[發明專利]車輛動力輸出功率的控制方法及燃料電池電動汽車

在審

• 申請號: 201910833271.8
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN112440765A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 王超;王楓;魏長河;陳鵬;曲迪;宋祎博;李丹;周夢君;劉慶
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L50/75
• 分類號: B60L50/75;B60L58/31;B60L58/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種車輛動力輸出功率的控制方法及燃料電池電動汽車。該方法包括：獲取車輛的當前運行狀態；根據當前運行狀態確定車輛的功率需求，并按照功率需求執行對應的控制策略，其中，不同類型的功率需求分別對應不同的控制策略，每種控制策略中配置有至少一個功率點；依據控制策略確定動力輸出功率。本發明解決了相關技術中所提供的車輛動力輸出功率的控制方式嚴重影響燃料電池的使用壽命和用戶的駕駛體驗的技術問題。

技術領域

本發明涉及燃料電池電動汽車領域，具體而言，涉及一種車輛動力輸出功率的控制方法及燃料電池電動汽車。

背景技術

燃料電池是燃料電池汽車的心臟，是動力系統的重要組成部分，使用壽命與自身的使用情況存在著密切關聯。燃料電池具有功率不足、啟動和加速緩慢、動態響應差、運行效率低等缺陷，使其難以滿足汽車的動力需求。而動力電池又存在能量密度低、續航里程短的缺陷，因此，為了確保燃料電池汽車的安全性與舒適性，采用燃料電池與動力電池混合動力，共同作為汽車的動力源，提供汽車所需的動力。

當燃料電池的輸出功率發生動態變化時，會出現內部局部虧氣、壓力不均、干濕交替等現象，并且輸出功率長期動態變化時將導致膜穿孔、催化劑剝落等不良后果，嚴重影響電池使用壽命。通過多次測試數據表明，當輸出功率動態變化時，燃料電池的使用壽命只有輸出功率保持穩態狀況時使用壽命的三分之一，因此促使燃料電池在整車功率需求不同的情況下穩定工作將會有效地解決燃料電池的使用壽命短的問題。

基于能源結構安全和環境保護壓力，發展節能環保的新能源汽車是我國搶占國際競爭制高點的緊迫任務。燃料電池汽車作為清潔的交通工具，適應于社會需求和國家綠色GDP增長的發展要求，符合節約資源和保護環境的基本國策。燃料電池汽車的技術完善成為各個企業的重要目標，并且現在很多地方的發電資源都難以得到充分利用，易造成浪費。因此，通過對這些電量的合理利用，通過電解水原理生產無污染的氫能源(藍色氫氣)，氫燃料電池汽車的使用，間接減少CO2等污染物的排放。

燃料電池是燃料電池汽車重要的組成部分。相關技術中，燃料電池輸出功率通過駕駛員踩踏加速踏板，對電機有功率請求，然后燃料電池通過電機的功率請求輸出相應的功率。這種方式采取的功率點比較多，功率變化比較頻繁，并且當燃料電池汽車短暫停車時(例如：遇到紅燈時)，燃料電池會停止工作。

燃料電池系統的生產成本較為昂貴，其工作原理在于：氫氣和氧氣進入電堆發生電化學反應。與內燃機不同，電化學反應過程較為緩慢，需要燃料氫氣與氧氣充分接觸才能夠產生電能，進而輸出功率，并且動態響應慢。因此，當車輛行駛不同路況時，所需要的功率隨時在變化，燃料電池輸出功率難以及時響應整車的瞬時功率需求，對于駕駛員而言缺乏良好的駕駛體驗。另外，燃料電池長時間動態輸出功率也會嚴重影響燃料電池的使用壽命。如果燃料電池使用多個功率點以使輸出功率處于動態變化，則會影響電堆內部零件或材料的反應機制，從而導致壽命大大降低。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明至少部分實施例提供了一種車輛動力輸出功率的控制方法及燃料電池電動汽車，以至少解決相關技術中所提供的車輛動力輸出功率的控制方式嚴重影響燃料電池的使用壽命和用戶的駕駛體驗的技術問題。

根據本發明其中一實施例，提供了一種車輛動力輸出功率的控制方法，包括：

獲取車輛的當前運行狀態；根據當前運行狀態確定車輛的功率需求，并按照功率需求執行對應的控制策略，其中，不同類型的功率需求分別對應不同的控制策略，每種控制策略中配置有至少一個功率點；依據控制策略確定動力輸出功率。

可選地，根據當前運行狀態確定功率需求，并按照功率需求執行對應的控制策略包括：在當前運行狀態為正常行駛狀態的情況下，確定第一功率需求；根據第一功率需求和動力電池管理系統的當前剩余電量所處的電量數值區間，執行對應的控制策略。