[發明專利]一種燃料電池域控制系統及其控制策略

在審

• 申請號: 202210580138.8
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114872588A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 宋光吉;楊福清;吳焜昌;王健偉;盧濤;尚明豐;饒曉華;唐靜
• 申請（專利權）人: 廈門金龍聯合汽車工業有限公司
• 主分類號: B60L58/30
• 分類號: B60L58/30;B60L58/31;B60L3/00;B60L3/04;B60R16/023;G05B23/02
• 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

1.一種燃料電池域控制系統，其特征在于：包括將燃料電池電動汽車整車控制器VCU、燃料電池系統控制器FCU、氫管理系統控制器HMS、整車綜合熱管理系統控制器ICS、數據傳輸控制器T-Box五個部件功能集成于內部的域控制器，所述域控制器由域控制器從站和域控制器主站組成，所述域控制器從站的第一路CAN1與所述域控制器主站進行唯一通訊，域控制器從站的第二路CAN接入整車動力CAN網絡，與整車設備端物理連接，該域控制器從站包括IO信號采集模塊、IO信號驅動模塊、CAN網絡通訊模塊、車載遠程數據傳輸模塊；所述域控制器主站包括整車上下電模塊、能量管理模塊、燃料電池控制模塊、故障診斷模塊，域控制器主站的各模塊之間采用函數調用需求信號或直接采用模塊信號，實現各個模塊的控制策略獨立運行。

2.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述IO信號采集模塊用于采集燃料電池域控制系統傳感器的信號，所述燃料電池域控制系統傳感器包括油門踏板、制動踏板、鑰匙開關、加氫信號、氫氣壓力、氫氣溫度、空氣壓力、空氣流量、空氣濕度、冷卻液溫度、冷卻液壓力、氫氣濃度。

3.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述IO信號驅動模塊包括高邊驅動電路模塊和低邊驅動電路模塊，用于驅動燃料電池域控制系統所含部件，包括電源繼電器驅動、散熱風扇PWM、氫氣電磁閥、雙級減壓閥、排氮閥、排水閥、噴嘴閥、節氣門、瓶口閥、主氫閥。

4.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述車載遠程數據傳輸模塊負責將整車重要關鍵數據通過無線終端傳輸到數據監管平臺，實現實時監控燃料電池電動汽車運行情況及歷史數據回放。

5.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述整車上下電模塊在新能源電動汽車上下電策略基礎上，綜合燃料電池系統、氫系統、綜合熱管理系統的上下電策略。

6.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述能量管理模塊根據駕駛員意圖計算整車需求功率，結合當前動力電池充放功率與燃料電池系統輸出功率，實時計算整車驅動電機需求扭矩，以及燃料電池輸出需求功率，從而實現整車能量協調管理；所述燃料電池控制模塊根據能量管理模塊分配的功率需求控制燃料電池各子系統，子系統包括電控子系統、水熱子系統、氫氣子系統、空氣子系統。

7.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述故障診斷模塊根據與域控制器從站通訊獲取整車部件故障等級以及整車自身制定的故障診斷等級，采用儀表聲光報警、限制電機輸出功率或燃料電池輸出功率、整車下高壓保護措施，實現整車使用安全。

8.如權利要求1所述的一種燃料電池域控制系統，其特征在于：所述域控制器主站內還集成有一個主站CAN通訊模塊，該主站CAN通訊模塊負責燃料電池域控制系統內部節點之間的通訊，包括燃料電池升壓DCF、水泵控制器WP、空壓機控制器ACP、氫循環泵HRB、加熱器PTC、電壓巡檢CVM。

9.一種燃料電池控制策略，其特征在于，包括如權利要求1至8任一所述的一種燃料電池域控制系統，具體過程如下：

(1)域控制器主站低壓上電喚醒，開啟燃料電池域控制系統進行全域自檢功能；

(2)判斷域控制系統是否有故障信號，若沒有則進入步驟(3)，否則域控制器從站將報系統故障；

(3)整車閉合高壓繼電器，接通整車高壓部件，完成純電上高壓；

(4)判斷燃料電池是否滿足開堆條件，若是燃料電池進入開機流程，實現燃料電池正常輸出電能，提供整車驅動行駛；

(5)判斷是否收到鑰匙下電請求信號或嚴重故障，若是燃料電池進入整車關機流程；

(6)先后斷開整車高壓電源與域控制系統低壓電源。

10.如權利要求9所述的一種燃料電池控制策略，其特征在于：所述燃料電池的整車關機流程如下：先控制燃料電池系統功率降載；然后關機進行空氣側吹掃和氫氣側吹掃，吹掃時間持續2-10分鐘；再逐步關閉燃料電池氫氣電磁閥及水泵；最后斷開燃料電池系統的DCF繼電器。