本发明专利技术公开了一种混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，包括控制单元、蓄电池、超级电容、燃料电池堆、空气压缩机和能量管理单元和加速踏板传感器；加速踏板传感器用于检测加速踏板行程；控制单元根据加速踏板传感器获取的加速踏板行程，判断加速踏板行程变化的第一突变点，并在产生第一突变点时，产生第一过渡控制信号，并将第一过渡控制信号发送给能量管理单元；能量管理单元与控制单元、蓄电池、超级电容和燃料电池堆电连接；能量管理单元用于从控制单元获取第一过渡控制信号，并根据控制信号对燃料电池堆、蓄电池和超级电容进行能量管理。本发明专利技术能够在控制信号发生突变时，使燃料电池平稳地过渡消除由于信号突变而产生的扰动。而产生的扰动。而产生的扰动。
【技术实现步骤摘要】
混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统。
技术介绍
[0002]氢燃料电池汽车是新能源汽车发展的重要方向之一。氢燃料电池汽车是将氢气和氧气通入到燃料电池堆，通过氢气与氧气的反应产生电能作为车辆的主要能量。
[0003]在现有技术中，燃料电池的空气供给系统是通过空气压缩机将空气加压，而燃料电池汽车在使用时，通常是控制空气压缩机的空气流量，适应当前车辆工况。在工况切换的过渡阶段，需要燃料电池的功率输出作相应的改变。即，使燃料电池产生与车辆当前工况所需要的功率，如果过大，导致能量浪费，如果过小，会导致动力性变差。在功率需求发生突变时，燃料电池的输出功率也需要进行相应的调节。燃料电池输出功率的突变，就需要空气压缩机的压缩量进行相应调节。在增大空气压缩机的出气量时，可以通过增大空气压缩机转速或增大进气阀开度的方式来实现，无论哪种方式，都会造成空气压缩机的剧烈波动。
[0004]因此，如何在功率需求发生突变时，避免空气压缩机的突变，是本领域亟待解决的重要问题之一。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，以解决现有技术中的不足，它能够在控制信号发生突变时，使燃料电池平稳地过渡，以消除由于信号突变而产生的扰动，防止在工况过渡时产生扰动，使空气压缩机平稳过渡。
[0006]本专利技术提出了一种混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，包括控制单元、蓄电池、超级电容、燃料电池堆、空气压缩机；其中，
[0007]还包括能量管理单元和加速踏板传感器；
[0008]所述加速踏板传感器用于检测加速踏板行程；
[0009]所述控制单元根据所述加速踏板传感器获取的加速踏板行程，判断加速踏板行程变化的第一突变点，并在产生所述第一突变点时，产生第一过渡控制信号，并将所述第一过渡控制信号发送给所述能量管理单元；
[0010]所述能量管理单元与所述控制单元、所述蓄电池、所述超级电容和所述燃料电池堆电连接；所述能量管理单元用于从所述控制单元获取第一过渡控制信号，并根据所述控制信号对所述燃料电池堆、所述蓄电池和所述超级电容进行能量管理。
[0011]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，所述控制单元通过以下方法获得第一突变点：
[0012]S11，所述控制单元实时获取加速踏板行程；
[0013]S12，判断当前加速踏板行程与前一时刻的加速踏板行程变化量是否超过加速踏板最大行程的10％；若是，则当前时刻为第一突变点；若否，当前时刻不是第一突变点。
[0014]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，所述第一过渡控制信号包括突变程度和突变方向；
[0015]所述突变程度为当前加速踏板行程与前一时刻的加速踏板行程之间的变化量；所述突变方向为前一时刻至当前时刻加速踏板行程增大或减小的方向。
[0016]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，还包括第一电量检测单元和第二电量检测单元；
[0017]所述第一电量检测单元用于实时检测蓄电池的电量；
[0018]所述第二电量检测单元用于实时检测超级电容的电量；
[0019]所述第一电量检测单元和所述第二电量检测单元均与所述能量管理单元电连接；
[0020]所述能量管理单元通过如下方法进行能量管理：
[0021]S21，识别突变方向，若突变方向为增大方向，执行步骤S22；若突变方向为减小方向，执行步骤S24；
[0022]S22，判断超级电容的电量是否大于第一设定值，如果是，执行步骤S221；如果否执行步骤S23；
[0023]S221，根据突变量增大超级电容的放电量；并在下一时段内，逐渐增大燃料电池的供电功率，减小超级电容的供电功率；
[0024]S23，判断蓄电池的电量是否大于第二设定值，如果是，执行步骤S231；如果否，执行步骤S232；
[0025]S231，根据突变量增大蓄电池的放电量；并在下一时段内，逐渐增大燃料电池的供电功率，减小超级电容的供电功率
[0026]S232，根据突变量、超级电容的电量和蓄电池的电量，按比例增大所述超级电容和所述蓄电池的供电功率，并在下一时段内，增大燃料电池的供电功率，按比例减少超级电容和蓄电池的供电功率；
[0027]S24，判断超级电容的电量是否小于第三设定值，如果是，执行步骤S341；如果否，执行步骤S25；
[0028]S241，根据突变量，控制燃料电池向所述超级电容充电，并在下一时段逐渐降低所述燃料电池的发电量，同步逐渐降低向所述超级电容的充电量；
[0029]S25，判断蓄电池的电量是否小于第四设定值，如果是，执行步骤S251；如果否，执行步骤S252；
[0030]S251，根据突变量，控制燃料电池向所述蓄电池充电，并在下一时段逐渐降低所述燃料电池的发电量，同步逐渐降低向所述蓄电池的充电量；
[0031]S252，根据突变量，控制燃料电池同时向所述超级电容和所述蓄电池充电，并在下一时段逐渐降低所述燃料电池的发电量，同步按比例降低向所述蓄电池和所述超级电容的充电量。
[0032]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，所述第三设定值小于所述第一设定值；
[0033]所述第四设定值小于所述第二设定值。
[0034]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，所述第三设定值为所述超级电容最大电容量的10％到20％；
[0035]所述第一设定值为所述超级电容最大容量的60％到80％；
[0036]所述第四设定值为所述蓄电池最大电量的20％到30％；
[0037]所述二设定值为所述蓄电池最大电量的70％到90％。
[0038]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，还包括转速传感器；
[0039]所述转速传感器用于检测所述空气压缩机的转速；
[0040]所述控制单元与所述转速传感器电连接；
[0041]所述控制单元用于根据所述转速传感器产生反馈控制信号，以实现对于空气压缩机的调节。
[0042]如上所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其中，可选的是，还包括制动踏板传感器；
[0043]所述制动踏板传感器用于检测制动踏板的行程；
[0044]所述控制单元还用于根据所述制动踏板传感器行程，判断制动踏板传感器行程变化的第二突变点，并在产生所述第二突变点时，产生第二过渡控制信号，并将所述第二过渡控制信号发送给所述能量管理单元；
[0045]所述能量管理单元还用于从所述控制单元获取第二过渡控制信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，包括控制单元、蓄电池、超级电容、燃料电池堆和空气压缩机；其特征在于：还包括能量管理单元和加速踏板传感器；所述加速踏板传感器用于检测加速踏板行程；所述控制单元根据所述加速踏板传感器获取的加速踏板行程，判断加速踏板行程变化的第一突变点，并在产生所述第一突变点时，产生第一过渡控制信号，并将所述第一过渡控制信号发送给所述能量管理单元；所述能量管理单元与所述控制单元、所述蓄电池、所述超级电容和所述燃料电池堆电连接；所述能量管理单元用于从所述控制单元获取第一过渡控制信号，并根据所述控制信号对所述燃料电池堆、所述蓄电池和所述超级电容进行能量管理。2.根据权利要求1所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其特征在于：所述控制单元通过以下方法获得第一突变点：S11，所述控制单元实时获取加速踏板行程；S12，判断当前加速踏板行程与前一时刻的加速踏板行程变化量是否超过加速踏板最大行程的10％；若是，则当前时刻为第一突变点；若否，当前时刻不是第一突变点。3.根据权利要求2所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其特征在于：所述第一过渡控制信号包括突变程度和突变方向；所述突变程度为当前加速踏板行程与前一时刻的加速踏板行程之间的变化量；所述突变方向为前一时刻至当前时刻加速踏板行程增大或减小的方向。4.根据权利要求3所述的混合燃料电池汽车工况过渡阶段转速自抗扰控制系统，其特征在于：还包括第一电量检测单元和第二电量检测单元；所述第一电量检测单元用于实时检测蓄电池的电量；所述第二电量检测单元用于实时检测超级电容的电量；所述第一电量检测单元和所述第二电量检测单元均与所述能量管理单元电连接；所述能量管理单元通过如下方法进行能量管理：S21，识别突变方向，若突变方向为增大方向，执行步骤S22；若突变方向为减小方向，执行步骤S24；S22，判断超级电容的电量是否大于第一设定值，如果是，执行步骤S221；如果否执行步骤S23；S221，根据突变量增大超级电容的放电量；并在下一时段内，逐渐增大燃料电池的供电功率，减小超级电容的供电功率；S23，判断蓄电池的电量是否大于第二设定值，如果是，执行步骤S231；如果否，执行步骤S232；S231，根据突变量增大蓄电池的放电量；并在下一时段内，逐渐增大燃料电池的供电功率，减小蓄电池的供电功率；S232，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周稼铭，衣丰艳，任国红，李建威，侯永平，胡东海，王成，郝冬，范志先，张财志，曹德明，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：
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