[發明專利]用于控制燃料電池車輛的方法和系統

有效

• 申請號: 201410206077.4
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN104553842B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 金志泰;李在文
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本發明公開了用于控制燃料電池車輛的方法和系統。其中，雙向轉換器實時監測燃料電池車輛的狀態以提高燃料電池車輛在過度狀態下的控制響應。該方法包括：由雙向轉換器在燃料電池車輛被驅動時，接收來自燃料電池控制器的用于高壓電池的電流限制值的命令。另外，雙向轉換器被配置為確定燃料電池車輛是否被切換至預定模式并改變高壓電池的電流限制值。當燃料電池車輛被切換至預定模式時，由雙向轉換器基于改變的電流限制值執行預定控制。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年10月18日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2013-0124412的優先權和權益，其全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本公開內容涉及一種用于控制燃料電池車輛的方法和系統，其中，雙向轉換器實時監測燃料電池車輛的狀態以提高燃料電池車輛在過渡狀態中的控制響應。

背景技術

一般而言，裝配在燃料電池車輛內的燃料電池系統被配置為向燃料電池堆供應作為燃料的氫和空氣，通過燃料電池堆內的氫和氧的電化學反應產生電力。燃料電池車輛是通過利用由燃料電池堆產生的電力操作電動機驅動的。燃料電池車輛進一步包括高壓電池，以使用燃料電池系統的能量和高壓電池的能量。

如圖1所示，包括燃料電池系統和高壓電池的燃料電池車輛通常包括雙向轉換器20，雙向轉換器20有效地控制來自燃料電池系統和高壓電池兩者的能量流。雙向轉換器可以是雙向直流-直流(DC/DC)轉換器或大容量的雙向DC/DC轉換器。另外，如圖1所示，燃料電池車輛包括被配置為操作燃料電池車輛的燃料電池控制器10。燃料電池控制器可以稱作燃料電池控制單元(FCU)。在圖1中，參考標號30表示燃料電池系統，40表示逆變器，50表示高壓電池，60表示電機(motor)，70表示低壓DC/DC轉換器，以及80表示輔助電池。對本領域的技術人員來說，所表示的元件是已知的，因此，將省略對其的詳細描述。

參考圖1，與高壓電池50的充電和放電相關聯的能量流、能量大小、和模式切換可以基于來自燃料電池控制器10的命令確定。由高壓電池50供應的放電能量經由執行電力轉換的雙向轉換器20被供應至燃料電池車輛的電負載。當燃料電池車輛被驅動時，在高壓電池50的充電量(SOC)減小時，雙向轉換器20將來自燃料電池的能量供應至高壓電池50。當燃料電池車輛中產生制動信號時，雙向轉換器20基于燃料電池控制器10的命令將通過再生制動產生的再生制動能量供應至高壓電池50以對高壓電池50充電。

在燃料電池車輛被驅動時，上述能量流可以在幾百毫秒至幾秒內處理。然而，由于即使在其中燃料電池車輛需要快速的能量轉換的過渡狀態中，雙向轉換器基于來自作為雙向控制器之上的上位控制器的燃料電池控制器的命令執行預定控制，所以過沖/下沖電壓可能會突然產生。在燃料電池車輛被驅動時，過沖/下沖電壓影響高壓電池的輸出電壓，引起突然振動，因過壓而產生故障以及組件的耐用性下降。

本部分中公開的上述信息僅用于加強對本發明背景技術的理解，且因此可包括不形成此國家中本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開內容提供用于控制燃料電池車輛的方法和系統，其中，雙向轉換器可以被配置為基于雙向轉換器的性能直接實時檢測燃料電池車輛的狀態以提高燃料電池車輛在過渡狀態下的控制響應。

本公開內容的示例性實施方式提供一種控制燃料電池車輛的方法，燃料電池車輛可以包括：燃料電池系統、高壓電池、被配置為控制來自燃料電池系統和高壓電池的能量流的雙向轉換器、和被配置為操作燃料電池車輛的燃料電池控制器。控制燃料電池車輛的方法可以包括：在燃料電池車輛被驅動時，由雙向轉換器從燃料電池控制器接收用于高壓電池中的電流限制值的命令；由雙向轉換器確定燃料電池車輛是否切換至預定模式；以及當燃料電池車輛被切換至預定模式時，由雙向轉換器改變高壓電池的所述電流限制值，并基于改變的電流限制值執行預定控制。