所述目标车辆的轮边驱动力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力之前，还包括：

判断是否已获取到所述目标行车阻力系数；

若判断出已获取到所述目标行车阻力系数，则执行所述根据所述目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；

若判断出未获取到所述目标行车阻力系数，则基于同一时刻下的所述目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩，确定所述目标车辆的当前车重；

查询出与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为所述目标车辆的当前行车阻力系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述目标车辆的当前车速、油门踏板开度以及制动踏板开度，确定当前动力需求信息；其中，所述当前动力需求信息至少包括驱动电机的需求功率；

查询与动力电池的当前荷电状态对应的补偿功率；

其中，所述基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率，包括：

若所述目标车辆的当前巡航功率不大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述目标车辆当前的定速巡航功率设定为所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率；

若所述目标车辆的当前巡航功率大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，设定为所述目标车辆的燃料电池的当前功率。

6.一种电池动力系统的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取某一时刻下目标车辆加速度和轮边驱动力，并将所述轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；其中，所述第一行车阻力的初始值为预设行车阻力；

车重获取模块，用于根据所述目标车辆的加速度与最新得到的所述第一惯性力，得到本轮确定的所述目标车辆的车重；

车重判断模块，用于判断本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值是否满足预设阈值；若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值不满足预设阈值，则将根据本轮确定的所述目标车辆的车重计算得到的行车阻力更新所述第一行车阻力，并针对更新后的所述第一行车阻力，返回执行将所述目标车辆的轮边驱动力减去第一行车阻力，得到第一惯性力；若判断出本轮确定的所述目标车辆的车重与上一轮确定的所述目标车辆的车重的差值满足预设阈值，则将本轮确定的所述目标车辆的车重，确定为所述目标车辆的当前车重；

车速获取模块，用于获取目标车辆的当前车速；

巡航功率计算模块，用于根据所述目标车辆的当前车速以及所述目标车辆的当前行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力，并利用所述目标车辆的当前行车阻力，计算得到所述目标车辆的当前巡航功率；其中，所述当前行车阻力系数指代与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数；所述行车阻力系数预先根据车辆重量与行车阻力的关系进行拟合得到；

功率决策模块，用于基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述车速获取模块，包括：

第一获取模块，用于获取所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径；

车速计算模块，用于根据所述目标车辆的当前电机转速、驱动系统速比以及轮胎半径，计算出所述目标车辆的当前车速。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括轮边驱动力确定模块，用于：

获取某一时刻下所述目标车辆的电机扭矩；

基于所述目标车辆的电机扭矩，确定出所述目标车辆的轮边驱动力。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述巡航功率计算模块，还用于：

判断是否已获取到目标行车阻力系数；

若判断出已获取到所述目标行车阻力系数，则执行所述根据所述目标车辆的当前车速以及目标行车阻力系数，确定所述目标车辆的当前行车阻力；

若判断出未获取到所述目标行车阻力系数，则触发车重估算模块基于同一时刻下的所述目标车辆的加速度和所述目标车辆的电机扭矩，确定所述目标车辆的当前车重；

查询出与所述目标车辆的当前车重对应的行车阻力系数，并确定为所述目标车辆的当前行车阻力系数。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

需求信息确定模块，用于根据所述目标车辆的当前车速、油门踏板开度以及制动踏板开度，确定当前动力需求信息；其中，所述当前动力需求信息至少包括驱动电机的需求功率；

补偿模块，用于查询与动力电池的当前荷电状态对应的补偿功率；

其中，所述功率决策模块执行所述基于所述目标车辆的当前巡航功率，设定所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率时，用于：

若所述目标车辆的当前巡航功率不大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述目标车辆当前的定速巡航功率设定为所述目标车辆的燃料电池的当前输出功率；

若所述目标车辆的当前巡航功率大于所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，则将所述驱动电机的需求功率与所述补偿功率的和，设定为所述目标车辆的燃料电池的当前功率。

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