一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法，该燃料电池车辆运行时的动态控制装置包括燃料电池系统、IMU惯性测量传感器和控制器，燃料电池系统包括电堆，电堆上电连接IMU惯性测量传感器，IMU惯性测量传感器设置于距离电堆质心80mm以内的位置处，IMU惯性测量传感器与控制器通信连接。本发明专利技术可以实现在燃料电池车辆运行过程中实时监测车辆的运行状态，将实时解析的车辆运行状态加入到执行控制策略的判断条件中，不同的车辆运行状态执行不同的控制策略，最终实现燃料电池车辆在运行过程中最优的动态控制。中最优的动态控制。中最优的动态控制。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池车辆
，具体涉及一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法。

技术介绍

[0002]搭载燃料电池的车辆运行过程中处于各种路况、车速、环境等瞬时变化过程中，常见的质子交换膜燃料电池系统的工作状态和性能针对某些车辆运行状态比较敏感，尤其是倾斜、加减速等状态会影响内部水管理，进而影响性能。
[0003]燃料电池发动机研发阶段会在实验室内进行燃料电池系统的实验验证，目前最新的测试验证中通过将燃料电池系统固定在摇摆台上做出不同姿态以验证燃料电池系统的可靠性。但当发动机需要进行搭载实验时，无法判断出发动机所处的“运行状态”，当搭载燃料电池系统的车辆在进行特殊路况测试，如上下坡、加减速、急转弯等，则无法将测试数据与系统所处的状态进行关联。现有技术方案在车辆上运行时，仅能检测到车辆运行单方向的运行状态，无法全面预测系统的运行状态，难以实现燃料电池车辆运行时最优的动态控制策略。
[0004]因此，亟需提供一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法，可有实现燃料电池车辆的考虑实际运行状态及姿态得最优动态控制策略。
[0006]为实现上述目的，提供以下技术方案：本专利技术提供了一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置，包括燃料电池系统、IMU惯性测量传感器和控制器，所述燃料电池系统包括电堆，所述电堆上电连接所述IMU惯性测量传感器，所述IMU惯性测量传感器设置于距离所述电堆质心80mm以内的位置处，所述IMU惯性测量传感器与所述控制器通信连接。
[0007]可选地，所述IMU惯性测量传感器包括三个单轴加速度仪和三个单轴陀螺仪。
[0008]可选地，所述IMU惯性测量传感器还包括三个单轴磁力计。
[0009]可选地，所述IMU惯性测量传感器包括一个三轴加速度仪和一个三轴陀螺仪。
[0010]可选地，所述IMU惯性测量传感器还包括一个三轴磁力计。
[0011]可选地，所述燃料电池系统还包括供氢装置、阳极进口管路、阳极出口管路、分水件、氢回流管路和排水阀，所述供氢装置的出口通过所述阳极进口管路与所述电堆的阳极入口连通；所述分水件与所述电堆的阳极出口通过所述阳极出口管路连通，所述分水件的第一出口通过所述氢回流管路连接至所述供氢装置与所述电堆之间的阳极进口管路上；所
述排水阀与所述分水件的第二出口连通。
[0012]本专利技术还提供了一种燃料电池车辆，包括上述任一项技术方案所述的燃料电池车辆运行时的动态控制装置。
[0013]本专利技术还提供了一种燃料电池车辆运行时的动态控制方法，上述方法包括如下步骤：S100：通过实验得到燃料电池系统在不同运动状态下的特性数据库；S200：通过特性数据库进行控制策略的优化；S300：通过IMU惯性测量传感器对燃料电池车辆运行时的状态进行实时监测；S400：将实时监测的燃料电池车辆的运行状态加入到执行控制策略的判断条件中；S500：不同的燃料电池车辆的运行状态执行不同的控制策略。
[0014]可选地，S100具体是通过加速度计检测燃料电池车辆在其坐标系统独立三轴的加速度信号，通过陀螺仪检测燃料电池车辆相对于导航坐标系的角速度信号，对这些信号进行处理之后，解算出燃料电池车辆的运行状态。
[0015]可选地，S300具体对燃料电池车辆运行时的状态进行实时监测的方法与S100的方法相同。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供的燃料电池车辆运行时的动态控制装置、燃料电池车辆及其运行时的动态控制方法，主要目的是实现燃料电池车辆的考虑实际运行状态及姿态得最优动态控制策略。本专利技术通过安装IMU惯性测量传感器可以实现在燃料电池车辆运行过程中实时监测车辆的运行状态，将实时解析的车辆运行状态加入到执行控制策略的判断条件中，不同的车辆运行状态执行不同的控制策略，最终实现燃料电池车辆在运行过程中最优的动态控制。
[0017]提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
[0018]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0019]图1示出了本专利技术实施例的燃料电池车辆运行时的动态控制装置的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例的燃料电池车辆运行时的动态控制方法的流程图。
[0020]附图标记：100
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燃料电池系统；101
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电堆；102
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供氢装置；103
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阳极进口管路；104
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阳极出口管路；105
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分水件；106
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氢回流管路；107
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排水阀；108
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排水管路；200
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IMU惯性测量传感器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施
例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0021]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0022]如图1所示，本实施方式提供了一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置，包括燃料电池系统100、IMU惯性测量传感器200和控制器，燃料电池系统100包括电堆101，电堆101上电连接IMU惯性测量传感器200，IMU惯性测量传感器200设置于距离电堆101质心80mm以内的位置处，IMU惯性测量传感器200与控制器通信连接。IMU惯性测量传感器200越临近电堆101质心测量的准确性越好。
[0023]可选地，本实施方式中的IMU惯性测量传感器200包括三个单轴加速度仪和三个单轴陀螺仪。其中，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，对这些信号进行处理之后，便可解算出物体的运行状态。
[0024]进一步地，本实施方式的IMU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车辆运行时的动态控制装置，其特征在于，包括燃料电池系统（100）、IMU惯性测量传感器（200）和控制器，所述燃料电池系统（100）包括电堆（101），所述电堆（101）上电连接所述IMU惯性测量传感器（200），所述IMU惯性测量传感器（200）设置于距离所述电堆（101）质心80mm以内的位置处，所述IMU惯性测量传感器（200）与所述控制器通信连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆运行时的动态控制装置，其特征在于，所述IMU惯性测量传感器（200）包括三个单轴加速度仪和三个单轴陀螺仪。3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆运行时的动态控制装置，其特征在于，所述IMU惯性测量传感器（200）还包括三个单轴磁力计。4.根据权利要求1所述的燃料电池车辆运行时的动态控制装置，其特征在于，所述IMU惯性测量传感器（200）包括一个三轴加速度仪和一个三轴陀螺仪。5.根据权利要求4所述的燃料电池车辆运行时的动态控制装置，其特征在于，所述IMU惯性测量传感器（200）还包括一个三轴磁力计。6.根据权利要求1
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5任一项所述的燃料电池车辆运行时的动态控制装置，其特征在于，所述燃料电池系统（100）还包括供氢装置（102）、阳极进口管路（103）、阳极出口管路（104）、分水件（105）、氢回流管路（106）和排水阀（107），所述供氢装置（102）的出口通过所述阳极进口管路（103）与所述电堆（101...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铁新，秦仲阳，方川，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：