[發明專利]機車動力裝置的控制方法、機車動力裝置和機車

有效

• 申請號: 202010841966.3
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111942234B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 謝曲波;仝雷;郭迎春
• 申請（專利權）人: 中車大同電力機車有限公司
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40;B60L58/12;H01M8/04858;H01M10/42
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

本發明提供一種機車動力裝置的控制方法、機車動力裝置和機車，所述機車動力裝置具有鋰離子電池模塊、氫燃料電池模塊，所述控制方法包括：獲取機車當前運行所需的運行功率值；獲取所述鋰離子電池模塊的實時荷電值；根據所述鋰離子電池模塊的實時荷電值，計算所述氫燃料電池模塊的輸出功率值；根據所述運行功率值和氫燃料電池模塊的輸出功率值，得到鋰離子電池模塊的輸出功率值；氫燃料電池模塊根據氫燃料電池模塊的輸出功率值向牽引電機和鋰離子電池模塊輸出電能，鋰離子電池模塊根據鋰離子電池模塊的輸出功率值向牽引電機輸出電能。該機車動力裝置的控制方法能夠解決鋰離子電池模塊的反復充放問題，并且能夠提高機車動力裝置的整體能量利用效率。

技術領域

本發明涉及機車技術領域，尤其涉及一種機車動力裝置的控制方法、機車動力裝置和機車。

背景技術

目前，在機車技術領域中，通常采用簡單的邏輯門限控制機車動力裝置的能量分配。該簡單邏輯門限控制方式為：設定一個氫燃料電池的最大放電功率值，當車輛的運行功率超過氫燃料電池模塊的最大放電功率值時，則使用鋰離子電池進行動力補充。這種控制方式過于粗放，并且由于氫燃料電池不僅向機車提供動力，還給鋰離子電池充電，從而當氫燃料電池處于最大放電功率值時，會實時向鋰離子電池模塊充電，從而造成了會導致鋰離子電池不斷的充電和放電，也因此造成大量能量消耗在電池的內阻發熱中，使得整車的整體能量利用效率不高。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此可包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明目的在于提供一種能夠提高機車整體能量利用效率的機車動力裝置的控制方法、機車動力裝置和機車。

本發明第一方面提供了一種機車動力裝置的控制方法，所述機車動力裝置具有鋰離子電池模塊和氫燃料電池模塊，所述控制方法包括：

獲取機車當前運行所需的運行功率值；

獲取所述鋰離子電池模塊的實時荷電值；

根據所述鋰離子電池模塊的實時荷電值，計算所述氫燃料電池模塊的輸出功率值；

根據所述運行功率值和所述氫燃料電池模塊的輸出功率值，得到所述鋰離子電池模塊的輸出功率值；

根據所述氫燃料電池模塊的輸出功率值控制所述氫燃料電池模塊向牽引電機和所述鋰離子電池模塊輸出電能，根據所述鋰離子電池模塊的輸出功率值控制所述鋰離子電池模塊向所述牽引電機輸出電能。

在本發明的一種示例性實施例中，所述根據所述鋰離子電池模塊的實時荷電值，計算所述氫燃料電池模塊的輸出功率值，包括：

獲取所述氫燃料電池模塊的最大輸出功率值；

設置所述鋰離子電池模塊的荷電值的第一閾值和第二閾值，所述第一閾值小于所述第二閾值，且所述第一閾值大于或等于0，所述第二閾值小于或等于1；

根據所述第一閾值，設置所述氫燃料電池模塊的第一輸出功率值；

根據所述第二閾值，設置所述氫燃料電池模塊的第二輸出功率值；

根據所述氫燃料電池模塊的最大輸出功率值、所述鋰離子電池模塊的實時荷電值、所述第一閾值、所述第二閾值、所述第一輸出功率值和所述第二輸出功率值，計算所述氫燃料電池模塊的輸出功率值。

在本發明的一種示例性實施例中，所述根據所述氫燃料電池模塊的最大輸出功率值、所述鋰離子電池模塊的實時荷電值、所述第一閾值、所述第二閾值、所述第一輸出功率值和所述第二輸出功率值，計算所述氫燃料電池模塊的輸出功率值，包括：

當所述鋰離子電池模塊的實時荷電值小于或等于所述第一閾值時，所述氫燃料電池模塊的輸出功率值為：