燃料电池混合动力系统功率分配控制方法、系统及车辆技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域,公开了一种燃料电池混合动力系统功率分配控制方法、系统及车辆,该方法包括在整车处于驱动状态下，根据当前动力电池的SOC的值、以及获取的上一驱动状态的动力电池平均放电量以及放电时间、上一制动状态的动力电池平均充电量以及充电时间，按照预设方法调整燃料电池的输出功率，以使动力电池的SOC处于正常使用范围。由于当整车处于驱动状态时，能够通过预设方法调整燃料电池的输出功率，以使动力电池的SOC处于正常使用范围。因此，能够防止在对燃料电池的功率修正过程中，因动力电池的SOC升高导致燃料电池功率处于极值的现象的发生，从而保障了燃料电池的使用寿命。电池的使用寿命。电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池混合动力系统功率分配控制方法、系统及车辆


[0001]本专利技术涉及燃料电池的
，尤其是涉及一种燃料电池混合动力系统功率分配控制方法、系统及车辆。

技术介绍

[0002]目前，燃料电池混合动力系统主要有两种功率分配控制方法，一种是燃料电池恒功率运行策略，整车驱动功率主要由动力电池提供；另一种是燃料电池功率跟随策略，整车驱动功率主要由燃料电池提供。
[0003]在燃料电池恒功率运行策略中，由于燃料电池功率波动幅度和频率均较小，整车驱动功率主要由动力电池提供，对动力电池功率和容量提出了较高的要求，目前采用该策略的燃料电池混合动力系统中动力电池电量较大，不利于整车轻量化；动力电池SOC变化受工况影响较大，当整车驱动功率较小时，动力电池SOC上升较快，能量流动路径较长，能量转化效率降低，且增加了燃料电池开关机的频次。燃料电池功率跟随策略规避了上述问题，但由于整车驱动功率的变化速度和幅度较大，当燃料电池跟随整车驱动功率变化时，对燃料电池寿命影响较大，同时由于燃料电池跟随整车驱动功率变化，动力电池参与程度较小，极易使动力电池SOC升高，根据动力电池SOC对燃料电池功率修正的过程中，燃料电池的功率易处于极值状态，容易减损燃料电池的使用寿命。
[0004]因此，如何保证燃料电池的使用寿命，成为了本领域一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种燃料电池混合动力系统功率分配控制方法、系统及车辆，上述方法能够防止在对燃料电池的功率修正过程中，因动力电池的SOC升高导致燃料电池功率处于极值的现象的发生。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种燃料电池混合动力系统功率分配控制方法，包括：
[0008]获取动力电池的SOC的正常使用范围、上一驱动状态的动力电池平均放电量以及放电时间、上一制动状态的动力电池平均充电量以及充电时间；
[0009]在整车处于驱动状态下，根据当前动力电池的SOC的值、以及获取的上一驱动状态的动力电池平均放电量以及放电时间、上一制动状态的动力电池平均充电量以及充电时间，按照预设方法调整燃料电池的输出功率，以使动力电池的SOC处于正常使用范围。
[0010]本专利技术提供的燃料电池混合动力系统功率分配控制方法，由于当整车处于驱动状态时，能够通过预设方法调整燃料电池的输出功率，以使动力电池的SOC处于正常使用范围。因此，能够防止在对燃料电池的功率修正过程中，因动力电池的SOC升高导致燃料电池功率处于极值的现象的发生。
[0011]因此，这种设置方式，在整车驱动状态下能够合理调整燃料电池的功率，且能够防止燃料电池功率处于极值，保障了燃料电池的使用寿命。
[0012]可选地，预设方法包括：
[0013]当当前动力电池的SOC的值大于正常使用范围时，比较上一驱动状态的动力电池平均放电量与上一制动状态的动力电池平均充电量的大小；
[0014]当上一驱动状态的动力电池平均放电量小于上一制动状态的动力电池平均充电量时，按照如下公式调整燃料电池的输出功率：
[0015]P
fc2
＝P
fc1
‑
(Q
chr
‑
Q
dischr
)/min(T
dischr
,T
chr
)；
[0016]其中，P
fc1
为当前燃料电池的输出功率，P
fc2
为调整后的燃料电池的输出功率，Q
chr
为上一制动状态的动力电池的平均充电量，Q
dischr
为上一驱动状态的动力电池的平均放电量，T
dischr
为上一驱动状态的动力电池的放电时间，T
chr
为上一制动状态的动力电池的充电时间；
[0017]当上一驱动状态的动力电池平均放电量大于或等于上一制动状态的动力电池平均放电量时，不对燃料电池的输出功率进行调整。
[0018]可选地，预设方法包括：
[0019]当当前动力电池的SOC的值小于正常使用范围时，比较上一驱动状态的动力电池平均放电量与上一制动状态的动力电池平均充电量的大小；
[0020]当上一驱动状态的动力电池平均放电量大于上一制动状态的动力电池平均充电量时，按照如下公式调整燃料电池的输出功率：
[0021]P
fc2
＝P
fc1
+(Q
chr
‑
Q
dischr
)/min(T
dischr
,T
chr
)；
[0022]其中，P
fc1
为当前燃料电池的输出功率，P
fc2
为调整后的燃料电池的输出功率，Q
chr
为上一制动状态的动力电池的平均充电量，Q
dischr
为上一驱动状态的动力电池的平均放电量，T
dischr
为上一驱动状态的动力电池的放电时间，T
chr
为上一制动状态的动力电池的充电时间；
[0023]当上一驱动状态的动力电池平均放电量小于或等于上一制动状态的动力电池平均放电量时，不对燃料电池的输出功率进行调整。
[0024]可选地，预设方法包括：
[0025]当当前动力电池的SOC的值处于正常使用范围时，不对燃料电池的输出功率进行调整。
[0026]可选地，在按照预设方法调整燃料电池的输出功率之前，判断整车所处的状态，具体包括：实时获取整车速度以及整车加速度的值；当整车速度大于零、且整车加速度大于或等于零时，确定整车处于驱动状态；当整车速度大于零、且整车加速度小于零时，确定整车处于制动状态；当整车速度等于零、且整车加速度等于零时，确定整车处于停车状态。
[0027]可选地，在整车所处状态判断完成后，对动力电池的输出功率以及燃料电池的输出功率进行计算分配，具体包括：
[0028]当整车处于驱动状态时，按照如下公式进行计算：
[0029]P
fc1
＝P
f
+P
w
+P
aux
，P
batt1
＝P
drv
‑
P
fc1
；
[0030]其中，P
f
为整车滚动阻力功率，P
w
为整车风阻功率，P
aux
为整车附件功率，P
drv
为驾驶员需求功率，P
fc1
为燃料电池的输出功率，P
batt1
为动力电池的输出功率；
[0031]当整车处于制动状态时，按照如下公式进行计算：
[0032]P
fc1
＝P
idle
,P
batt1
＝P
drv
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池混合动力系统功率分配控制方法，其特征在于，包括：获取动力电池的剩余容量(State Of Charge，SOC)的正常使用范围、上一驱动状态的动力电池平均放电量以及放电时间、上一制动状态的动力电池平均充电量以及充电时间；在整车处于驱动状态下，根据当前动力电池的SOC的值、以及获取的上一驱动状态的动力电池平均放电量以及放电时间、上一制动状态的动力电池平均充电量以及充电时间，按照预设方法调整燃料电池的输出功率，以使动力电池的SOC处于所述正常使用范围。2.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统功率分配控制方法，其特征在于，所述预设方法包括：当当前动力电池的SOC的值大于所述正常使用范围时，比较上一驱动状态的动力电池平均放电量与上一制动状态的动力电池平均充电量的大小；当上一驱动状态的动力电池平均放电量小于上一制动状态的动力电池平均充电量时，按照如下公式调整燃料电池的输出功率：P
fc2
＝P
fc1
‑
(Q
chr
‑
Q
dischr
)/min(T
dischr
,T
chr
)；其中，P
fc1
为当前燃料电池的输出功率，P
fc2
为调整后的燃料电池的输出功率，Q
chr
为上一制动状态的动力电池的平均充电量，Q
dischr
为上一驱动状态的动力电池的平均放电量，T
dischr
为上一驱动状态的动力电池的放电时间，T
chr
为上一制动状态的动力电池的充电时间；当上一驱动状态的动力电池平均放电量大于或等于上一制动状态的动力电池平均放电量时，不对燃料电池的输出功率进行调整。3.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统功率分配控制方法，其特征在于，所述预设方法包括：当当前动力电池的SOC的值小于所述正常使用范围时，比较上一驱动状态的动力电池平均放电量与上一制动状态的动力电池平均充电量的大小；当上一驱动状态的动力电池平均放电量大于上一制动状态的动力电池平均充电量时，按照如下公式调整燃料电池的输出功率：P
fc2
＝P
fc1
+(Q
chr
‑
Q
dischr
)/min(T
dischr
,T
chr
)；其中，P
fc1
为当前燃料电池的输出功率，P
fc2
为调整后的燃料电池的输出功率，Q
chr
为上一制动状态的动力电池的平均充电量，Q
dischr
为上一驱动状态的动力电池的平均放电量，T
di...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维振，尹良，战东红，耿晶，
申请(专利权)人：潍柴新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：