CN111775773A - 一种车辆燃料电池功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆燃料电池功率控制方法及装置，控制方法包括：获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；在检测到所述动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及所述动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；在检测到所述动力电池实际充电功率小于等于所述动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率。本发明提供一种车辆燃料电池功率控制方法及装置，以解决现有技术无法对燃料电池进行合理控制，导致整车的制动性能不佳的技术问题。

Description

一种车辆燃料电池功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，尤其是涉及一种车辆燃料电池功率控制方法及装置。

背景技术

因为氢气和氧气的产物只有水，所以氢能源作为有效的清洁能源，现已经被广泛应用到了各大领域，氢燃料电池汽车对于解决当前燃油汽车时代造成的环境污染有着至关重要的作用，相比目前的纯电动汽车更具发展前景。现有的氢燃料电池无法回收驱动电机回馈制动能源，需要加入辅助动力电池后利用动力电池来回收驱动电机回馈制动能源，但现有技术无法对燃料电池功率进行合理控制，导致整车的制动性能不佳。

发明内容

本发明提供一种车辆燃料电池功率控制方法及装置，以解决现有技术无法对燃料电池进行合理控制，导致整车的制动性能不佳的技术问题。

本发明的第一实施例提供了一种车辆燃料电池功率控制方法，包括：

获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；

在检测到所述动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及所述动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；

在检测到所述动力电池实际充电功率小于等于所述动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率。

进一步地，所述控制燃料电池功率降载至第一目标功率，具体包括：

设定燃料电池的降载速率，根据所述降载速率动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，计算得到第一目标功率。

进一步地，所述将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与所述动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于所述动力电池脉冲充电持续时间。

进一步地，根据不同线路条件运行的所述动力电池脉冲充电持续时间统计确定所述动力电池脉冲目标时间。

进一步地，所述控制燃料电池功率升载至第二目标功率，具体包括：

获取当前动力电池SOC区间，控制所述燃料电池功率升载至所述当前动力电池SOC对应的燃料电池功率。

本发明的第二实施例提供了一种车辆燃料电池功率控制装置，包括：获取模块、第一控制模块和第二控制模块；

所述获取模块，用于获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；

所述第一控制模块，用于在检测到所述动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及所述动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；

所述第二控制模块，用于在检测到所述动力电池实际充电功率小于等于所述动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率。

进一步地，所述第一控制模块，包括用于：

设定燃料电池的降载速率，根据所述降载速率动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，计算得到第一目标功率。

进一步地，所述将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与所述动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于所述动力电池脉冲充电持续时间。

进一步地，根据不同线路条件运行的所述动力电池脉冲充电持续时间统计确定所述动力电池脉冲目标时间。

进一步地，所述第二控制模块，包括用于：

获取当前动力电池SOC区间，控制所述燃料电池功率升载至所述当前动力电池SOC对应的燃料电池功率。

本发明提供一种车辆燃料电池功率控制方法及装置，通过获取动力电池获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，并且根据动力电池的实际充电功率和动力电池稳定恒流充电功率的比对，以及所述动力电池脉冲充电持续时间与动力电池脉冲充电目标时间的比对，对燃料电池功率进行控制，使燃料电池的功率控制在合理的范围，避免燃料电池反复变载，能够有效提高燃料电池功率的可利用性，从而有利于提高整车的制动性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种车辆燃料电池功率控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种车辆燃料电池功率控制方法的另一流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种车辆燃料电池功率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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-2，本发明的第一实施例提供了如图1所示的一种车辆燃料电池功率控制方法，包括：

S1、获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；

在本发明实施例中，根据整车公交工况不同路线条件下运行的动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率的持续时间统计确定动力电池脉冲充电目标时间，能够充分利用动力电池脉冲充电能力，且能够避免燃料电池频繁的功率负载变化。

作为可选地，本发明实施例还获取整车的状态，在完成动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间的获取后，判断动力电池是否处于回馈充电状态，在判断到动力电池处于回馈充电状态时，执行步骤S2，请参阅图2，为本发明实施例提供的一种车辆燃料电池功率控制方法的另一流程示意图。

S2、在检测到动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；

可选地，当动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率时，动力电池存在过充现象，将燃料电池降载至第一目标功率，使驱动电机在高转速时避免出现功率制动性能变差,导致制动性不一致的现象。

在将燃料电池功率降至第一目标功率后，判断第一目标功率是否小于等于动力电池稳定恒流充电功率，若是，则控制燃料电池功率由第一目标功率降载至当前动力电池SOC区间对应的燃料电池功率。

S3、在检测到动力电池实际充电功率小于等于动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率；

本发明实施例通过获取动力电池获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，并且根据动力电池的实际充电功率和动力电池稳定恒流充电功率的比对，以及动力电池脉冲充电持续时间与动力电池脉冲充电目标时间的比对，对燃料电池功率进行控制，使燃料电池的功率控制在合理的范围，避免燃料电池反复变载，且能够有效提高燃料电池功率的可利用性，从而有利于提高整车的制动性能。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，控制燃料电池功率降载至第一目标功率，具体包括：

设定燃料电池的降载速率，根据降载速率动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，计算得到第一目标功率。

具体的，根据以下公式得到第一目标功率：

P_m-P_l≤α×(t₀+t₁)

其中，P_m为燃料电池最高功率，P_l为第一目标功率，t₀为目标时间，t₁为动力电池脉冲充电持续时间，α为燃料电池降载速率。

需要说明的是，由于车辆在制动时燃料电池以当前档位功率向动力电池充电，同时驱动电机产生的制动回馈也向动力电池充电，当驱动电机处于高转速制动时，动力电池最大回馈功率+燃料电池最高功率≤动力电池脉冲实际充电功率，能够实现整车制动性能的一致性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于动力电池脉冲充电持续时间。

可以理解的是，根据动力电池的特性，动力电池在满足持续恒流充电外还能提供大于恒流电流的一定时间的脉冲充电，本发明实施例中将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于动力电池脉冲充电持续时间，能够有效避免由于脉冲充电的持续时间过短，导致出现动力电池过充或驱动电机回馈限功率的现象，从而能够有效提高整车的制动性能。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，根据不同线路条件运行的动力电池脉冲充电持续时间统计确定动力电池脉冲目标时间。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，控制燃料电池功率升载至第二目标功率，具体包括：

获取当前动力电池SOC区间，控制燃料电池功率升载至当前动力电池SOC对应的燃料电池功率。

需要说明的是，根据动力电池的区间设定与其对应的燃料电池功率作为控制策略，在检测到动力电池实际充电功率小于等于动力电池稳定恒流充电功率时，根据预先设定控制策略将燃料电池功率升载至第二目标功率，使燃料电池功率更加合理，提高燃料电池的功率可利用性，有利于提高整车的制动性能和制动一致性。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过获取动力电池获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，并且根据动力电池的实际充电功率和动力电池稳定恒流充电功率的比对，以及动力电池脉冲充电持续时间与动力电池脉冲充电目标时间的比对，对燃料电池功率进行控制，使燃料电池的功率控制在合理的范围，避免燃料电池反复变载，且能够有效提高燃料电池功率的可利用性，从而有利于提高整车的制动性能。

进一步地，本发明实施例将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于动力电池脉冲充电持续时间，能够有效避免由于脉冲充电的持续时间过短，导致出现动力电池过充或驱动电机回馈限功率的现象，从而能够充分利用驱动电机制动回馈能量，提高车辆续航里程的同时提高整车制动过程中制动性能和制动一致性。

请参阅图3，本发明的第二实施例提供了如图3所示的一种车辆燃料电池功率控制装置，其特征在于，包括：获取模块10、第一控制模块20和第二控制模块20；

获取模块10，用于获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；

在本发明实施例中，根据整车公交工况不同路线条件下运行的动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率的持续时间统计确定动力电池脉冲充电目标时间是，能够充分利用动力电池脉冲充电能力，且能够避免燃料电池频繁的功率负载变化。

作为可选地，本发明实施例还获取整车的状态，在完成动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间的获取后，判断动力电池是否处于回馈充电状态，在判断到动力电池处于回馈充电状态时，执行第一控制模块20。

第一控制模块20，用于在检测到动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；

可选地，当动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率时，动力电池存在过充现象，将燃料电池降载至第一目标功率，使驱动电机在高转速时避免出现功率制动性能变差,导致制动性不一致的现象。

作为可选地，在将燃料电池功率降至第一目标功率后，第一目标功率是否小于等于动力电池稳定恒流充电功率，若是，则控制燃料电池功率由第一目标功率降载至当前动力电池SOC区间对应的燃料电池功率。

第二控制模块20，用于在检测到动力电池实际充电功率小于等于动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率。

本发明实施例通过获取动力电池获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，并且根据动力电池的实际充电功率和动力电池稳定恒流充电功率的比对，以及动力电池脉冲充电持续时间与动力电池脉冲充电目标时间的比对，对燃料电池功率进行控制，使燃料电池的功率控制在合理的范围，避免燃料电池反复变载，且能够有效提高燃料电池功率的可利用性，从而有利于提高整车的制动性能。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第一控制模块20，包括用于：

设定燃料电池的降载速率，根据降载速率动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，计算得到第一目标功率。

具体的，根据以下公式得到第一目标功率：

P_m-P_l≤α×(t₀+t₁)

其中，P_m为燃料电池最高功率，P_l为第一目标功率，t₀为目标时间，t₁为动力电池脉冲充电持续时间，α为燃料电池降载速率。

需要说明的是，由于车辆在制动时燃料电池以当前档位功率向动力电池充电，同时驱动电机产生的制动回馈也向动力电池充电，当驱动电机处于高转速制动时，动力电池最大回馈功率+燃料电池最高功率≤动力电池脉冲实际充电功率，能够实现整车制动性能的一致性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于动力电池脉冲充电持续时间。

可以理解的是，根据动力电池的特性，动力电池在满足持续恒流充电外还能提供大于恒流电流的一定时间的脉冲充电，本发明实施例中将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于动力电池脉冲充电持续时间，能够有效避免由于脉冲充电的持续时间过短，导致出现动力电池过充或驱动电机回馈限功率的现象，从而能够有效提高整车的制动性能。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，根据不同线路条件运行的动力电池脉冲充电持续时间统计确定动力电池脉冲目标时间。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第二控制模块20，包括用于：

获取当前动力电池SOC区间，控制燃料电池功率升载至当前动力电池SOC对应的燃料电池功率。

需要说明的是，根据动力电池的区间设定与其对应的燃料电池功率作为控制策略，在检测到动力电池实际充电功率小于等于动力电池稳定恒流充电功率时，根据预先设定控制策略将燃料电池功率升载至第二目标功率，使燃料电池功率更加合理，提高燃料电池的功率可利用性，有利于提高整车的制动性能和制动一致性。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过获取动力电池获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，并且根据动力电池的实际充电功率和动力电池稳定恒流充电功率的比对，以及动力电池脉冲充电持续时间与动力电池脉冲充电目标时间的比对，对燃料电池功率进行控制，使燃料电池的功率控制在合理的范围，避免燃料电池反复变载，且能够有效提高燃料电池功率的可利用性，从而有利于提高整车的制动性能。

进一步地，本发明实施例将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于动力电池脉冲充电持续时间，能够有效避免由于脉冲充电的持续时间过短，导致出现动力电池过充或驱动电机回馈限功率的现象，从而能够充分利用驱动电机制动回馈能量，提高车辆续航里程的同时提高整车制动过程中制动性能和制动一致性。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，包括：

获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；

在检测到所述动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及所述动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；

在检测到所述动力电池实际充电功率小于等于所述动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率。

2.如权利要求1所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，所述控制燃料电池功率降载至第一目标功率，具体包括：

设定燃料电池的降载速率，根据所述降载速率动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，计算得到第一目标功率。

3.如权利要求1或2所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，所述将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与所述动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于所述动力电池脉冲充电持续时间。

4.如权利要求1所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，根据不同线路条件运行的所述动力电池脉冲充电持续时间统计确定所述动力电池脉冲充电目标时间。

5.如权利要求1所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，所述控制燃料电池功率升载至第二目标功率，具体包括：

获取当前动力电池SOC区间，控制所述燃料电池功率升载至所述当前动力电池SOC对应的燃料电池功率。

6.一种车辆燃料电池功率控制装置，其特征在于，包括：获取模块、第一控制模块和第二控制模块；

所述获取模块，用于获取动力电池实际充电功率、动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间；

所述第一控制模块，用于在检测到所述动力电池实际充电功率大于动力电池稳定恒流充电功率，以及所述动力电池脉冲充电持续时间大于动力电池脉冲充电目标时间时，控制燃料电池功率降载至第一目标功率；

所述第二控制模块，用于在检测到所述动力电池实际充电功率小于等于所述动力电池稳定恒流充电功率时，控制燃料电池功率升载至第二目标功率。

7.如权利要求6所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，所述第一控制模块，包括用于：

设定燃料电池的降载速率，根据所述降载速率动力电池脉冲充电持续时间和动力电池脉冲充电目标时间，计算得到第一目标功率。

8.如权利要求6或7所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，所述将燃料电池率降载至第一目标功率的时间与所述动力电池脉冲充电目标时间的和小于等于所述动力电池脉冲充电持续时间。

9.如权利要求1所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，根据不同线路条件运行的所述动力电池脉冲充电持续时间统计确定所述动力电池脉冲目标时间。

10.如权利要求6所述的车辆燃料电池功率控制方法，其特征在于，所述第二控制模块，包括用于：

获取当前动力电池SOC区间，控制所述燃料电池功率升载至所述当前动力电池SOC对应的燃料电池功率。

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