电动牵引车辆的电池配置方法和电动牵引车辆技术

本申请公开了一种电动牵引车辆的电池配置方法及电动牵引车辆，属于电动汽车领域。电动牵引车辆包括驱动电机、氢燃料电池系统和动力电池系统，方法包括：基于目标工况场景下的路谱信息，确定氢燃料电池系统的额定功率；根据氢燃料电池系统的额定功率，确定动力电池系统的额定功率；根据电动牵引车辆的总耗电量以及动力电池系统的额定功率，确定氢燃料电池系统的发电量；根据氢燃料电池系统的发电量以及整车尺寸条件，确定氢燃料电池系统的气瓶配置规格。该方法所设计得到的气瓶配置规格，更容易兼顾电池系统功率性能要求和整车尺寸，也即能够在有限的整车尺寸条件下实现较大的功率输出和较长的续驶能力。输出和较长的续驶能力。输出和较长的续驶能力。

【技术实现步骤摘要】
电动牵引车辆的电池配置方法和电动牵引车辆


[0001]本申请属于电动汽车
，具体涉及一种电动牵引车辆的电池配置方法和电动牵引车辆。

技术介绍

[0002]随着燃料电池技术的发展进步，燃料电池在汽车领域的应用逐渐得到重视，典型地，如氢燃料电池在电动牵引车辆上得到了业内的关注。
[0003]目前，现有的氢燃料电动牵引车辆往往直接基于市场需求直接确定燃料电池的功率参数，要么功率过小，无法满足载重性能、长续驶能力等使用要求，要么功率过大，使得储氢系统体积尺寸过大，导致车辆体积过大。
[0004]因此，现有的电动牵引车辆设计时难以保证电池系统功率性能和整车尺寸的协调性，无法兼容载重性能、长续驶性能和较小整车尺寸。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种电动牵引车辆的电池配置方法和电动牵引车辆，能够解决现有电动牵引车辆难以保证电池系统功率性能和整车尺寸的协调性问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种电动牵引车辆的电池配置方法，所述电动牵引车辆包括驱动电机、氢燃料电池系统和动力电池系统，所述氢燃料电池系统和所述动力电池系统用于向所述驱动电机供能，所述方法包括：
[0008]基于目标工况场景下的路谱信息，确定所述氢燃料电池系统的额定功率；
[0009]根据所述氢燃料电池系统的额定功率，确定所述动力电池系统的额定功率；
[0010]根据所述电动牵引车辆的总耗电量以及所述动力电池系统的额定功率，确定所述氢燃料电池系统的发电量；
[0011]根据所述氢燃料电池系统的发电量以及整车尺寸条件，确定所述氢燃料电池系统的气瓶配置规格。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种电动牵引车辆，所述电动牵引车辆包括氢燃料电池系统和动力电池系统，采用本申请实施例第一方面所述的方法确定所述氢燃料电池的气瓶配置规格；
[0013]所述氢燃料电池系统包括设置于所述电动牵引车辆的驾驶室后侧的储氢框架，所述储氢框架内位于所述电动牵引车辆的底盘上方的部分设置有两列垂直布置的氢气瓶。
[0014]在本申请实施例中，通过利用目标工况场景下的路谱信息，从而可以确定得到更符合真实使用工况时的氢燃料电池系统的额定功率，进而确定动力电池系统的额定功率以及氢燃料电池系统的发电量，可以更加使得氢燃料电池系统的气瓶配置规格更为合理，由于上述方法中以目标工况作为车辆气瓶配置规格的设计基础，所设计得到的气瓶配置规格，更容易兼顾电池系统功率性能要求和整车尺寸，也即能够在有限的整车尺寸条件下实
现较大的功率输出和较长的续驶能力。
附图说明
[0015]图1是本申请实施例的一种电动牵引车辆的电池配置方法的流程框图；
[0016]图2是本申请实施例的另一种电动牵引车辆的电池配置方法的流程框图；
[0017]图3是本申请实施例的一种电动牵引车辆的侧视图；
[0018]图4是本申请实施例的一种电动牵引车辆的俯视图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0021]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电动牵引车辆的电池配置方法和电动牵引车辆进行详细地说明。
[0022]参照图1，示出了本申请实施例的一种电动牵引车辆的电池配置方法的流程框图，该电动牵引车辆为混合动力驱动的牵引车辆，可以由氢燃料电池系统和动力电池系统共同为驱动电机供电。可以理解的是，氢燃料电池系统通过电堆将氢气的化学能转换为电能供驱动电机使用，而动力电池则可以为铅酸蓄电池、磷酸铁锂蓄电池或者锂电池，可直接供驱动电机使用。实际应用中，可将氢燃料电池系统作为主要供电系统，将动力电池作为备用供电系统，当氢燃料电池系统供能无法满足驱动电机的工作需求时，由动力电池进行补偿。因此，在本申请实施例中，提出了一种电池配置方法，以实现对氢燃料电池系统的气瓶配置规格的优化设计配置，具体方法包括：
[0023]步骤101，基于目标工况场景下的路谱信息，确定所述氢燃料电池系统的额定功率。
[0024]在混合动力驱动的电动牵引车辆的开发设计过程中，往往可以通过市场调研确定车辆的投放市场、工况以及路况等。因此，目标工况即车辆所适用的工作条件，包括路况等级、环境温度、道路坡度等参数。例如，可以假设本实施例中电动牵引车辆的目标工况为物流运输这样的使用场景，经过调研统计，发现这样的工况下，车辆的常用车速范围为60km/h～80km/h，最大坡度小于20％，路况等级一般为二级及以上公路，续驶里程一般要求至少为500km。因此，可以在这些参数条件下模拟工况驾驶测试车辆，通过路谱采集的方法采集实际模拟目标工况下测试车辆行驶过程中的路谱信息。需要说明的是，路谱信息至少可以包括模拟驾驶过程中的车速分布以及载荷分布情况，从而可以得知测试车辆行驶在对应速度区间的占比情况，以及各个载荷区间的占比情况。具体地，可以根据实际需求，通过统计学
中的平均值、中位数等不同计算规则确定行驶速度和载荷，进一步计算测试车辆的模拟行驶过程中的阻力功率。可以理解的是，氢燃料电池系统发电供给驱动电机做的功即克服行驶过程中阻力所做的功，从而可以得到氢燃料电池系统的额定功率。
[0025]步骤102，根据所述氢燃料电池系统的额定功率，确定所述动力电池系统的额定功率。
[0026]由于本申请实施例中的电动牵引车辆由氢燃料电池系统作为主要供电系统，由动力电池作为备用供电系统。因此，当驱动电机的选型确定之后，即电动牵引车辆所需要的总功率得以确定。利用总功率减去氢燃料电池系统的额定功率，即可得到动力电池系统的额定功率。
[0027]步骤103，根据所述电动牵引车辆的总耗电量以及所述动力电池系统的额定功率，确定所述氢燃料电池系统的发电量。
[0028]在车辆的开发设计中，可以基于目标工况下车辆的续驶里程以及车辆满载运营的平均电耗，计算得到车辆的总耗电量。在前述步骤中，基于动力电池系统的额定功率，结合驱动电机选型参数中的电压和电流等参数，容易得到动力电池系统可以提供的电量。利用总耗电量减去动力电池系统可以提供的电量，即可得到氢燃料电池系统的发电量。
[0029]步骤104，根据所述氢燃料电池系统的发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动牵引车辆的电池配置方法，所述电动牵引车辆包括驱动电机、氢燃料电池系统和动力电池系统，所述氢燃料电池系统和所述动力电池系统用于向所述驱动电机供能，其特征在于，所述方法包括：基于目标工况场景下的路谱信息，确定所述氢燃料电池系统的额定功率；根据所述氢燃料电池系统的额定功率，确定所述动力电池系统的额定功率；根据所述电动牵引车辆的总耗电量以及所述动力电池系统的额定功率，确定所述氢燃料电池系统的发电量；根据所述氢燃料电池系统的发电量以及整车尺寸条件，确定所述氢燃料电池系统的气瓶配置规格。2.根据权利要求1所述的电池配置方法，其特征在于，所述基于目标工况场景下的路谱信息，确定所述氢燃料电池系统的额定功率，包括：获取目标工况场景下的路谱信息；将所述路谱信息输入到整车动力性和经济性仿真模型中，确定所述驱动电机的额定功率；根据所述驱动电机的额定功率和能量转换效率，确定所述氢燃料电池系统的额定功率。3.根据权利要求2所述的电池配置方法，其特征在于，所述确定所述氢燃料电池系统的额定功率，包括：确定所述氢燃料电池系统在每种工作模式下对应的输出功率，其中，所述工作模式包括燃点电池组模式、纯电动模式、行车充电模式、联合驱动模式、制动能量回收模式；将所述输出功率中最大的一个作为所述氢燃料电池系统的额定功率。4.根据权利要求3所述的电池配置方法，其特征在于，所述确定所述氢燃料电池系统在每种工作模式下对应的输出功率，包括：在每种工作模式下，基于所述电动车辆的当前位置和导航信息，预测前往目的地的路径上未行驶路段的功率需求；根据所述功率需求动态调整所述氢燃料电池系统的实时输出功率；将所述实时输出功率的平均值确定为所述输出功率。5.根据权利要求1所述的电池配置方法，其特征在于，所述根据所述氢燃料电池系统的额定功率，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鑫，周杰，王明雷，梁晓靖，薛双龙，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：