The invention discloses a multi-source control system and control method for fuel cell vehicle. The multi-source controller functions include fuel cell engine controller, vehicle controller and communication function with vehicle intelligent control system. The multi-source controller includes fuel-to-fuel battery stack, stack operation monitoring device, stack operation environment control device, controller, upper computer and fuel electricity. This multi-source controller and control method solves the problem of independent design and operation of two sets of software and hardware of fuel cell engine controller and vehicle controller on existing fuel cell vehicles, which is not conducive to resource integration, resulting in resource waste, difficult to reduce cost and fuel cell engine controller and vehicle on existing fuel cell vehicles. Controller hardware and software are designed independently, which is not conducive to functional safety, electromagnetic compatibility, security redundancy and the design of integrated requirements for intelligent control chip and system, and increases the problem of system risk.
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池汽车多源控制器及控制方法
本专利技术属于燃料电池汽车领域，具体涉及一种燃料电池汽车多源控制器及控制方法。
技术介绍
燃料电池发动机控制器是燃料电池发动机的大脑，控制燃料电池发动机的安全可靠运行。燃料电池发动机控制器的功能主要包括气管理，电管理，水管理，热管理，通信功能与故障诊断。(1)气管理，氢燃料电池主要通过氢气与氧气的反应来发电，因此气管理在系统中具有重要作用。首先根据当前设定的功率，来选择最佳运行状态下的反应气体压力，另一方面，反应气体不断消耗，流量的变化会导致压力的波动。为了保证燃料电池的正常运转，必须设计合理的气管理系统。(2)电管理，燃料电池的电管理主要包括各个单体电池的电压检测、输出电流过电流保护等。在燃料电池工作期间，电池组监控器要实时检测单电池电压、输出总电压，输出电流等。若有某单电池损坏，则可能导致电池组不能正常运行，甚至爆炸。当输出电流过载时，电池组也会出现故障及危险，这时就要及时停止电池组工作。(3)水管理，采用有效的水管理，不仅可以增加电池的峰值功率，而且可以增大电池在峰值功率工作时的稳定性。保持电池内部适当的湿度，并及时排除...
【技术保护点】
1.一种燃料电池汽车多源控制器，其特征在于：包括核心单片机、CAN接口滤波电路、数字量输入扩展电路、数字量输出扩展电路、AD转换电路、电压‑电流转换电路；CAN接口滤波电路分别与核心单片机的CAN端口和燃料电池系统的CAN网络连接；数字量输入扩展电路的输入端连接燃料电池的数字量传感器，输出端连接核心单片机的数字量输入端；数字量输出扩展电路的输入端连接核心单片机的数字量输出端，输出端连接燃料电池的感性负载；AD转换电路的输入端连接燃料电池的模拟量传感器，输出端连接核心单片机的模拟量输入端；电压‑电流转换电路的输入端连接核心单片机的模拟量输出端，输出端连接燃料电池的DC/DC及...
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池汽车多源控制器，其特征在于：包括核心单片机、CAN接口滤波电路、数字量输入扩展电路、数字量输出扩展电路、AD转换电路、电压-电流转换电路；CAN接口滤波电路分别与核心单片机的CAN端口和燃料电池系统的CAN网络连接；数字量输入扩展电路的输入端连接燃料电池的数字量传感器，输出端连接核心单片机的数字量输入端；数字量输出扩展电路的输入端连接核心单片机的数字量输出端，输出端连接燃料电池的感性负载；AD转换电路的输入端连接燃料电池的模拟量传感器，输出端连接核心单片机的模拟量输入端；电压-电流转换电路的输入端连接核心单片机的模拟量输出端，输出端连接燃料电池的DC/DC及变频器；其中，数字量输入扩展电路、数字量输出扩展电路、模拟量输出端、CAN接口滤波电路与核心单片机之间均具有光电隔离电路。2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车多源控制器，其特征在于：所述数字量传感器包括档位信号传感器、钥匙信号传感器、离合器开关信号传感器。3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车多源控制器，其特征在于：所述模拟量传感器包括加速踏板信号采集传感器。4.根据权利要求1所述的燃料电池汽车多源控制器，其特征在于：还包括PWM信号采集电路、PWM信号输出电路；其中，PWM信号采集电路采集正弦或脉冲形式的转速传感器信号；PWM信号输出电路能够控制风扇，并具有电机驱动功能，能够驱动节气门电机。5.一种燃料电池汽车多源控制器的控制方法，其特征在于：包括启动模式控制、能量分配控制、制动回馈控制、故障诊断及容错控制、驾驶员意图解释控制；启动过程中，根据动力电池剩余电量选择运行模式，当动力电池的剩余电量大于最大剩余电量的时候，采用纯电动模式；当动力电池的剩余电量大于最小剩余电量且小于最大剩余电量的时候，根据驾驶员输入指令选择启动模式；当动力电池的剩余电量小于最小剩余电量的时候，启动燃料电池发动机；启动后，根据汽车各运行参数执行能量分配控制、制动回馈控制、故障诊断及容错控制、驾驶员意图解释控制算法。6.根据权利要求5所述的燃料电池汽车多源控制器的控制方法，其特征在于：车辆启停状态控制逻辑如下：步骤1、将钥匙拧到ON档，控制器采集到钥匙输入的ON档信号，进入12V低压上电模式，控制动力系统部件控制器上电；步骤2、将钥匙拧到OFF档一定时间内再拧回ON档或将钥匙拧至Start档，控制器根据采集到的钥匙信号输入，并且判定当前部件是否满足启动状态，如果满足启动状态，进入电动模式启动，控制器发出BMS使能信号，BMS完成预充后，反馈当前继电器状态及系统状态就绪，车辆进入纯电动模式；步骤3、电动模式启动成功后，控制器发送DCL使能指令，为12V系统进行供电及12V蓄电池充电，同时，控制器根据驾驶员的行车意图对电机控制器发出使能及扭矩命令，车辆在纯电动模式行驶；步骤4、将钥匙直接拧至Start档，在纯电动模式启动成功后，直接进入燃料电池启动模式，控制器发送燃料电池使能命令，燃料电池根据命令启动，启动成功后，进入燃料电池模式，控制器对DCDC发出控制指令，发送燃料电池设定功率，DCDC控制输出电流为驱动系统供电及动力电池充电；步骤5、进入燃料电池模式后，车辆正常行驶；步骤6、判断是否有动力系统各零部件出现关机故障或钥匙拧至OFF档，如果有，车辆进入关机流程，首先关闭燃料电池，发出关闭燃料电池指令后需等待燃料电池完成关机流程，发送关闭完成指令后，再进入纯电动模式关闭，进入电动模式关闭后发送动力电池关闭指令，同时发送电机放电指令，为母线进行放电，否则，返回执行步骤5；步骤7、判断母线电压是否低于60V或放电超时60s，如果是，进入低压断电模式，控制器控制动力系统各节点低压下电，完成整个燃料电池系统的启停。7.根据权利要求5所述的燃料电池汽车多源控制器的控制方法，其特征在于：所述扭矩控制策略包括扭矩请求，扭矩限制，扭矩协调和扭矩滤波四个部分，其中，扭矩请求包含加速踏板扭矩请求，蠕行扭矩请求，巡航扭矩请求，ESP干涉扭矩请求和能量回收扭矩请求；扭矩限制从功率限制，车速限制和扭矩限值三个方面限制驱动扭矩和回收扭矩输出，避免电池过流和电机过载；扭矩协调根据车辆的工况和驾驶员的意图，确定各扭矩需求的优先级，输出当前工况下的最优扭矩...
【专利技术属性】
技术研发人员：明巧红，徐康聪，殷婷婷，李敏强，
申请(专利权)人：上海汉翱新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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