[发明专利]一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法及系统

说明书

本公开提出了一种氢‑电混合燃料电池客车能量管理控制方法，包括如下步骤：采集车辆踏板开度数据及动力电池的SOC值；根据采集的数据，计算整车驱动电机的需求功率；根据计算的整车驱动电机的需求功率、燃料电池极化曲线及动力电池SOC值确定燃料电池功率点；根据动力电池的SOC值确定燃料电池的启停控制；根据确定的燃料电池功率点控制燃料电池的输出功率；在保证整车驱动需求功率基础上，尽量维持动力电池SOC的能量裕度，同时使燃料电池工作在最佳效率区域，保证在动力电池SOC的均衡区间内，在满足整车动力性能基础上，延长燃料电池的使用寿命。

技术领域

本公开涉及相关技术领域，具体的说，是涉及一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

燃料电池是一种将化学能通过电极反映直接转换为电能的装置,具有燃料多样化、无污染、低噪声、安全可靠易于维护等优点,并且能量转化率,实际使用效率更高。因此燃料电池被认为是代替传统发动机的最佳能量源。燃料电池作为清洁能源引起了人们的广泛重视。燃料电池汽车在这样的背景下应运而生。

氢-电混合燃料电池客车作为一种燃料电池动力车，代表着新能源未来发展的一种趋势，由燃料电池和动力电池组成的多能源系统通过整车控制器的协调管理，能够保证各自更好的运行在经济区域；整车能量控制策略是实现氢-电混合动力经济性和动力性的关键，通过合理的能量分配策略不仅能够保证燃料电池和动力电池的使用寿命，更能够在很大程度上降低整车的能耗，实现整车零排放、无污染、续驶里程更长的优势。燃料电池动力车一般采用大功率的燃料电池堆,以保证次填充燃料的续驶里程和启动加速时的动力需求。燃料电池混合动力汽车是一个复杂的多输入多输出、非线性强耦合系统具有多个运行状态。在这种模型下,系统的控制器设计难以得到良好的实现,因此,如何对模型进行合理的简化处理,使它既符合系统的实际特性又易于控制设计是一个值得关注的研究问题。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法及系统，在保证燃料电池、动力电池工作在允许的范围前提下进行能量管理与分配，在保证整车驱动需求功率基础上，维持动力电池SOC的能量裕度，同时使燃料电池工作在最佳效率区域，保证在动力电池SOC的均衡区间内，在满足整车动力性能基础上，延长燃料电池的使用寿命。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法，包括如下步骤：

采集车辆踏板开度数据及动力电池的SOC值；

根据采集的数据，计算整车驱动电机的需求功率；

根据计算的整车驱动电机的需求功率、燃料电池极化曲线及动力电池SOC值确定燃料电池功率点；

根据动力电池的SOC值确定燃料电池的启停控制；

根据确定的燃料电池功率点控制燃料电池的输出功率；

进一步的，还包括制动能量回收控制及需求功率计算的步骤：

根据加速踏板和制动踏板的开度以及动力电池的SOC值来判断车辆此时能否进行制动能量回收；

若可以进行制动能量回收，整车控制器根据制动踏板开度查表得出制动能量回收的扭矩，继而计算出制动能量可回收的功率P_h；

计算动力电池允许最大充电功率与燃料电池提供功率的差值ΔP；

若P_h<ΔP,回收能量为P_h，否则吸收能量为ΔP。