[發明專利]一種電電混合燃料電池汽車能量管理控制方法

有效

• 申請號: 202010327551.4
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111347940B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 楊福清;宋光吉;方媛;唐靜;朱武喜;林佳享
• 申請（專利權）人: 廈門金龍聯合汽車工業有限公司
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40;B60L58/30;B60L58/12
• 代理公司: 泉州市博一專利事務所(普通合伙) 35213
• 代理人: 方傳榜;莊俊佳

1.一種混合燃料電池汽車能量管理控制方法，其特征在于：所述能量管理控制方法包括以下具體步驟：

步驟1：根據燃料電池電堆極化特性、燃料電池系統效率特性、動力電池充放電效率特性和DC/DC變換器效率特性，將燃料電池系統運行功率分為六個定點功率運行點，分別表示為P_{FC_1}、P_{FC_2}、P_{FC_3}、P_{FC_4}、P_{FC_5}和P_{FC_6}，且滿足、P_{FC_P}≥P_{FC_6}＞P_{FC_E}≥P_{FC_5}＞P_{FC_4} ＞P_{FC_3}＞P_{FC_2}＞P_{FC_1}≥P_{FC_I}，其中， P_{FC_E}為燃料電池系統額定功率點，P_{FC_P}為燃料電池系統峰值功率點，P_{FC_I}為燃料電池系統怠速功率點；

步驟2：當同時滿足燃料電池系統無故障、整車無嚴重故障、整車控制系統處于上高壓狀態、動力電池剩余電量SOC不大于設定閾值SOC_min的條件下，整車控制器發送燃料電池系統開堆指令；

步驟3：燃料電池系統啟動后，燃料電池系統功率運行在最小定點功率點P_{FC_1}，當燃料電池系統溫度達到設定閾值T，進入步驟4，整車控制器計算燃料電池系統需求功率；

步驟4：整車控制器根據動力電池剩余電量SOC、當前司機駕駛意圖和整車附件電器，計算當前燃料電池系統需求功率，P_{r0_FC}=K_S*SOC+K_t*P_t+P_a并由動態比例因子K計算權衡比，其中K_S和K_t分別表示動力電池剩余電量SOC和當前司機駕駛意圖的動態比例因子；P_t表示當前司機駕駛意圖下的整車需求驅動功率；P_a表示為整車當前附件高壓電器工作的需求功率；

步驟5：將獲得的當前燃料電池系統需求功率，與燃料電池系統許可的最大功率、動力電池持續可充電功率P_{Bat_max}進行對比，獲取當前許可的功率值P_{r1_FC}=min(P_{r0_FC},P_{P_FC_Allow},P_{Bat_max})作為燃料電池系統需求功率；

步驟6：整車控制器計時判斷，當經過設定功率濾波時間t1后，將獲得燃料電池系統需求功率通過定點插值查詢方式獲得燃料電池系統定點需求功率，其中來自步驟1設定六個定點功率中的一個；

步驟7：燃料電池系統定點需求功率在不同功率點之間變換時，按照設定的功率增載斜率v1或降載斜率v2進行功率變換，v1 、v2單位均為kw/s；

步驟8：整車控制器通過CAN網絡將燃料電池系統定點需求功率發送到燃料電池系統控制器，由其執行整車控制器的功率命令，控制燃料電池系統實際運行功率P_{p_FC}接近或達到整車控制器的燃料電池系統定點需求功率，并將實際運行功率P_{p_FC}發送到CAN網絡提供給整車控制器進行功率判斷；

步驟9：整車控制器通過計算整車燃料電池系統定點需求功率與燃料電池系統實際運行功率P_{p_FC}差值的絕對值，若兩者差值的絕對值大于設定閾值，則繼續等待燃料電池系統實際運行功率達到燃料電池系統定點需求功率；若兩者差值的絕對值不大于設定閾值，則在設定的功率持續濾波時間t2，整車控制器持續發送燃料電池系統定點需求功率；

步驟10：在設定的功率持續濾波時間t2結束后，整車控制器更新當前燃料電池系統需求功率,判斷車輛是否處于靜止或制動狀態，當不處于靜止或制動狀態時，進入步驟11，當處于靜止或制動狀態時，則燃料電池系統定點需求功率為最低功率點，并返回步驟7；

步驟11：判斷是否滿足關堆條件，當滿足以下其中一個條件，燃料電池系統嚴重故障、或整車嚴重故障、或整車控制系統處于下高壓狀態、或動力電池剩余電量大于設定閾值時，整車控制器發送燃料電池系統定點需求功率設定為0，且發送燃料電池系統關堆指令，系統下電，否則，重新進入步驟5。