非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆电池技术领域，提供一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统。所述能量管理方法包括：实时获取动力电池的荷电状态SOC值；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式。其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。本发明专利技术在满足用户驾驶需求的前提下，实现了燃料电池系统与动力电池系统之间更合理的能量管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统


[0001]本专利技术涉及车辆电池
，特别涉及一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统。

技术介绍

[0002]随着能源的日渐缺乏和环境污染问题日渐严重，新能源车辆，例如纯电动车辆、混合动力车辆和燃料电池车辆等等，越来越受到政府及整车产业的强烈关注。但是，由于当前电池技术的约束，导致纯电动车辆续驶里程不能满足长途行驶的需求，从而使得纯电动车辆到目前还不能被普遍认可及大量普及。另外，混合动力车辆也面临环境污染和能源匮乏的问题。在此情形下，燃料电池车辆逐渐走进了人们的视线里。对于燃料电池车辆，氢燃料是目前最受欢迎的燃料之一。氢能是一种清洁环保型的能源，其排放物一般为水，并且不含NO
X
、SO
X
等有害气体物质，同时也不会产生造成全球变暖的CO2。
[0003]总体来看，目前市场多以非插电式燃料电池车辆为主，但因为燃料电池存在特性曲线较软且功率响应较慢的缺点，使得非插电式燃料电池车辆也对应具有动态响应疲软不及时的问题。另外，因燃料电池在车辆较大功率需求的情况下不能工作在最佳的工作区间，进而还会造成燃料电池的经济性差的问题。这些问题对客户会产生不好的驾驶体验，影响燃料电池车辆的推广和应用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，以至少部分地解决上述技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，包括：实时获取动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)值；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式。其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。
[0007]进一步的，所述燃料电池工作模式包括所述燃料电池的最大功率输出模式、恒定功率输出模式和最大效率输出模式。并且，所述不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系包括：第一SOC区间，其SOC值小于预设下限值，且对应于所述最大功率输出模式；第二SOC区间，其SOC值大于或等于所述预设下限值以及小于或等于预设上限值，且对应于所述恒定功率输出模式；以及第三SOC区间，其SOC值大于所述预设上限值，且对应于所述最大效率输出模式。
[0008]进一步的，所述燃料电池的所述最大功率输出模式适配于所述第一SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并
控制所述燃料电池以最大输出功率驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率；若是，则控制所述燃料电池的一部分输出功率用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分输出功率用于给所述动力电池充电；若否，则控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆。
[0009]进一步的，所述控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆包括：控制所述燃料电池停止向所述动力电池充电，并以全功率驱动所述车辆；若所述动力电池的SOC值仍处于所述第一SOC区间，则限制所述动力电池进行功率输出；以及若所述动力电池的SOC值超出所述第一SOC区间，则控制所述动力电池和所述燃料电池同时输出功率以驱动所述车辆。
[0010]进一步的，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池输出设定的恒定功率以驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于或等于所述燃料电池的当前输出功率；若是，则控制所述燃料电池输出的所述恒定功率的一部分用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分用于给所述动力电池充电；否则，控制所述燃料电池输出所述恒定功率以驱动车辆，并控制所述动力电池启动以进行助力。
[0011]进一步的，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为调整所述燃料电池的工作状态还包括：在所述控制所述动力电池启动以进行助力之后，若实时的车辆需求功率大于所述燃料电池的所述恒定功率与所述动力电池的最大输出功率之和，则对所述燃料电池进行恒压控制以提高所述燃料电池的所述恒定功率。
[0012]进一步的，所述燃料电池的所述最大效率输出模式适配于所述第三SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：若实时的车辆需求功率大于所述动力电池的最大输出功率，则控制所述燃料电池启动并以最大效率输出功率以驱动所述车辆；和/或若实时的车辆需求功率小于或等于所述燃料电池的最小输出功率，则控制所述燃料电池不启动。
[0013]相对于现有技术，本专利技术所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法具有以下优势：根据车辆需求功率以及当前的动力电池SOC状态实时地调整了燃料电池系统与动力电池系统的工作状态，在满足用户驾驶需求的前提下，实现燃料电池系统与动力电池系统之间更合理的能量管理。
[0014]本专利技术的另一目的在于提出一种机器可读存储介质、控制器及非插电式燃料电池车辆的电池控制系统，以至少部分地解决上述技术问题。
[0015]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0016]一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。
[0017]一种控制器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行上述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。
[0018]一种非插电式燃料电池车辆的电池控制系统，包括：动力电池系统、燃料电池系统以及上述的控制器，该控制器用于对所述动力电池系统和所述燃料电池系统进行能量管理。
[0019]所述机器可读存储介质、控制器及非插电式燃料电池车辆的电池控制系统与上述非插电式燃料电池车辆的能量管理方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0020]本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0021]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0022]在附图中：
[0023]图1是本专利技术实施例的一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法的流程示意图；
[0024]图2(a)-图2(c)是在车辆启动后在不同SOC区间应用本专利技术实施例的能量管理方法的示例的流程示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例中动力电池的SOC区间对应于所述燃料电池的功率输出方式的示意图；
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述非插电式燃料电池车辆的能量管理方法包括：实时获取动力电池的荷电状态SOC值；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式；其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。2.根据权利要求1所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池工作模式包括所述燃料电池的最大功率输出模式、恒定功率输出模式和最大效率输出模式；并且，所述不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系包括：第一SOC区间，其SOC值小于预设下限值，且对应于所述最大功率输出模式；第二SOC区间，其SOC值大于或等于所述预设下限值以及小于或等于预设上限值，且对应于所述恒定功率输出模式；以及第三SOC区间，其SOC值大于所述预设上限值，且对应于所述最大效率输出模式。3.根据权利要求2所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池的所述最大功率输出模式适配于所述第一SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池以最大输出功率驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率；若是，则控制所述燃料电池的一部分输出功率用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分输出功率用于给所述动力电池充电；若否，则控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆。4.根据权利要求3所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆包括：控制所述燃料电池停止向所述动力电池充电，并以全功率驱动所述车辆；若所述动力电池的SOC值仍处于所述第一SOC区间，则限制所述动力电池进行功率输出；以及若所述动力电池的SOC值超出所述第一SOC区间，则控制所述动力电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴麦青，王胜博，郝阳，周明旺，宋海军，王林啸，申亚洲，耿延龙，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：