[發明專利]一種多能量源的燃料電池系統能量管理的方法和系統

有效

• 申請號: 202310944396.4
• 申請日: 2023-07-31
• 公開（公告）號: CN116653709B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張震;田真
• 申請（專利權）人: 北京重理能源科技有限公司;上海重塑能源科技有限公司
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40
• 代理公司: 北京星通盈泰知識產權代理有限公司 11952
• 代理人: 吳靜

1.一種多能量源的燃料電池系統能量管理的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、基于行駛路況預測能量電池和功率電池中任一電池的期望功率值的范圍，所述行駛路況包括上坡、平路擁堵路段、平路機非混行路段、平路交叉路口較多的路段和平路暢通路段；

S2、當整車的目標功率值確定時，基于燃料電池的氫耗率特性和所述任一電池的期望功率值的范圍查找氫燃料消耗最低值對應的燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值；

S3、基于整車的目標功率值、燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值分配燃料電池、能量電池和功率電池的輸出功率。

2.根據權利要求1所述的一種多能量源的燃料電池系統能量管理的方法，其特征在于，所述基于燃料電池的氫耗率特性和所述任一電池的期望功率值的范圍查找氫燃料消耗最低值對應的燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值，包括：基于能量電池和功率電池的氫燃料消耗與電能的轉換系數將能量電池和功率電池的不同的目標功率值等效為氫燃料消耗；基于所述等效為氫燃料消耗和燃料電池的氫耗率特性建立氫燃料總消耗表達式；基于氫燃料總消耗表達式、燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值構建整車的目標功率值確定時氫燃料總消耗與燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值的關系模型；基于關系模型查找氫燃料消耗最低值對應的燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值，且所述任一電池的目標功率值不超過所述期望功率值的范圍，所述燃料電池的目標功率值不超過燃料電池的最大輸出功率。

3.根據權利要求2所述的一種多能量源的燃料電池系統能量管理的方法，其特征在于，所述基于氫燃料總消耗表達式、燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值構建整車的目標功率值確定時氫燃料總消耗與燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值的關系模型，包括：通過從0到燃料電池的最大輸出功率范圍內查找燃料電池的每個目標功率值對應的氫燃料消耗值；在查找燃料電池的每個目標功率值對應的氫燃料消耗值的同時，查找所述任一電池的不同的目標功率值，所述任一電池的目標功率值不超過所述期望功率值的范圍，基于所述任一電池的所述期望功率值的范圍，當能量電池和功率電池中另一電池超出另一電池的最大輸出功率，則舍棄掉查找到的所述任一電池的目標功率值，繼續查找下一所述任一電池的目標功率值，構建出基于氫燃料總消耗、燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值的關系曲面；所述基于關系模型查找氫燃料消耗最低值對應的燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值，且所述任一電池的目標功率值不超過所述期望功率值的范圍，包括：找到該曲面的最小值對應的燃料電池的目標功率值和所述任一電池的目標功率值。

4.根據權利要求2所述的一種多能量源的燃料電池系統能量管理的方法，其特征在于，所述行駛路況為上坡；所述任一電池為能量電池；所述基于行駛路況預測能量電池和功率電池中任一電池的期望功率值的范圍，包括：采集油門開度和行駛速度，通過油門開度、行駛速度與能量電池的功率對應關系確定能量電池的期望功率值的范圍的預測值；基于上坡的坡度與能量電池的功率對應關系確定期望功率值的范圍的系數；基于所述期望功率值的范圍的預測值和期望功率值的范圍的系數的積確定所述能量電池的期望功率值的范圍。

5.根據權利要求4所述的一種多能量源的燃料電池系統能量管理的方法，其特征在于，所述基于上坡的坡度與能量電池的功率對應關系確定期望功率值的范圍的系數，包括：基于上坡的坡度與能量電池的氫燃料消耗與電能的轉換系數對應關系確定期望功率值的范圍的系數。