一种燃料电池需求功率估算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料电池需求功率估算方法及装置，通过获取工况数据和整车基本数据，然后计算在不同回收率的车辆需求总能量；依据非停车时间占比系数和所述车辆需求总能量，计算得到燃料电池初始功率；基于选定的后背功率系数和所述燃料电池初始功率，估算得到燃料电池需求功率。由于工况数据对应了车辆不同工况，因此，可以通过该方法得出工况变化对动力源功率的影响，也可以根据动力源功率给出工况的限制条件，从而能够基于变化的工况得到对燃料电池的需求功率，提升了系统的使用寿命。

A method and device for estimating the required power of fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池需求功率估算方法及装置
本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池需求功率估算方法及装置。
技术介绍
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又成电化学发电器。燃料电池汽车以其零排放、高效率、长续航等优点，被认为是未来汽车发展方向之一。燃料电池系统对功率变化响应慢，输出功率不适合急剧频繁变化，因此，燃料电池输出功率是否稳定会影响系统的使用寿命。
技术实现思路
针对于上述问题，本专利技术提供一种燃料电池需求功率估算方法及装置，能够基于变化的工况得到对燃料电池的需求功率，提升了系统的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种燃料电池需求功率估算方法，所述方法包括：获取工况数据，所述工况数据包括离散车速数据、加速度分布数据、对应加速度下累计时间数据以及车速大于零时的总驱动时间；获取整车基本数据，所述整车基本数据包括整车质量、滚动阻力关联系数、风阻系数以及迎风面积；根据所述工况数据和所述整车基本数据，计算获得在不同回收率的车辆需求总能量；依据非停车时间占比系数和所述车辆需求总能量，计算得到燃料电池初始功率；基于选定的后背功率系数和所述燃料电池初始功率，估算得到燃料电池需求功率。可选地，所述车辆需求总能量包括动力源输入能量，所述方法还包括：获取车辆不同运行工况下的动力源输入能量；依据所述车辆不同运行工况下的动力源输入能量，确定动力源输入能量与车辆工况的目标关系式，所述目标关系式至少表征动力源输入能量、克服道路阻力做工以及系统平均效率的关系式。可选地，所述不同运行工况包括车辆加速工况、车辆减速工况和车辆匀速工况，其中，在车辆加速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能以及系统平均效率之间的关系式；在车辆匀速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做工与系统平均效率之间的关系式；在车辆减速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能以及系统平均效率之间的关系式；或者在车辆减速工况下，回收能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能、机械刹车做功以及系统平均效率之间的关系式。可选地，所述根据所述工况数据和所述整车基本数据，计算获得在不同回收率的车辆需求总能量，包括：根据整车基本数据，计算获得阻力做功数据；依据所述阻力做功数据、所述工况数据和所述目标关系式，计算得到在不同回收率的车辆需求总能量。可选地，所述方法还包括：根据燃料电池需求功率、所述车辆需求总能量和所述目标关系式，确定车辆工况参数。一种燃料电池需求功率估算装置，所述装置包括：第一获取单元，用于获取工况数据，所述工况数据包括离散车速数据、加速度分布数据、对应加速度下累计时间数据以及车速大于零时的总驱动时间；第二获取单元，用于获取整车基本数据，所述整车基本数据包括整车质量、滚动阻力关联系数、风阻系数以及迎风面积；第一计算单元，用于根据所述工况数据和所述整车基本数据，计算获得在不同回收率的车辆需求总能量；第二计算单元，用于依据非停车时间占比系数和所述车辆需求总能量，计算得到燃料电池初始功率；估算单元，用于基于选定的后背功率系数和所述燃料电池初始功率，估算得到燃料电池需求功率。可选地，所述装置还包括：第三获取单元，用于获取车辆不同运行工况下的动力源输入能量，所述车辆需求总能量包括动力源输入能量；关系式确定单元，用于依据所述车辆不同运行工况下的动力源输入能量，确定动力源输入能量与车辆工况的目标关系式，所述目标关系式至少表征动力源输入能量、克服道路阻力做工以及系统平均效率的关系式。可选地，所述不同运行工况包括车辆加速工况、车辆减速工况和车辆匀速工况，其中，在车辆加速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能以及系统平均效率之间的关系式；在车辆匀速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做工与系统平均效率之间的关系式；在车辆减速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能以及系统平均效率之间的关系式；或者在车辆减速工况下，回收能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能、机械刹车做功以及系统平均效率之间的关系式。可选地，所述第一计算单元具体用于：根据整车基本数据，计算获得阻力做功数据；依据所述阻力做功数据、所述工况数据和所述目标关系式，计算得到在不同回收率的车辆需求总能量。可选地，所述装置还包括：工况确定单元，用于根据燃料电池需求功率、所述车辆需求总能量和所述目标关系式，确定车辆工况参数。相较于现有技术，本专利技术提供了一种燃料电池需求功率估算方法及装置，通过获取工况数据和整车基本数据，然后计算在不同回收率的车辆需求总能量；依据非停车时间占比系数和所述车辆需求总能量，计算得到燃料电池初始功率；基于选定的后背功率系数和所述燃料电池初始功率，估算得到燃料电池需求功率。由于工况数据对应了车辆不同工况，因此，可以通过该方法得出工况变化对动力源功率的影响，也可以根据动力源功率给出工况的限制条件，从而能够基于变化的工况得到对燃料电池的需求功率，提升了系统的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种燃料电池需求功率估算方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种燃料电池需求功率估算装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。在本专利技术实施例中提供了一种燃料电池需求功率估算方法，参见图1，该方法可以包括以下步骤：S101、获取工况数据。所述工况数据包括离散车速数据、加速度分布数据、对应加速度下累计时间数据以及车速大于零时的总驱动时间。在本申请实施例中需要对大数据工况进行统计，即统计传统车辆长时间运行的车速、加速度等历史数据。S102、获取整车基本数据。所述整车基本数据包括整车质量、滚动阻力关联系数、风阻系数以及迎风面积。S103、根据所述工况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池需求功率估算方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取工况数据，所述工况数据包括离散车速数据、加速度分布数据、对应加速度下累计时间数据以及车速大于零时的总驱动时间；/n获取整车基本数据，所述整车基本数据包括整车质量、滚动阻力关联系数、风阻系数以及迎风面积；/n根据所述工况数据和所述整车基本数据，计算获得在不同回收率的车辆需求总能量；/n依据非停车时间占比系数和所述车辆需求总能量，计算得到燃料电池初始功率；/n基于选定的后背功率系数和所述燃料电池初始功率，估算得到燃料电池需求功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池需求功率估算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取工况数据，所述工况数据包括离散车速数据、加速度分布数据、对应加速度下累计时间数据以及车速大于零时的总驱动时间；
获取整车基本数据，所述整车基本数据包括整车质量、滚动阻力关联系数、风阻系数以及迎风面积；
根据所述工况数据和所述整车基本数据，计算获得在不同回收率的车辆需求总能量；
依据非停车时间占比系数和所述车辆需求总能量，计算得到燃料电池初始功率；
基于选定的后背功率系数和所述燃料电池初始功率，估算得到燃料电池需求功率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆需求总能量包括动力源输入能量，所述方法还包括：
获取车辆不同运行工况下的动力源输入能量；
依据所述车辆不同运行工况下的动力源输入能量，确定动力源输入能量与车辆工况的目标关系式，所述目标关系式至少表征动力源输入能量、克服道路阻力做工以及系统平均效率的关系式。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同运行工况包括车辆加速工况、车辆减速工况和车辆匀速工况，其中，在车辆加速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能以及系统平均效率之间的关系式；在车辆匀速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做工与系统平均效率之间的关系式；在车辆减速工况下所述动力源输入能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能以及系统平均效率之间的关系式；或者在车辆减速工况下，回收能量表征克服道路阻力做功、车辆所具有动能、机械刹车做功以及系统平均效率之间的关系式。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述工况数据和所述整车基本数据，计算获得在不同回收率的车辆需求总能量，包括：
根据整车基本数据，计算获得阻力做功数据；
依据所述阻力做功数据、所述工况数据和所述目标关系式，计算得到在不同回收率的车辆需求总能量。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据燃料电池需求功率、所述车辆需求总能量和所述目标关系式，确定车辆工况参数。


6.一种燃料电池需求功率估算装...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明霞，李宁，王朝辉，沈兆树，董斌，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37