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CN118770011A - 一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN118770011A
CN118770011A CN202411142598.8A CN202411142598A CN118770011A CN 118770011 A CN118770011 A CN 118770011A CN 202411142598 A CN202411142598 A CN 202411142598A CN 118770011 A CN118770011 A CN 118770011A
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CN
China
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fuel cell
power battery
power
energy
cell system
Prior art date
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Pending
Application number
CN202411142598.8A
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English (en)
Inventor
钟辉煌
尹春山
王士英
李新茹
华奋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hainan Haima Automobile Co ltd
Haima Motor Corp
Original Assignee
Hainan Haima Automobile Co ltd
Haima Motor Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
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  • Transportation (AREA)
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,涉及电池能量管理领域。该控制方法应用于燃料电池汽车系统,燃料电池汽车系统包括燃料电池系统和动力电池系统,动力电池系统包括动力电池,动力电池具有充放电功能,动力电池和燃料电池系统为汽车提供能量;方法包括:获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率;根据当前动力电池的SOC值,选用燃料电池汽车系统的当前能量流向模式,以使动力电池和燃料电池系统根据行车需求功率协同工作,独立或共同为汽车供能;且燃料电池系统可为动力电池充电。其能够调控燃料电池系统和动力电池协同工作,实现较佳的能量分配,提升了经济性,延长了汽车的续航里程。

Description

一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算 机可读存储介质
技术领域
本发明涉及电池能量管理领域,具体而言,涉及一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
燃料电池汽车能量管理控制策略的现有技术包括SOC(动力电池荷电状态)控制、模糊逻辑控制、PID控制以及优化控制等多种方法。这些策略各有特点:SOC控制通过维持动力电池的荷电状态在合理范围来保护电池,同时保持燃料电池高效运行;模糊逻辑控制适用于解决复杂系统的多目标优化问题;PID控制是经典方法,通过不断调整参数达到控制目标;优化控制则旨在寻求动力系统的最优方案。各种策略根据具体需求和条件选择,以确保燃料电池汽车的高效稳定运行。
但是目前的燃料电池汽车能量管理控制策略面临着动态响应迟缓的问题,并且在高功率需求时,燃料电池系统难以运行在最佳工作区间,从而影响整车的经济性,且也影响了汽车的续航里程。
发明内容
本发明提供了一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,其能够调控燃料电池系统和动力电池协同工作,实现较佳的能量分配,提升了燃料电池汽车系统运行的经济性,延长了汽车的续航里程。
本发明的实施例可以这样实现:
本发明的实施例提供了一种燃料电池汽车能量管理控制方法,应用于燃料电池汽车系统,所述燃料电池汽车系统包括燃料电池系统和动力电池系统,所述动力电池系统包括动力电池,所述动力电池具有充放电功能,所述动力电池和所述燃料电池系统为汽车提供能量;
所述方法包括:
获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率;
根据所述当前动力电池的SOC值和所述行车需求功率,调节所述燃料电池汽车系统的当前能量流向模式,以使所述动力电池和所述燃料电池系统协同工作,独立或共同为所述汽车供能;且所述燃料电池系统可为所述动力电池充电。
在可选地实施方式中,所述燃料电池汽车的能量流向包括以下模式:
动力电池充电模式:当所述行车需求功率小于所述燃料电池系统的最大输出能力时,所述燃料电池系统为所述汽车供能,所述燃料电池系统为所述汽车供能后的剩余能量用于给所述动力电池充电;当所述行车需求功率大于等于所述燃料电池系统的最大输出能量时,所述燃料电池系统仅用于为所述汽车供能;其中,在所述动力电池充电模式下,所述动力电池只充电不放电;
动力电池快速补电模式:当所述行车需求功率小于所述燃料电池系统的最大输出能力时,所述燃料电池系统为所述汽车供能,所述燃料电池系统为所述汽车供能后的剩余能量用于给所述动力电池充电;当所述行车需求功率大于等于所述燃料电池系统的最大输出能量时,所述燃料电池系统仅用于为所述汽车供能,同时,所述动力电池辅助所述燃料电池系统为所述汽车供能;其中,在所述动力电池快速补电模式下,所述动力电池多充电,少放电;
动力电池智能调控模式:所述动力电池与所述燃料电池系统共同为所述汽车供能;当所述行车需求功率小于等于所述动力电池的最大输出功率时,所述动力电池为主要供能对象,所述燃料电池在低功率状态下稳定运行;当所述行车需求功率大于所述动力电池的最大输出功率时,所述动力电池和所述燃料电池系统共同为所述汽车供能,且所述燃料电池系统的输出功率随着所述行车需求功率的提高或所述动力电池的SOC值的降低而提高;
动力电池放电模式:当所述行车需求功率小于等于所述动力电池的最大输出功率时,所述燃料电池系统保持关闭状态,仅有所述动力电池为所述汽车供能;当所述行车需求功率大于所述动力电池的最大输出功率,所述动力电池和所述燃料电池系统共同为所述汽车供能;其中,在所述动力电池放电模式下,所述动力电池只放电不充电。
在可选地实施方式中,在所述动力电池充电模式下,所述方法还包括计算辅助部件的总功率和所述燃料电池系统的启动时间的乘积,获得所述燃料电池系统启动所需的最大能量。
在可选地实施方式中,所述辅助部件的总功率包括升压直流转换器的额定功率、空气压缩机及空气循环泵运行所需的最大功率的总和。
在可选地实施方式中,所述燃料电池系统的启动时间根据环境温度的变化而改变。
在可选地实施方式中,所述方法还包括根据所述燃料电池系统启动所需的最大能量,获得所述燃料电池系统启动所需的所述动力电池的SOC值的最低值;当所述当前动力电池的SOC值小于等于所述动力电池的SOC值的最低值时,选择所述动力电池充电模式运行。
在可选地实施方式中,根据所述当前动力电池的SOC值,选用燃料电池汽车的当前能量流向模式包括:
当所述当前动力电池的SOC值小于等于35%时,选择所述动力电池充电模式运行;
当所述当前动力电池的SOC值大于35%,且小于等于50%时,选择所述动力电池快速补电模式运行;
当所述当前动力电池的SOC值大于50%,且小于等于65%时,选择所述动力电池智能调控模式运行;
当所述当前动力电池的SOC值大于65%时,选择所述动力电池放电模式运行。
本发明的实施例还提供了一种燃料电池汽车能量管理控制装置,采用上述任一实施方式中所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其包括:
数据采集模块,所述数据采集模块用于获取所述动力电池的SOC值和所述行车需求功率;
模式选择模块,所述模式选择模块用于根据所述动力电池的SOC值,选择所述能量流向模式中的一种模式;
功率分配模块,所述功率分配模块用于根据选用的所述能量流向模式和所述行车需求功率,分配所述燃料电池系统和所述动力电池的功率输出。
本发明的实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的燃料电池汽车能量管理控制程序,所述燃料电池汽车能量管理控制程序配置为实现如上述任一实施方式中所述的燃料电池汽车能量管理控制方法的步骤。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有燃料电池汽车能量管理控制程序,所述燃料电池汽车能量管理控制程序被处理器执行时,实现上述任一实施方式中所述的燃料电池汽车能量管理控制方法的步骤。
本发明实施例的一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质的有益效果包括:
该燃料电池汽车能量管理控制方法应用于燃料电池汽车系统,燃料电池汽车系统包括燃料电池系统和动力电池系统,动力电池系统包括动力电池,动力电池具有充放电功能,动力电池和燃料电池系统为汽车提供能量;方法包括:获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率;根据当前动力电池的SOC值和行车需求功率,选用燃料电池汽车系统的当前能量流向模式,以使动力电池和燃料电池系统根据行车需求功率协同工作,独立或共同为汽车供能;且燃料电池系统可为动力电池充电。通过实时捕捉行车需求功率与当前动力电池的SOC值,可精细调控燃料电池系统与动力电池的协同工作,实现较佳的能量分配,提升了燃料电池汽车系统运行的经济性,延长了汽车的续航里程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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它相关的附图。
图1为本发明的实施例中提供的燃料电池汽车能量管理控制方法的流程示意图;
图2为本发明的实施例中提供的燃料电池汽车能量管理控制装置的示意图;
图3为本发明的实施例中提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
燃料电池汽车能量管理控制策略的现有技术包括SOC(动力电池荷电状态)控制、模糊逻辑控制、PID控制以及优化控制等多种方法。这些策略各有特点:SOC控制通过维持动力电池的荷电状态在合理范围来保护电池,同时保持燃料电池高效运行;模糊逻辑控制适用于解决复杂系统的多目标优化问题;PID控制是经典方法,通过不断调整参数达到控制目标;优化控制则旨在寻求动力系统的最优方案。各种策略根据具体需求和条件选择,以确保燃料电池汽车的高效稳定运行。但是目前的燃料电池汽车面临着动态响应迟缓的问题,并且在高功率需求时,燃料电池系统难以运行在最佳工作区间,从而影响整车的经济性,且也影响了汽车的续航里程。
基于此,请参阅图1,本发明的实施例中提供的燃料电池汽车能量管理控制方法可以有效改善上述提到的技术问题。该控制方法能够调控燃料电池系统和动力电池协同工作,实现较佳的能量分配,提升了燃料电池汽车系统运行的经济性,延长了汽车的续航里程。采用该控制方法的燃料电池汽车能量管理装置和可实现该控制方法的电子设备及计算机可读存储介质,均具有上述控制方法所具有的功能,在此不作赘述。
图1为本发明的实施例中提供的燃料电池汽车能量管理控制方法的流程示意图,如图1所示,该燃料电池汽车能量管理控制方法应用于燃料电池汽车系统,燃料电池汽车系统包括燃料电池系统和动力电池系统,动力电池系统包括动力电池,动力电池具有充放电功能,动力电池和燃料电池系统为汽车提供能量;方法包括:
S10:获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率;
通过数据采集模块获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率。
S20:根据当前动力电池的SOC值,选用燃料电池汽车系统的当前能量流向模式,以使动力电池和燃料电池系统根据行车需求功率协同工作,独立或共同为汽车供能;且燃料电池系统可为动力电池充电。
通过实时捕捉行车需求功率与当前动力电池的SOC值,可精细调控燃料电池系统与动力电池的协同工作,实现较佳的能量分配,提升了燃料电池汽车系统运行的经济性,延长了汽车的续航里程。
动力电池的SOC值是衡量电池电量的重要指标,其数值范围通常在0%~100%之间。动力电池的SOC值是指动力电池的剩余电量,也即动力电池可以使用的电量。这个数值通常会随着动力电池的充电和放电而变化。当动力电池充满时,SOC值为100%,而当动力电池电量耗尽时,SOC值为0%。除了表示电池的电量,SOC值还用于监测电池的健康状态。当电池的SOC值低于一定阈值时,汽车会提示车主充电,以防止电池过度放电导致损坏。此外,SOC值还会影响电动汽车的续航里程,动力电池的电量越高,汽车的续航里程就越长。行车需求功率是指汽车行驶过程中驱动所需的功率,以满足汽车驾驶需求。
本实施例中的燃料电池系统为氢燃料电池系统,氢燃料电池通过电化学反应产生能量,仅释放水和热,不产生有害物质,无污染,且运行安静,无噪音。再者,氢燃料电池的能量转化效率超过60%,显著高于传统石化燃料的燃烧效率。氢气储存方便,燃料电池系统维护简单,为用户提供了便利。此外,氢气燃料来源于可再生能源,具有更好的可持续性,有助于实现能源的长期利用。当然,也可为甲烷-汽油燃料电池系统等,在此不作限定。
上述提到的“燃料电池汽车系统的当前能量流向模式”,具体地,燃料电池汽车的能量流向包括以下模式:
动力电池充电模式:当行车需求功率小于燃料电池系统的最大输出能力时,燃料电池系统为汽车供能,燃料电池系统为汽车供能后的剩余能量用于给动力电池充电;当行车需求功率大于等于燃料电池系统的最大输出能量时,燃料电池系统仅用于为汽车供能;其中,在动力电池充电模式下,动力电池只充电不放电。
动力电池快速补电模式:当行车需求功率小于燃料电池系统的最大输出能力时,燃料电池系统为汽车供能,燃料电池系统为汽车供能后的剩余能量用于给动力电池充电;当行车需求功率大于等于燃料电池系统的最大输出能量时,燃料电池系统仅用于为汽车供能,同时,动力电池辅助燃料电池系统为汽车供能;其中,在动力电池快速补电模式下,动力电池多充电,少放电。
动力电池智能调控模式:动力电池与燃料电池系统共同为汽车供能;当行车需求功率小于等于动力电池的最大输出功率时,动力电池为主要供能对象,燃料电池在低功率状态下稳定运行;当行车需求功率大于动力电池的最大输出功率时,动力电池和燃料电池系统共同为汽车供能,且燃料电池系统的输出功率随着行车需求功率的提高或动力电池的SOC值的降低而提高。
动力电池放电模式:当行车需求功率小于等于动力电池的最大输出功率时,燃料电池系统保持关闭状态,仅有动力电池为汽车供能;当行车需求功率大于动力电池的最大输出功率,动力电池和燃料电池系统共同为汽车供能;其中,在动力电池放电模式下,动力电池只放电不充电。
为了更精细地管理能量,提升燃料电池汽车系统运行的经济性,本实施例中将动力电池的SOC值划分为四个区间,每个区间对应燃料电池系统和动力电池的不同工作模式。具体地,根据当前动力电池的SOC值,选用燃料电池汽车的当前能量流向模式包括:
当前动力电池的SOC值小于等于35%时,选择动力电池充电模式运行;
35%为本实施例中燃料电池系统启动所需的动力电池的SOC值的最低值,因环境温度对燃料电池系统的启动时长有显著影响,不同温度条件下启动时间不同。在寒冷的温度条件下,燃料电池系统的启动时长相对较长,所需的动力电池的SOC值相对较大;在温度较高的条件下,燃料电池系统的启动时长相对较短,所需的动力电池的SOC值相对较大。当然,35%也可为其他取值,如20%、40%等,根据不同温度条件下的燃料电池系统启动需求决定,在此不作限定。
当前动力电池的SOC值大于35%,且小于等于50%时,选择动力电池快速补电模式运行;
一般在动力电池电量低于50%时,会对动力电池进行快速补电,当然,50%也可为其他取值,如40%、45%等,根据汽车的具体运行耗能情况决定,在此不作限定。
当前动力电池的SOC值大于50%,且小于等于65%时,选择动力电池智能调控模式运行;
当然,65%也可为其他取值,如60%、70%等,根据汽车的具体运行耗能情况决定,在此不作限定。
当前动力电池的SOC值大于65%时,选择动力电池放电模式运行。
当然,65%也可为其他取值,如60%、70%等,根据汽车的具体运行耗能情况决定,在此不作限定。
燃料电池的启动能量要求与其辅助部件在启动阶段的能耗相匹配。这些辅助部件,如空气压缩机、氢气循环泵以及升压直流-直流转换器等,在启动过程中均会消耗一定的能量。
在动力电池充电模式下,方法还包括计算辅助部件的总功率和燃料电池系统的启动时间的乘积,获得燃料电池系统启动所需的最大能量。即:
燃料电池系统启动所需的最大能量=辅助部件的总功率ⅹ燃料电池系统的启动时间。
其中,辅助部件的总功率包括升压直流-直流转换器的额定功率、空气压缩机及空气循环泵运行所需的最大功率的总和。当然,辅助部件的总功率还可包括空调系统其他部件的功率和其他辅助件的功率,根据实际情况决定,在此不作限定。
燃料电池系统的启动时间根据环境温度的变化而改变。燃料电池系统的启动时间受温度影响显著,不同温度条件下,启动时间不同,且差异可能较大。为了根据环境温度精确计算预留能量,确保汽车在任何环境下均能迅速启动,本实施例中,燃料电池系统的启动时间为冬季时燃料电池系统的最长启动时间。
本实施例中的方法还包括根据燃料电池系统启动所需的最大能量,获得燃料电池系统启动所需的动力电池的SOC值的最低值;当当前动力电池的SOC值小于等于动力电池的SOC值的最低值时,选择动力电池充电模式运行。
图2为本发明的实施例中提供的燃料电池汽车能量管理控制装置的示意图,请参阅图2,本发明实施例还提供了一种燃料电池汽车能量管理控制装置,采用上述燃料电池汽车能量管理控制方法,该装置100包括数据采集模块110、模式选择模块120和功率分配模块130,数据采集模块用于获取动力电池的SOC值和行车需求功率;模式选择模块用于根据动力电池的SOC值,选择能量流向模式中的一种模式;功率分配模块用于根据选用的能量流向模式和行车需求功率,分配燃料电池系统和动力电池的功率输出。当然该装置还可包括其他模块或结构,以实现其他各种功能,在此不作限定。
请参阅图3,图3为本发明的实施例中提供的电子设备的方框示意图,该电子设备200包括存储器210、处理器220及存储在存储器上并可在处理器上运行的燃料电池汽车能量管理控制程序221,燃料电池汽车能量管理控制程序配置为实现上述任一实施方式中的燃料电池汽车能量管理控制方法的步骤。存储器和处理器之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中,存储器用于存储程序或者数据。存储器可以是,但不限于,随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EEPROM)等。
处理器用于读/写存储器中存储的数据或程序,并执行相应地功能。例如,当存储器中存储的计算机程序被处理器执行时,可以实现上述各实施例所揭示的资源存储方法或者资源获取方法。
应当理解的是,图3所示的结构仅为电子设备的结构示意图,电子设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读介质中存储有计算机程序,计算机程序可被处理器执行时实现上述方法实施例中所描述的资源存储方法或者资源获取方法。
计算机可读存储介质可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地,计算机可读存储介质包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。
综上所述,该燃料电池汽车能量管理控制方法应用于燃料电池汽车系统,燃料电池汽车系统包括燃料电池系统和动力电池系统,动力电池系统包括动力电池,动力电池具有充放电功能,动力电池和燃料电池系统为汽车提供能量;方法包括:获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率;根据当前动力电池的SOC值,选用燃料电池汽车系统的当前能量流向模式,以使动力电池和燃料电池系统根据行车需求功率协同工作,独立或共同为汽车供能;且燃料电池系统可为动力电池充电。通过实时捕捉行车需求功率与当前动力电池的SOC值,可精细调控燃料电池系统与动力电池的协同工作,实现较佳的能量分配,提升了燃料电池汽车系统运行的经济性,延长了汽车的续航里程。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,应用于燃料电池汽车系统,所述燃料电池汽车系统包括燃料电池系统和动力电池系统,所述动力电池系统包括动力电池,所述动力电池具有充放电功能,所述动力电池和所述燃料电池系统为汽车提供能量;
所述方法包括:
获取当前动力电池的SOC值和行车需求功率;
根据所述当前动力电池的SOC值,选用所述燃料电池汽车系统的当前能量流向模式,以使所述动力电池和所述燃料电池系统根据所述行车需求功率协同工作,独立或共同为所述汽车供能;且所述燃料电池系统可为所述动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,所述燃料电池汽车的能量流向包括以下模式:
动力电池充电模式:当所述行车需求功率小于所述燃料电池系统的最大输出能力时,所述燃料电池系统为所述汽车供能,所述燃料电池系统为所述汽车供能后的剩余能量用于给所述动力电池充电;当所述行车需求功率大于等于所述燃料电池系统的最大输出能量时,所述燃料电池系统仅用于为所述汽车供能;其中,在所述动力电池充电模式下,所述动力电池只充电不放电;
动力电池快速补电模式:当所述行车需求功率小于所述燃料电池系统的最大输出能力时,所述燃料电池系统为所述汽车供能,所述燃料电池系统为所述汽车供能后的剩余能量用于给所述动力电池充电;当所述行车需求功率大于等于所述燃料电池系统的最大输出能量时,所述燃料电池系统仅用于为所述汽车供能,同时,所述动力电池辅助所述燃料电池系统为所述汽车供能;其中,在所述动力电池快速补电模式下,所述动力电池多充电,少放电;
动力电池智能调控模式:所述动力电池与所述燃料电池系统共同为所述汽车供能;当所述行车需求功率小于等于所述动力电池的最大输出功率时,所述动力电池为主要供能对象,所述燃料电池在低功率状态下稳定运行;当所述行车需求功率大于所述动力电池的最大输出功率时,所述动力电池和所述燃料电池系统共同为所述汽车供能,且所述燃料电池系统的输出功率随着所述行车需求功率的提高或所述动力电池的SOC值的降低而提高;
动力电池放电模式:当所述行车需求功率小于等于所述动力电池的最大输出功率时,所述燃料电池系统保持关闭状态,仅有所述动力电池为所述汽车供能;当所述行车需求功率大于所述动力电池的最大输出功率,所述动力电池和所述燃料电池系统共同为所述汽车供能;其中,在所述动力电池放电模式下,所述动力电池只放电不充电。
3.根据权利要求2所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,在所述动力电池充电模式下,所述方法还包括计算辅助部件的总功率和所述燃料电池系统的启动时间的乘积,获得所述燃料电池系统启动所需的最大能量。
4.根据权利要求3所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,所述辅助部件的总功率包括升压直流转换器的额定功率、空气压缩机及空气循环泵运行所需的最大功率的总和。
5.根据权利要求3所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,所述燃料电池系统的启动时间根据环境温度的变化而改变。
6.根据权利要求3所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,所述方法还包括根据所述燃料电池系统启动所需的最大能量,获得所述燃料电池系统启动所需的所述动力电池的SOC值的最低值;当所述当前动力电池的SOC值小于等于所述动力电池的SOC值的最低值时,选择所述动力电池充电模式运行。
7.根据权利要求2所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,根据所述当前动力电池的SOC值,选用燃料电池汽车的当前能量流向模式包括:
当所述当前动力电池的SOC值小于等于35%时,选择所述动力电池充电模式运行;
当所述当前动力电池的SOC值大于35%,且小于等于50%时,选择所述动力电池快速补电模式运行;
当所述当前动力电池的SOC值大于50%,且小于等于65%时,选择所述动力电池智能调控模式运行;
当所述当前动力电池的SOC值大于65%时,选择所述动力电池放电模式运行。
8.一种燃料电池汽车能量管理控制装置,采用如权利要求1-7任一项所述的燃料电池汽车能量管理控制方法,其特征在于,包括:
数据采集模块,用于获取所述动力电池的SOC值和所述行车需求功率;
模式选择模块,所述模式选择模块用于根据所述动力电池的SOC值,选择所述能量流向模式中的一种模式;
功率分配模块,用于根据选用的所述能量流向模式和所述行车需求功率,分配所述燃料电池系统和所述动力电池的功率输出。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的燃料电池汽车能量管理控制程序,所述燃料电池汽车能量管理控制程序配置为实现如权利要求1-7中任一项所述的燃料电池汽车能量管理控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有燃料电池汽车能量管理控制程序,所述燃料电池汽车能量管理控制程序被处理器执行时,实现权利要求1-7任一项所述的燃料电池汽车能量管理控制方法的步骤。
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CN202411142598.8A Pending CN118770011A (zh) 2024-08-20 2024-08-20 一种燃料电池汽车能量管理控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119116784A (zh) * 2024-11-12 2024-12-13 上海杰宁新能源科技发展有限公司 基于功率耦合的混合动力系统的能效优化方法及装置

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