[發明專利]一種基于混合動力汽車運行狀態的動力電源功率分配方法

在審

• 申請號: 202110368930.2
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113071377A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 肖純;陳靜;田韶鵬;李廣強;楊航瞿;靖聲雯;孫興鵬
• 申請（專利權）人: 佛山仙湖實驗室
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李燦燦

本發明提供的是一種基于混合動力汽車運行狀態的動力電源功率分配方法，將混合動力汽車的運行狀態分為啟動加速、升速、行駛、降速、剎車5種工況，電源供電方式包括鋰電池供電、氫燃料電池系統供電、氫燃料電池系統和鋰電池混合供電3種。所述方法包括：根據實時獲取的混合動力汽車的運行狀態和整車需求功率，采用電源模式切換策略確定電源供電方式，采用功率分配策略確定氫燃料電池系統和鋰電池輸出的實時輸出功率值，從而控制氫燃料電池系統和鋰電池的輸出功率，以滿足整車需求功率，實現氫燃料電池系統和鋰電池的能量分配。本發明集電源模式切換策略和功率分配策略于一體，可應用于混合動力汽車的動力電源功率分配，提升整車的動力性能。

技術領域

本發明屬于混合動力汽車技術領域，具體涉及一種基于混合動力汽車運行狀態的動力電源功率分配方法。

背景技術

燃料電池汽車作為新能源汽車的重要組成部分，近年來也得到了快速的發展。然而，現階段的燃料電池系統輸出特性較軟，并且電池系統的核心零部件電堆的壽命問題，都影響了混合動力汽車的運行狀態。如何使混合動力源(燃料電池系統和鋰電池)之間穩定、可靠、高效的工作是混合動力汽車的關鍵技術之一。因此，動力電源功率分配方法的研究對混合動力汽車有著至關重要的意義。急需解決混合動力汽車動力性能，延長鋰電池循環壽命，提升混合動力汽車的動力性能、實時性和可靠性，同時降低整車成本，提升經濟性。而現有專利(如“201911355976.X”)均未實時考慮混合動力汽車運行狀態，影響實時性，從而在一定程度上造成電源功率的損耗。

考慮到以上問題，提出一種基于混合動力汽車運行狀態的動力電源功率分配方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，發明一種基于混合動力汽車運行狀態的動力電源功率分配方法，解決混合動力汽車動力性能達不到系統需求和鋰電池循環壽命短的問題，提升混合動力汽車的動力性能、實時性和可靠性，同時降低整車成本，提升經濟性。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種基于混合動力汽車運行狀態的動力電源功率分配方法，其特征在于，將混合動力汽車的運行狀態劃分為5種工況，分別為啟動加速、升速、行駛、降速和剎車，電源供電方式包括鋰電池供電、氫燃料電池系統供電、氫燃料電池系統和鋰電池混合供電。

該動力電源功率分配方法的步驟如下：

步驟一：實時獲取混合動力汽車的運行狀態、整車需求功率和鋰電池SOC；

步驟二：根據混合動力汽車的運行狀態和整車需求功率，采用電源模式切換策略確定電源供電方式；

步驟三：根據電源供電方式，采用功率分配策略確定氫燃料電池系統和鋰電池輸出的實時輸出功率值；

步驟四：根據所述實時輸出功率值控制氫燃料電池系統和鋰電池的輸出功率，以滿足整車需求功率；

重復步驟一至步驟四，實現氫燃料電池系統和鋰電池的能量分配。

進一步，所述電源模式切換策略為：

(1)當混合動力汽車的運行狀態為啟動加速狀態時，電源供電方式為鋰電池供電；

(2)當混合動力汽車的運行狀態為升速狀態和行駛狀態時，電源供電方式由以下任一種情況確定：

當整車需求功率小于氫燃料電池系統額定功率時，電源供電方式為氫燃料電池系統供電；

當整車需求功率大于等于氫燃料電池系統額定功率且鋰電池SOC小于第一閾值時，電源供電方式為氫燃料電池系統供電；

當整車需求功率大于等于氫燃料電池系統額定功率且鋰電池SOC大于等于第一閾值時，電源供電方式為氫燃料電池系統和鋰電池混合供電；