【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池汽车的整车能量控制，具体涉及一种燃料电池汽车及其整车能量控制系统。
技术介绍
1、燃料电池汽车的整车能量控制策略需要满足整车动力需求，实现燃料电池发动机模组的高效、长寿命、高稳定性；以及实现动力电池的电池的荷电状态(state of charge，soc)动态平衡，实现整车的低能耗。其中，影响燃料电池模组的寿命主要为变载和快速加载、启停次数、怠速等工况；影响动力电池寿命主要为充/放电倍率及次数。通过合适的整车能量控制方法，减少动力电池充放电电流，改善锂电池温升以及提升锂电池使用寿命，减少燃料电池发动机启停次数、降低燃料电池变载次数、避免燃料电池发动机进入怠速等工况、同时尽量使燃料电池发动机模组尽量处于高效运行区间。
2、目前市面上常见的整车能量控制方案有通过动力电池的soc区间分档，将动力电池的soc，分成不同区间，例如：＜40％，40％～60％，60～70％，70～80％，80～90％五个区间，然后整车控制器(vehicle control unit，vcu)在每个soc区间发送不同的目标功率给燃料电池发动机(fuel-cell control unit，fcu)。fcu控制燃料电池发动机根据vcu发送的目标功率恒功率运行在每个soc区间。常见的整车能量控制方案还有以动力电池输出电流和燃料电池发动机输出电流为变量，预估整车功率，然后发送目标功率给fcu。
3、但是，现有的整车能量控制方案将动力电池的soc，作为燃料电池发动机目标功率的变量，在使用大功率燃料电池发动机和小电量动力电池
4、有鉴于此，提出本申请。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池汽车及其整车能量控制系统，能够有效解决现有技术中的整车能量控制方案存在因为soc过高而启停燃料电池发动机或使燃料电池发动机进入怠速运行状态，影响燃料电池寿命；以及动力电池存在频繁的充/放电，对动力电池寿命产生不利影响，同时也会导致动力电池温度过高，影响整车性能的问题。
2、本专利技术公开了一种燃料电池汽车整车能量控制系统,包括：整车控制器、空调系统总成、配置在所述空调系统总成上的新能源汽车用电动空调控制器、动力电池、配置在所述动力电池上的电池管理模组、大功率燃料电池发动机、配置在所述大功率燃料电池发动机上的燃料电池发动机控制器、配电组件、以及驱动组件；
3、其中，所述整车控制器与所述新能源汽车用电动空调控制器、所述配电组件、所述电池管理模组、所述燃料电池发动机控制器、所述驱动组件通过can总线通信连接，所述配电组件与所述大功率燃料电池发动机、所述驱动组件、所述动力电池、所述空调系统总成电气连接；
4、其中，所述整车控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：
5、在获取到所述配电组件发送的上电信号后，发送启动功率给所述大功率燃料电池发动机；
6、在接收到所述燃料电池发动机控制器反馈的启动成功信号后，发送怠速功率给所述大功率燃料电池发动机，以使得所述大功率燃料电池发动机以最小功率持续运行；
7、当判断到当前燃料电池汽车的车速达到或超过预设目标值时，以预设控制周期为单位，发送所述电池管理模组反馈的第一个控制周期的目标功率给所述大功率燃料电池发动机，并对当前控制周期内的整车平均功率进行积分计算，生成下一个控制周期的设定功率，其中，所述下一个控制周期的设定功率为当前控制周期内的整车平均功率进行积分计算得到当前控制周期的平均功率；
8、当判断到当前燃料电池汽车的车速小于预设目标值，且持续小于预设检测时间时，发送怠速功率给所述大功率燃料电池发动机。
9、优选地，以预设控制周期为单位，发送所述电池管理模组反馈的第一个控制周期的目标功率给所述大功率燃料电池发动机，并对当前控制周期内的整车平均功率进行积分计算，生成下一个控制周期的设定功率，具体为：
10、获取所述电池管理模组反馈的soc区间确定的第一分档功率为第一个控制周期的目标功率，并将所述第一个控制周期的目标功率发送给所述大功率燃料电池发动机，以使得所述大功率燃料电池发动机按所述第一个控制周期的目标功率恒功率运行；
11、根据所述驱动组件的驱动电机电流和电压、所述新能源汽车用电动空调控制器反馈的空调电流、电压为基准进行积分计算，生成当前控制周期的平均功率，其中，所述当前控制周期的平均功率为下一个控制周期的设定功率。
12、优选地，根据所述驱动组件的驱动电机电流和电压、所述新能源汽车用电动空调控制器反馈的空调电流、电压为基准进行积分计算，生成当前控制周期的平均功率，具体为：
13、根据公式计算下一个控制周期的设定功率，其中，pa为下一个控制周期的设定功率，u1为所述驱动组件的驱动电机控制器的输入电压，i1为所述驱动组件的驱动电机控制器的输入电流，u2为所述空调系统总成的空调控制器的输入电压；i2为所述空调系统总成的空调控制器的输入电流。
14、优选地，还包括；
15、当判断到当前燃料电池汽车的车速达到或超过预设目标值，且持续达到或超过预设检测时间时，获取所述电池管理模组反馈的soc区间确定的第一分档功率，并将所述第一分档功率发送给所述大功率燃料电池发动机。
16、优选地，还包括储氢模组，所述储氢模组与所述大功率燃料电池发动机管道连接。
17、优选地，所述配电组件包括配电箱、以及电附件模组，其中，所述电附件模组的输出端与所述配电箱的输入端电气连接，所述配电箱的输出端与所述大功率燃料电池发动机的输入端、所述动力电池的输入端、所述空调系统总成的输入端、所述驱动组件的输入端电气连接，所述配电箱与所述整车控制器通过can总线通信连接。
18、优选地，所述驱动组件包括驱动电机模组、以及驱动桥，其中，所述驱动电机模组与所述整车控制器通过can总线通信连接，所述驱动电机模组与所述配电组件电气连接，所述驱动电机模组与所述驱动桥机械连接。
19、优选地，还包括指示灯模块、以及声音预警模块，其中，所述整车控制器的输出端与所述指示灯模块的输入端、所述声音预警模块的输入端电气连接。
20、本专利技术还公开了一种燃料电池汽车，包括车体以及如上任意一项所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统，所述燃料电池汽车整车能量控制系统配置在所述车体内部。
21、综上所述，本实施例提供的一种燃料电池汽车及其整车能量控制系统，所，以控制周期为单位，确保燃料电池发动机不会随整车的瞬时功率波动也来本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，包括：整车控制器、空调系统总成、配置在所述空调系统总成上的新能源汽车用电动空调控制器、动力电池、配置在所述动力电池上的电池管理模组、大功率燃料电池发动机、配置在所述大功率燃料电池发动机上的燃料电池发动机控制器、配电组件、以及驱动组件；
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，以预设控制周期为单位，发送所述电池管理模组反馈的第一个控制周期的目标功率给所述大功率燃料电池发动机，并对当前控制周期内的整车平均功率进行积分计算，生成下一个控制周期的设定功率，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，根据所述驱动组件的驱动电机电流和电压、所述新能源汽车用电动空调控制器反馈的空调电流、电压为基准进行积分计算，生成当前控制周期的平均功率，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，还包括储氢模组，所述储氢模组与所述大功
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，所述配电组件包括配电箱、以及电附件模组，其中，所述电附件模组的输出端与所述配电箱的输入端电气连接，所述配电箱的输出端与所述大功率燃料电池发动机的输入端、所述动力电池的输入端、所述空调系统总成的输入端、所述驱动组件的输入端电气连接，所述配电箱与所述整车控制器通过CAN总线通信连接。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机模组、以及驱动桥，其中，所述驱动电机模组与所述整车控制器通过CAN总线通信连接，所述驱动电机模组与所述配电组件电气连接，所述驱动电机模组与所述驱动桥机械连接。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，还包括指示灯模块、以及声音预警模块，其中，所述整车控制器的输出端与所述指示灯模块的输入端、所述声音预警模块的输入端电气连接。
9.一种燃料电池汽车，其特征在于，包括车体以及如权利要求1至8任意一项所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统，所述燃料电池汽车整车能量控制系统配置在所述车体内部。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，包括：整车控制器、空调系统总成、配置在所述空调系统总成上的新能源汽车用电动空调控制器、动力电池、配置在所述动力电池上的电池管理模组、大功率燃料电池发动机、配置在所述大功率燃料电池发动机上的燃料电池发动机控制器、配电组件、以及驱动组件；
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，以预设控制周期为单位，发送所述电池管理模组反馈的第一个控制周期的目标功率给所述大功率燃料电池发动机，并对当前控制周期内的整车平均功率进行积分计算，生成下一个控制周期的设定功率，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，根据所述驱动组件的驱动电机电流和电压、所述新能源汽车用电动空调控制器反馈的空调电流、电压为基准进行积分计算，生成当前控制周期的平均功率，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车整车能量控制系统,其特征在于，还包括储氢模组，所述储氢模组与所述大功率燃料电池发动机管道连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：江文杰，肖红千，林必生，林晨扬，王柏卫，康燕语，李根建，郑宇哲，
申请(专利权)人：厦门金龙旅行车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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