2021-专利说明-一种燃料电池汽车功率分配方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112829639A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号202110280428.6(22)申请日2021.03.16(71)申请人湖北绿驰精密电驱动系统有限公司地址442000湖北省十堰市茅箭区和谐大道28号(72)发明人李一帆　周永平　李世斌　(74)专利代理机构武汉智盛唯佳知识产权代理事务所(普通合伙)42236代理人李晓贝　李佳怡(51)Int.Cl.B60L58/40(2019.01)权利要求 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种燃料电池汽车功率分配方法(57)摘要本发明公开了一种燃料电池汽车功率分配方法，涉及燃料电池汽车技术领域，其包括以下步骤：步骤S1.根据燃料电池系统输出特性设定多个处于高效率区的功率档位，根据燃料电池的功率与效率特性曲线决定燃料电池每个功率档位下功率输出的具体数值，并以此作为燃料电池系统的功率控制目标；步骤S2.根据锂电池工作特性设定SOC控制目标百分比；步骤S3.读取锂电池SOC，根据预设SOC范围选择相应的工作模式；步骤S4.选取固定时间窗口，采集实车工况需求的平均功率，判断当前工作模式下的燃料电池系统功率档位；步骤S5.接收燃料电池实际输出功率，得到车辆的功率分配的结果。CN112829639ACN112829639A权　利　要　求　书1/1页1.一种燃料电池汽车功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.根据燃料电池系统输出特性设定多个处于高效率区的功率档位，根据燃料电池的功率与效率特性曲线决定燃料电池每个功率档位下功率输出的具体数值，并以此作为燃料电池系统的功率控制目标；步骤S2.根据锂电池工作特性设定SOC控制目标百分比；步骤S3.读取锂电池SOC，根据预设SOC范围选择相应的工作模式；步骤S4.选取固定时间窗口，采集实车工况需求的平均功率，判断当前工作模式下的燃料电池系统功率档位；步骤S5.接收燃料电池实际输出功率，得到车辆的功率分配的结果。2.如权利要求1所述的燃料电池汽车功率分配方法，其特征在于：所述工作模式包括第一模式：不允许燃料电池给锂电池充电，无制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出；第二模式：不允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出；第三模式：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈；燃料电池输出功率稳定在低于vcu需求功率的最大高效输出点，且不超过锂电池充放极限，锂电池辅助输出或输入；第四模式：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈；燃料电池输出功率稳定在高于vcu需求功率的最小高效输出点，且不超过锂电池充放极限，锂电池辅助输出或输入；第五模式：燃料电池最大功率输出。3.如权利要求2所述的燃料电池汽车功率分配方法，其特征在于：所述第四模式和第五模式中，vcu设定时间内需求平均功率与燃料电池当前输出功率档位不匹配，燃料电池进行功率输出调整。4.如权利要求2所述的燃料电池汽车功率分配方法，其特征在于：所述SOC控制目标百分比包括第一设定百分比、第二设定百分比、第三设定百分比、第四设定百分比；当SOC≥第一设定百分比时，工作模式选择第一模式；当第二设定百分比≤SOC<第一设定百分比时，工作模式选择第二模式；当第三设定百分比≤SOC<第二设定百分比时，工作模式选择第三模式；当第四设定百分比≤SOC<第三设定百分比时，工作模式选择第四模式；当SOC<第四设定百分比时，工作模式选择第五模式。5.如权利要求4所述的燃料电池汽车功率分配方法，其特征在于：所述第一设定百分比、第二设定百分比、第三设定百分比、第四设定百分比依次为95％、90％、70％、40％。2CN112829639A说　明　书1/4页一种燃料电池汽车功率分配方法技术领域[0001]本发明涉及燃料电池汽车技术领域，具体来讲是一种燃料电池汽车功率分配方法。背景技术[0002]现有的燃料电池新能源汽车多采用燃料电池与锂电池共同为车辆提供电能，来驱动车辆行驶。对燃料电池的功率需求是跟随整车功率需求曲线变动，燃料电池无法及时响应的部分由锂电池补充或吸收。[0003]根据燃料电池系统的输出特性，这种实时变动燃料电池需求功率的工作方式不利于燃料电池的稳定输出，会降低燃料电池系统的循环寿命和经济性。发明内容[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种燃料电池汽车功率分配方法，目的在于控制SOC范围的同时尽可能延长燃料电池以稳定功率工作的时间，达到提高燃料电池系统的循环寿命与经济性的目的。[0005]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种燃料电池汽车功率分配方法，包括以下步骤：步骤S1.根据燃料电池系统输出特性设定多个处于高效率区的功率档位，根据燃料电池的功率与效率特性曲线决定燃料电池每个功率档位下功率输出的具体数值，并以此作为燃料电池系统的功率控制目标；步骤S2.根据锂电池工作特性设定SOC控制目标百分比；步骤S3.读取锂电池SOC，根据预设SOC范围选择相应的工作模式；步骤S4.选取固定时间窗口，采集实车工况需求的平均功率，判断当前工作模式下的燃料电池系统功率档位；步骤S5.接收燃料电池实际输出功率，得到车辆的功率分配的结果。[0006]在上述技术方案的基础上，所述工作模式包括第一模式：不允许燃料电池给锂电池充电，无制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出；第二模式：不允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出；第三模式：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈；燃料电池输出功率稳定在低于vcu需求功率的最大高效输出点，且不超过锂电池充放极限，锂电池辅助输出或输入；第四模式：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈；燃料电池输出功率稳定在高于vcu需求功率的最小高效输出点，且不超过锂电池充放极限，锂电池辅助输出或输入；第五模式：燃料电池最大功率输出。[0007]在上述技术方案的基础上，所述第四模式和第五模式中，vcu设定时间内需求平均功率与燃料电池当前输出功率档位不匹配，燃料电池进行功率输出调整。[0008]在上述技术方案的基础上，所述SOC控制目标百分比包括第一设定百分比、第二设定百分比、第三设定百分比、第四设定百分比；当SOC≥第一设定百分比时，工作模式选择第一模式；当第二设定百分比≤SOC<第一设定百分比时，工作模式选择第二模式；当第三设定百分比≤SOC<第二设定百分比时，工作模式选择第三模式；当第四设定百分比≤SOC<第三3CN112829639A说　明　书2/4页设定百分比时，工作模式选择第四模式；当SOC<第四设定百分比时，工作模式选择第五模式。[0009]在上述技术方案的基础上，所述第一设定百分比、第二设定百分比、第三设定百分比、第四设定百分比依次为95％、90％、70％、40％。[0010]本发明的有益效果在于：[0011]本发明vcu通过锂电池与燃料电池特性，根据燃料电池输出特性预设数个燃料电池的工作功率点，使燃料电池工作在最佳状态，防止燃料电池功率频繁变动，同时将锂电池的工况控制在最大充放电的能力区间，提高了燃料电池的循环寿命与工作能力。附图说明[0012]图1为本发明实施例中燃料电池系统功率特性示意图。具体实施方式[0013]下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0014]本发明提供了一种燃料电池汽车功率分配方法，包括以下步骤：[0015]步骤S1.根据燃料电池系统输出特性设定多个处于高效率区的功率档位，根据燃料电池的功率与效率特性曲线决定燃料电池每个功率档位下功率输出的具体数值，并以此作为燃料电池系统的功率控制目标；[0016]步骤S2.根据锂电池工作特性设定SOC控制目标百分比；[0017]步骤S3.读取锂电池SOC，根据预设SOC范围选择相应的工作模式；[0018]步骤S4.选取固定时间窗口，采集实车工况需求的平均功率，判断当前工作模式下的燃料电池系统功率档位；[0019]步骤S5.接收燃料电池实际输出功率，得到车辆的功率分配的结果。[0020]具体的，工作模式包括[0021]第一模式：不允许燃料电池给锂电池充电，无制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出；[0022]第二模式：不允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出；[0023]第三模式：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈；燃料电池输出功率稳定在低于vcu需求功率的最大高效输出点，且不超过锂电池充放极限，锂电池辅助输出或输入；[0024]第四模式：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈；燃料电池输出功率稳定在高于vcu需求功率的最小高效输出点，且不超过锂电池充放极限，锂电池辅助输出或输入；[0025]第五模式：燃料电池最大功率输出。[0026]具体的，第四模式和第五模式中，vcu设定时间内需求平均功率与燃料电池当前输出功率档位不匹配，燃料电池进行功率输出调整。4CN112829639A说　明　书3/4页[0027]具体的，SOC控制目标百分比包括第一设定百分比、第二设定百分比、第三设定百分比、第四设定百分比；[0028]当SOC≥第一设定百分比时，工作模式选择第一模式；[0029]当第二设定百分比≤SOC<第一设定百分比时，工作模式选择第二模式；[0030]当第三设定百分比≤SOC<第二设定百分比时，工作模式选择第三模式；[0031]当第四设定百分比≤SOC<第三设定百分比时，工作模式选择第四模式；[0032]当SOC<第四设定百分比时，工作模式选择第五模式。[0033]具体的，第一设定百分比、第二设定百分比、第三设定百分比、第四设定百分比依次为95％、90％、70％、40％。[0034]下面通过具体的实施例，对本发明作进一步说明。[0035]工况温度下的一种锂电池特性：[0036][0037]参见上 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 和图1所示，本发明实施例提供了一种燃料电池汽车功率分配方法，包括以下步骤：[0038]步骤一：根据燃料电池系统输出特性设定多个功率档位P1～Pn+1，这些档位应处在燃料电池高效工作区，根据燃料电池的功率与效率特性曲线决定燃料电池每个功率档位下功率输出的具体数值，并以此作为燃料电池系统的功率控制目标[0039]步骤二：根据锂电池工作特性设定SOC控制目标百分比[0040]步骤三：工况下实时读取锂电池SOC，根据预设SOC范围选择相应的工作模式[0041]步骤四：选取固定时间窗口，采集实车工况需求的平均功率，判断当前工作模式下的燃料电池系统功率档位[0042]步骤五：接收燃料电池实际输出功率，得到车辆的功率分配的结果。[0043]工作模式：[0044]1)SOC≥95％：不允许燃料电池给锂电池充电，无制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出[0045]2)90％≤SOC<95％：不允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈，燃料电池系统预热待机，不输出[0046]3)70％≤SOC<90％：允许燃料电池给锂电池充电，有制动回馈与滑行回馈。接收车辆在设定时间内需求功率平均值Px，判断Pn≤Px