本申请涉及新能源技术领域，公开了基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，包括：根据整车动力需求得到燃料电池的目标输出功率；获取路况数据，并根据路况数据得到对应的功率系数；根据车辆的加速度分布、加速踏板变化和制动踏板变化得到驾驶模式的修正系数；结合目标输出功率、功率系数以及修正系数得到燃料电池系统输出功率；本申请通过对燃料电池系统输出功率的柔性调节，在满足整车动力性需求的基础上，有效延长能量系统运行寿命。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新能源，具体为基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法。
技术介绍
1、新能源汽车中，氢燃料电池汽车被寄希望于成为未来最理想的清洁能源形式。由于燃料电池电力输出比较软的现实，常搭配动力电池等储能机构对燃料电池电力输出进行“削峰填谷”。针对混合双动力源，需要匹配双电系统的能量控制方法，以保证在满足整车动力性需求同时，保证两种能源设备均在高效、长寿命工况区间运行。
2、关于能量控制方法，目前现有的技术方案可概括为如下技术路线：
3、1)基于动力电池负荷状态(soc：state of capacity)的查表型燃料电池目标功率确定方法。例如：中国专利cn202010695477.1《一种质子交换膜燃料电池混合能量管理系统》。该专利提出一种针对动力电池不同soc区间的燃料电池目标输出功率的确定方法。
4、2)基于车辆动力需求的燃料电池目标功率确定方法。例如：doi:10.15917/j.cnki.1006-3331.2021.01.001《氢燃料电池混合动力客车能量控制策略仿真研究》。该论文提出一种基于整车动力需求的能量控制策略和目标功率确定的方法。
5、3)基于其他影响因素的燃料电池目标功率确定方法，可结合1)和2)进行。例如：中国专利cn202210614714.6《燃料电池车辆能量管理方法和系统》。该专利制定两套能量管理策略，分别针对于系统常温和低温启动要求。
6、但是为了进一步实现能量系统运行寿命延长，需要结合车辆实际运行情况对燃料电池系统输出功率进行。</p>7、申请内容
8、本申请的目的在于提供通过对燃料电池系统输出功率的柔性调节，在满足整车动力性需求的基础上，有效延长能量系统运行寿命的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法。
9、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
10、本专利技术的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，包括：
11、根据整车动力需求得到燃料电池的目标输出功率；
12、获取路况数据，并根据路况数据得到对应的功率系数；
13、根据车辆的加速度分布、加速踏板变化和制动踏板变化得到驾驶模式的修正系数；
14、结合目标输出功率、功率系数以及修正系数得到燃料电池系统输出功率。
15、进一步，获取路况数据，并根据路况数据得到对应的功率系数的方法包括：
16、通过公式1，计算车辆在运行时间段内累计行驶的爬坡坡度或下坡坡度均小于等于p°的总里程数占该时间段内车辆累计行驶的总里程数的比例lrm，
17、
18、其中，sn为车辆在运行时间段内爬坡坡度或下坡坡度均小于等于p°的任意一个时间段的累计行驶里程数，s为车辆在运行时间段内车辆累计行驶的总里程数；
19、当lrm∈[80,100]时，则路况判断为平稳路况，对应的功率系数为ρ0；
20、当lrm∈[60,80)时，则计算车辆在运行时间段内行驶坡度大于p°的累计行驶里程数中爬坡累计里程数占的比例，若大于90％，则路况判断为短爬坡路况，对应的功率系数为ρ1；
21、当lrm小于60时，且车辆在运行时间段内行驶坡度大于p°的累计行驶里程数中爬坡累计里程数占的比例大于90％，则路况判断为长爬坡路况，对应的功率系数为ρ2；
22、当lrm小于60时，则计算车辆在运行时间段内行驶坡度大于p°的累计行驶里程数中下坡累计里程数占的比例，若大于90％，则路况判断为下坡路况，对应的功率系数为ρ3。
23、进一步，根据车辆的加速度分布、加速踏板变化和制动踏板变化得到驾驶模式的修正系数的方法包括：
24、根据公式2计算修正系数：
25、
26、其中，f(v′)为车辆加速度分布函数，为加速踏板变化函数，z(b)制动踏板变化函数，a、b、c为权重系数，μ为针对于不同驾驶模式的修正系数。
27、进一步，车辆加速度分布函数具体为：
28、
29、其中，f(v′)表示t0-t1时间段内，从车速计算获得的车辆加速斜率的均值，v’为车速的导数。
30、进一步，加速踏板变化函数具体为：
31、
32、其中，表示t0-t1时间段内，车辆加速踏板动作数据，nac是时间段内加速踏板使能次数，n0为设定数值。
33、进一步，制动踏板变化函数具体为：
34、
35、其中，z(b)表示t0-t1时间段内，车辆加速踏板动作数据，ndc是时间段内加速踏板使能次数，n1为设定数值。
36、基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制装置，包括：整车控制器，用于根据整车动力需求得到燃料电池的目标输出功率；
37、燃料电池控制器，用于根据目标输出功率，结合路况数据对应的功率系数，利用在不同驾驶模式下的修正系数，得到燃料电池系统输出功率。
38、进一步，还包括：
39、与燃料电池控制器连接的车辆运行跟踪器，用于获取一段时间内，车辆行驶的里程数据；
40、与燃料电池控制器连接的车载角度传感器，用于获取车辆行驶过程中的坡度数据。
41、进一步，还包括：
42、与燃料电池控制器连接的加速传感器，用于获取车辆行驶过程中的加速数据；
43、与燃料电池控制器连接的加速踏板开度传感器，用于获取车辆行驶过程中加速踏板动作数据；
44、与燃料电池控制器连接的制动踏板开度传感器，用于获取车辆行驶过程中制动踏板动作数据。
45、与现有技术相比，本申请的有益效果是：
46、车辆在运行一段时间后，根据动力需求得到燃料电池的目标输出功率，同时结合该段时间内的路况数据得到对应的功率系数，并利用根据车辆的加速度分布、加速踏板变化和制动踏板变化得到不同驾驶模式的修正系数，对燃料电池系统的输出功率进行调节，以延长能量系统运行寿命；根据目标输出功率preq，结合路况数据对应的功率系数ρ，利用在不同驾驶模式下的修正系数μ对燃料电池系统的输出功率pout修正与优化调整，即pout＝preq*ρ*μ，以实现燃料电池系统输出功率的柔性调节，在整车需求功率不变的情况下，对燃料电池系统输出功率进行调节，则动力电池系统也被动进行了相对应调节，进而实现了延长能量系统的运行寿命；本专利技术通过对燃料电池系统输出功率的柔性调节，在满足整车动力性需求的基础上，有效延长能量系统运行寿命。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，获取路况数据，并根据路况数据得到对应的功率系数的方法包括：
3.根据权利要求1所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，根据车辆的加速度分布、加速踏板变化和制动踏板变化得到驾驶模式的修正系数的方法包括：
4.根据权利要求3所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，车辆加速度分布函数具体为：
5.根据权利要求3所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，加速踏板变化函数具体为：
6.根据权利要求3所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，制动踏板变化函数具体为：
7.基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求7所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制装置，其特征在于，还包括：
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【技术特征摘要】
1.基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，获取路况数据，并根据路况数据得到对应的功率系数的方法包括：
3.根据权利要求1所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，根据车辆的加速度分布、加速踏板变化和制动踏板变化得到驾驶模式的修正系数的方法包括：
4.根据权利要求3所述的基于路况和驾驶模式的燃料电池输出功率控制方法，其特征在于，车辆加速度分布函数具体为：
【专利技术属性】
技术研发人员：杨琨，耿哲，石皋莲，黄静雯，任亚辉，李浩东，张新磊，朱洁，
申请(专利权)人：氢通上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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