一种FCEV能量管理方法及系统技术方案

一种FCEV能量管理方法及系统，方法包括：获取车辆前方道路信息和前方路况信息；根据所述前方道路信息和所述前方路况信息预测前方所需功率模式；基于预测的前方所需功率模式，调节FCEV辅助电能源模块的SOC值。本发明专利技术能够根据车辆前方道路信息和前方路况信息调节辅助电能源模块的SOC值，使辅助电能源模块的SOC值保持在合理的水平，从而实现对燃料电池负载的均衡，使燃料电池能够保持功率输出缓慢变化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种FCEV能量管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆控制领域，特别是一种FCEV能量管理方法及系统。

技术介绍

[0002]FCEV(燃料电池汽车)具有燃料利用率较高、无污染、低噪音等优势，但是由于燃料电池放电特性偏软，因此不适合高功率输出，此外，燃料电池动态性能差功率输出变化缓慢，不适合车辆高功率大电流放电和功率不断频繁变化的情况。因此，FCEV中一般都需加入辅助电能源(一般为电池和/或超级电容)，以进行混合驱动。
[0003]现有的混合驱动中，在车辆电机需求功率变化较大时，能量控制模块保持燃料电池输出功率仍以较慢速度变化，而辅助电能源模块用较快功率变化输出或回收电能进行补偿。但现有的FCEV能量管理方法一般只针对当前情况进行管理，例如固定一个最低阈值和一个最高阈值，当发现辅助电能源模块的SOC(State of charge，即荷电状态，用来反映电池的剩余容量)低于最低阈值时进行强制充电，当辅助电能源模块的SOC高于最高值时，进行强制放电。
[0004]现有的能量管理策略没有考虑到车辆前方运行的情况，如果当前SOC过大，则在前方电机功率突然变小时，无法回收燃料电池多余功率，从而造成能量浪费。如果当前SOC过小，则在前方电机功率突然变大时，无法补充燃料电池功率输出的不足。现有的方法，对辅助电能源模块SOC的充放电仅采用固定策略，没有根据车辆前方道路信息和前方路况信息，有预测性的调整辅助电能源模块的SOC控制策略。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提出一种FCEV能量管理方法及系统，能够根据车辆前方道路信息和前方路况信息调节辅助电能源模块的SOC值，使辅助电能源模块的SOC值保持在合理的水平，从而实现对燃料电池负载的均衡，使燃料电池能够保持功率输出缓慢变化。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一方面，本专利技术一种FCEV能量管理方法，包括：
[0008]获取车辆前方道路信息和前方路况信息；
[0009]根据所述前方道路信息和前方路况信息预测前方所需功率模式；
[0010]基于预测的前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值；所述辅助电能源模块包括动力电池和/或超级电容。
[0011]优选的，所述根据所述前方道路信息和前方路况信息预测前方所需功率模式，包括：
[0012]如果车辆前方道路信息为长陡上坡，预测前方所需功率模式为高功率模式；
[0013]如果车辆前方道路信息为长陡下坡，预测前方所需功率模式为低功率模式；
[0014]如果车辆前方道路信息为连续短距离上下坡，或者，如果车辆前方路况信息为拥堵，预测前方所需功率模式为功率频繁变化模式；
[0015]否则，预测前方所需功率模式为功率正常模式。
[0016]优选的，所述基于预测的前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值，包括：
[0017]如果前方所需功率模式为功率频繁变化模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值的中位值附近；
[0018]如果前方所需功率模式为高功率模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值附近；
[0019]如果前方所需功率模式为低功率模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最小值附近。
[0020]优选的，所述基于预测的前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值，还包括：
[0021]如果车辆前方道路信息为长陡下坡，且车辆前方路况信息为拥堵，即如果前方所需功率模式即为低功率模式，也为功率频繁变化模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最小值附近；
[0022]如果车辆前方道路信息为长陡上坡，且车辆前方路况信息为拥堵，即如果前方所需功率模式即为高功率模式，也为功率频繁变化模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值的中位值附近。
[0023]优选的，所述基于预测的前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值，还包括：
[0024]如果前方所需功率模式为功率正常模式，则将辅助电能源模块的SOC值与第一阈值和第二阈值进行实时比较；如果辅助电能源模块的SOC值大于所述第一阈值，则控制辅助电能源模块进行放电；如果辅助电能源模块的SOC值小于所述第二阈值，则控制辅助电能源模块进行充电。
[0025]优选的，控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值的中位值附近，具体包括：
[0026]控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值的中位值10％的范围内。
[0027]优选的，控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值附近，具体包括：
[0028]控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值10％的范围内。
[0029]优选的，控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最小值附近，具体包括：
[0030]控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最小值10％的范围内。
[0031]另一方面，本专利技术一种FCEV能量管理系统，包括：
[0032]燃料电池，用于输出能量以供车辆使用；
[0033]辅助电能源模块，用于回收所述燃料电池输出的多余的能量，以及，用于在所述燃料电池输出能量不能满足车辆需求的时候，释放能量以供车辆使用；
[0034]前方道路状况获取模块，用于获取车辆前方道路信息和前方路况信息；
[0035]能量控制模块，与所述燃料电池相连接以将燃料电池的输出能量提供给车辆和/或辅助电能源模块；与所述辅助电能源模块相连接以调节所述辅助电能源模块的输出能量或回收能量，实现辅助电能源模块SOC值的调节；与所述前方道路状况获取模块相连接以根据所述前方道路信息和前方路况信息预测前方所需功率模式。
[0036]优选的，所述辅助电能源模块包括动力电池和/或超级电容；所述能量控制模块通
过整车控制器实现；所述前方道路状况获取模块通过基于ADAS地图的电子地平线系统实现；所述前方所需功率模式包括高功率模式、低功率模式、功率频繁变化模式和功率正常模式。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0038]本专利技术能够根据车辆前方道路信息和前方路况信息调节辅助电能源模块的SOC值，使辅助电能源模块的SOC值保持在合理的水平，从而实现对燃料电池负载的均衡，使燃料电池能够保持功率输出缓慢变化；
[0039]本专利技术的能量控制模块在车辆电机需求功率小于燃料电池最大输出功率的时候，控制燃料电池对辅助电能源模块进行充电，回收燃料电池的多余输出能量；同时，在车辆电机需求功率大于燃料电池最大输出功率的时候，控制辅助电能源模块释放能量，补充燃料电池输出不足的能量。
附图说明
[0040]图1为本专利技术方法的流程示意图；
[0041]图2为本专利技术系统的结构示意图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FCEV能量管理方法，其特征在于，包括：获取车辆前方道路信息和前方路况信息；根据所述前方道路信息和所述前方路况信息预测前方所需功率模式；基于所述前方所需功率模式，调节FCEV辅助电能源模块的SOC值。2.根据权利要求2所述的FCEV能量管理方法，其特征在于，所述根据所述前方道路信息和前方路况信息预测前方所需功率模式，包括：如果车辆前方道路信息为长陡上坡，预测前方所需功率模式为高功率模式；如果车辆前方道路信息为长陡下坡，预测前方所需功率模式为低功率模式；如果车辆前方道路信息为连续短距离上下坡，或者，如果车辆前方路况信息为拥堵，预测前方所需功率模式为功率频繁变化模式；否则，预测前方所需功率模式为功率正常模式。3.根据权利要求2所述的FCEV能量管理方法，其特征在于，所述预测前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值，包括：如果所需功率模式为功率频繁变化模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值的中位值附近；如果前方所需功率模式为高功率模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值附近；如果前方所需功率模式为低功率模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最小值附近。4.根据权利要求3所述的FCEV能量管理方法，其特征在于，所述前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值，还包括：如果车辆前方道路信息为长陡下坡，且车辆前方路况信息为拥堵，即如果前方所需功率模式既为低功率模式，也为功率频繁变化模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最小值附近；如果车辆前方道路信息为长陡上坡，且车辆前方路况信息为拥堵，即如果前方所需功率模式既为高功率模式，也为功率频繁变化模式，则控制辅助电能源模块的SOC值保持在允许的SOC最大值的中位值附近。5.根据权利要求3所述的FCEV能量管理方法，其特征在于，所述前方所需功率模式，调节辅助电能源模块的SOC值，还包括：如果前方所需功率模式为功率正常模式，则将辅助电能源模块的SOC值与...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂岩恺，池炜宾，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：