燃料电池车辆能量控制方法、存储介质和车辆技术

本发明专利技术提出了一种燃料电池车辆能量控制方法、计算机存储介质和车辆，该方法包括：获取整车需求功率，以及，获取动力电池的SOC值；确定整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围；根据整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和SOC值控制燃料电池和动力电池的输出功率。本发明专利技术实施例的电池车辆能量控制方法，通过在确定整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围时，根据整车需求功率所处的阈值范围和动力电池的SOC值控制燃料电池和动力电池的输出功率，从而实时调控燃料电池在不同工况下的输出功率，减少定值输出造成的能量损失。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池车辆能量控制方法、存储介质和车辆
本专利技术涉及车辆领域，尤其是涉及一种燃料电池车辆能量控制方法、计算机存储介质和车辆。
技术介绍
目前，常见的电池控制策略中，如图1所示，为相关技术中电池控制策略的示意图。其控制方法包括步骤S1'：整理并分析影响燃料电池耐久性的工况；步骤S2'：确定能量管理控制策略控制目标；步骤S3'：制定基于模糊的能量管理控制策略；步骤S4'：制定补充控制策略，在保证车辆动力性、动力系统效率以及动力电池SOC(StateofCharge，荷电状态)的前提下，改善燃料电池耐久性。在动力电池SOC过低时，燃料电池保持高功率运行，在需求动力不高时为动力电池充电，使动力电池SOC上升至良好的状态；当动力电池过高时，在保证车辆动力性的前提下，燃料电池在低功率运行，此时主要以动力电池放电为主，使动力电池SOC下降至较良好的状态。但是，在该电池控制策略中，燃料电池根据不同的工况只能通过定值输出功率，这样的定值输出对能量存在一定的损失；燃料电池以低功率运行时，也有可能大于需求功率，不能防止电池过冲，以及，在动力电池SOC较小无法保持功率跟随时，燃料电池以较大功率输出，造成能量损失。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种燃料电池车辆能量控制方法，该方法可以减小能量损失。本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机存储介质。本专利技术的第三个目的在于提出一种车辆。为了达到上述目的，本专利技术的第一方面实施例提出了一种燃料电池车辆能量控制方法，该方法包括：获取整车需求功率，以及，获取动力电池的SOC值；确定所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围；根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率。根据本专利技术实施例的燃料电池车辆能量控制方法，通过获取整车需求功率和动力电池的SOC值，并在确定整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围时，根据整车需求功率所处的阈值范围和动力电池的SOC值控制燃料电池和动力电池的输出功率，即根据整车需求功率的功率变化和动力电池SOC值的变化，实时调控燃料电池在不同工况下的输出功率，相较于定值输出功率，可以降低能量损失，以及，在动力电池SOC值无法满足功率跟随时，根据整车需求功率大小控制燃料电池的输出功率，无需以最大功率输出，避免以最大功率输出造成的能量损失。在一些实施例中，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率，包括：确定所述整车需求功率大于零且小于燃料电池的最小稳定工作功率值；当所述动力电池的SOC值小于第一SOC阈值时，控制所述燃料电池输出所述最小稳定工作功率值，并控制所述动力电池以第一充电功率充电，其中，所述第一充电功率为所述燃料电池的最小稳定功率值与所述整车需求功率的差值；当所述动力电池的SOC值大于等于所述第一SOC阈值且小于第二SOC阈值时，燃料电池系统开启，则控制所述燃料电池输出所述最小稳定工作功率值，并控制所述动力电池以所述第一充电功率充电，或者，所述燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率；当所述动力电池的SOC值大于等于所述第二SOC阈值时，控制所述动力电池输出所述整车需求功率值，燃料电池以小功率运行时，该功率也有可能大于整车需求功率，通过控制动力电池输出整车需求功率，可以防止电池过充。在一些实施例中，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出，包括：确定所述整车需求功率大于所述最小稳定工作功率值且小于所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值；当所述动力电池的SOC值小于第一SOC阈值时，控制所述燃料电池输出所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值，并控制所述动力电池以第二充电功率充电，其中，所述第二充电功率为所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值与所述整车需求功率的差值；当所述动力电池的SOC值大于等于第一SOC阈值且小于第三SOC阈值时，燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率，或者，所述燃料电池系统开启，控制所述燃料电池输出所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值，并控制所述动力电池以所述第二充电功率充电；当所述动力电池的SOC值大于等于所述第三SOC阈值且小于等于第四SOC阈值时，所述燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率，或者，所述燃料电池系统开启，控制所述燃料电池输出所述整车需求功率；当所述动力电池的SOC值大于所述第四SOC阈值且小于第二SOC阈值时，所述燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率，或者，所述燃料电池系统开启，控制所述燃料电池输出最小稳定工作功率值，并控制所述动力电池输出第一放电功率，其中，所述第一放电功率为所述整车需求功率与所述最小稳定工作功率值的差值；当所述动力电池的SOC值大于所述第二SOC阈值时，控制所述动力电池输出所述整车需求功率。在一些实施例中，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率，包括：确定所述整车需求功率大于所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值且小于所述燃料电池的额定功率；当所述动力电池的SOC值小于第一SOC阈值时，根据所述燃料电池的额定功率、所述整车需求功率和所述动力电池的输出功率获得第一输出功率，并控制所述燃料电池输出所述第一输出功率，控制所述动力电池以第三充电功率充电，其中，所述第三充电功率为所述燃料电池的额定功率与所述整车需求功率的差值；当所述动力电池的SOC值大于所述第一SOC阈值且小于第二SOC阈值时，控制所述燃料电池输出所述整车需求功率。当所述动力电池的SOC值大于等于所述第二SOC阈值时，根据所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值、所述整车需求功率和所述动力电池输出功率获得第二输出功率值，并控制所述燃料电池输出所述第二输出功率，控制所述动力电池以第四充电功率充电，其中，所述第四充电功率为所述整车需求功率与所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值的差值。在一些实施例中，所述第一输出功率等于min{Pfcrate，Pdem+k1·Pbat}，其中，Pfcrate为所述燃料电池的额定功率，Pdem为整车需求功率，Pbat为动力电池充电功率，k1为充电比例系数，通过增加比例系数，使燃料电池在特定工况下进行实时调控，可以以合适功率输出，避免能量损失。在一些实施例中，所述第二输出功率等于max{Pfcop，Pdem-k2·Pbat}；其中，Pfcop为所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值，Pdem为整车需求功率，Pbat为所述动力电池的输出功率，k2为放电比例系数，通过增加比例系数，使燃料电池在特定工况下进行实时调控，可以以合适功率输出，避免能量损失。在一些实施例中，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出，包括：确定所述整车需求功率大于所述燃料电池的额定功率且小于所述燃料电池的峰值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池车辆能量控制方法，其特征在于，/n获取整车需求功率，以及，获取动力电池的SOC值；/n确定所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围；/n根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车辆能量控制方法，其特征在于，
获取整车需求功率，以及，获取动力电池的SOC值；
确定所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围；
根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率。


2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆能量控制方法，其特征在于，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率，包括：
确定所述整车需求功率大于零且小于燃料电池的最小稳定工作功率值；
当所述动力电池的SOC值小于第一SOC阈值时，控制所述燃料电池输出所述最小稳定工作功率值，并控制所述动力电池以第一充电功率充电，其中，所述第一充电功率为所述燃料电池的最小稳定功率值与所述整车需求功率的差值；
当所述动力电池的SOC值大于等于所述第一SOC阈值且小于第二SOC阈值时，燃料电池系统开启，则控制所述燃料电池输出所述最小稳定工作功率值，并控制所述动力电池以所述第一充电功率充电，或者，所述燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率；
当所述动力电池的SOC值大于等于所述第二SOC阈值时，控制所述动力电池输出所述整车需求功率值。


3.根据权利要求1所述的燃料电池车辆能量控制方法，其特征在于，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出，包括：
确定所述整车需求功率大于所述最小稳定工作功率值且小于所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值；
当所述动力电池的SOC值小于第一SOC阈值时，控制所述燃料电池输出所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值，并控制所述动力电池以第二充电功率充电，其中，所述第二充电功率为所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值与所述整车需求功率的差值；
当所述动力电池的SOC值大于等于第一SOC阈值且小于第三SOC阈值时，燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率，或者，所述燃料电池系统开启，控制所述燃料电池输出所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值，并控制所述动力电池以所述第二充电功率充电；
当所述动力电池的SOC值大于等于所述第三SOC阈值且小于等于第四SOC阈值时，所述燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率，或者，所述燃料电池系统开启，控制所述燃料电池输出所述整车需求功率；
当所述动力电池的SOC值大于所述第四SOC阈值且小于第二SOC阈值时，所述燃料电池系统关闭，控制所述动力电池输出所述整车需求功率，或者，所述燃料电池系统开启，控制所述燃料电池输出最小稳定工作功率值，并控制所述动力电池输出第一放电功率，其中，所述第一放电功率为所述整车需求功率与所述最小稳定工作功率值的差值；
当所述动力电池的SOC值大于所述第二SOC阈值时，控制所述动力电池输出所述整车需求功率。


4.根据权利要求1所述的燃料电池车辆能量控制方法，其特征在于，根据所述整车需求功率所处的燃料电池功率阈值范围和所述SOC值控制所述燃料电池和所述动力电池的输出功率，包括：
确定所述整车需求功率大于所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值且小于所述燃料电池的额定功率；
当所述动力电池的SOC值小于第一SOC阈值时，根据所述燃料电池的额定功率、所述整车需求功率和所述动力电池的输出功率获得第一输出功率，并控制所述燃料电池输出所述第一输出功率，控制所述动力电池以第三充电功率充电，其中，所述第三充电功率为所述燃料电池的额定功率与所述整车需求功率的差值；
当所述动力电池的SOC值大于所述第一SOC阈值且小于第二SOC阈值时，控制所述燃料电池输出所述整车需求功率。
当所述动力电池的SOC值大于等于所述第二SOC阈值时，根据所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值、所述整车需求功率和所述动力电池输出功率获得第二输出功率值，并控制所述燃料电池输出所述第二输出功率，控制所述动力电池以第四充电功率充电，其中，所述第四充电功率为所述整车需求功率与所述燃料电池的峰值效率点对应的功率值的差值。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：张媛，徐少禹，王中兴，吕新廷，耿聪，
申请(专利权)人：北京福田戴姆勒汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11