[發(fā)明專利]帶超級電容的燃料電池汽車的超級電容控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011048969.8
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112172545B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昌泉;郝義國
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: B60L50/40
• 分類號: B60L50/40;B60L50/70;B60L53/20;B60L53/22;B60L58/30
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發(fā)明公開了一種帶超級電容的燃料電池汽車的超級電容控制系統(tǒng)及方法，包括氫燃料電池、DCDC轉(zhuǎn)換器、DCAC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、主減速器、車輪、超級電容、雙向DCDC轉(zhuǎn)換器以及動力電池，所述氫燃料電池的輸出端連接DCDC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DCDC轉(zhuǎn)換器的第一輸出端連接DCAC轉(zhuǎn)換器的輸入端，超級電容的輸出端連接雙向DCDC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DCDC轉(zhuǎn)換器的第二輸出端分別與雙向DCDC轉(zhuǎn)換器以及動力電池相連接，DCAC轉(zhuǎn)換器的輸出端連接電機(jī)的輸入端，電機(jī)的輸出端連接主減速器的輸入端，主減速器與車輪相連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有三能源系統(tǒng)的燃料電池汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及帶超級電容的燃料電池汽車的超級電容控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前燃料電池汽車已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，但大都是以動力電池作為輔助能量源。動力電池充放電性能受溫度影響大、充放電功率較小，不能完全回收車輛制動時產(chǎn)生的能量、充放電次數(shù)少。超級電容以工作溫度范圍廣、充放電功率大、充放電次數(shù)多著稱。由此可見動力電池和超級電容性能互補(bǔ)，由動力電池和超級電容組成的輔助能源系統(tǒng)可充分發(fā)揮能源效率，提升汽車的行駛里程。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種帶超級電容的燃料電池汽車的超級電容控制系統(tǒng)及方法。

一種帶超級電容的燃料電池汽車的超級電容控制系統(tǒng)，包括氫燃料電池、DCDC轉(zhuǎn)換器、DCAC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、主減速器、車輪、超級電容、雙向DCDC轉(zhuǎn)換器以及動力電池，所述氫燃料電池的輸出端連接DCDC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DCDC轉(zhuǎn)換器的第一輸出端連接DCAC轉(zhuǎn)換器的輸入端，超級電容的輸出端連接雙向DCDC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DCDC轉(zhuǎn)換器的第二輸出端分別與雙向DCDC轉(zhuǎn)換器以及動力電池相連接，DCAC轉(zhuǎn)換器的輸出端連接電機(jī)的輸入端，電機(jī)的輸出端連接主減速器的輸入端，主減速器與車輪相連接。

進(jìn)一步地，所述燃料電池輸出功率劃分為怠速功率IP、最佳功率BP以及最大功率MP。

進(jìn)一步地，整車工作模式包括驅(qū)動模式DM和回饋模式RM；功率需求包括零功率需求Z、小功率需求S、中等功率需求M以及大功率需求L。

一種帶超級電容的燃料電池汽車的超級電容控制方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)工況，確定超級電容的工作模式；

S2、根據(jù)整車的負(fù)載情況，計算出超級電容的需求功率P_sc；

S3、計算超級電容雙向DCDC工作電流I_scdc＝P_sc/U，其中U為高壓母線電壓，P_sc為超級電容的需求功率。

進(jìn)一步地，S1所述超級電容工作模式有充電模式CM、放電模式DCM以及待機(jī)模式IM。

進(jìn)一步地，所述超級電容的需求功率P_sc的計算公式如下：

P_sc＝P_mot+P_HVload-P_fcs-P_bat

其中，P_mot為電機(jī)需求功率，P_HVload為高壓負(fù)載功率，P_fcs為燃料電池功率，P_bat為動力電池功率。

進(jìn)一步地，所述P_mot、P_HVload、，P_fcs以及P_bat的計算公式分別如下：

P_mot＝min(f(accpct，brkpct)，P_m)