[发明专利]一种燃料电池氢能汽车能量管理系统的控制方法

说明书

本发明提供一种燃料电池氢能汽车能量管理系统的控制方法，能量管理系统包括燃料电池、起动电池、驱动电机、真空飞轮储能装置、VCU、FCU、第一MCU、第二MCU和BMS,燃料电池分别电性连接驱动电机和起动电池，驱动电机电性连接真空飞轮储能装置，VCU、FCU、第一MCU、第二MCU和BMS分别连接CAN网络，FCU用于采集起动电池的SOC信号，第一MCU用于采集车速信号及油门踏板和制动踏板状态信息，第二MCU用于采集真空飞轮储能装置中飞轮转速信号，VCU通过CAN网络中的信号判断整车状态及能量管理系统状态，进而触发相应的智能控制策略。本发明的有益效果：通过整车能量管理系统的控制策略，合理优化能量流，提高燃料电池的工作效率和使用寿命，协调优化整车动力性和经济性。

技术领域

本发明涉及新能源汽车能量管理技术领域，尤其涉及一种燃料电池氢能汽车能量管理系统的控制方法。

背景技术

节能减排一直都是汽车能源结构优化使用的基本原则。传统内燃机技术发展一百多年来，受卡诺循环效率的限制和环保标准的日益严苛，内燃机逐渐退出历史舞台。动力化学电池例如三元锂电池存在能量密度和寿命的trade-off问题，氢燃料电池驱动技术开始成为未来高效清洁能源的发展趋势。

然而燃料电池汽车的普及应用在技术层面存在能量输出迟滞、高效负荷区间窄、不可用于能量回收等短板。目前主流采用燃料电池+动力电池的能量组合，其中动力电池主要用于燃料电池汽车需求功率的“削峰填谷”，从而保证燃料电池工作在高效负荷区域，虽说采用燃料电池+动力电池的能量组合在一定程度上解决了燃料电池汽车能量输出迟滞、高效负荷区间窄、不可用于能量回收等问题，但使用动力化学电池依然存在诸多问题，如存在功率密度低，能量回收幅度受限、寿命短等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种燃料电池氢能汽车能量管理系统的控制方法。

本发明的实施例提供一种燃料电池氢能汽车能量管理系统的控制方法，所述能量管理系统包括燃料电池、起动电池、驱动电机、真空飞轮储能装置、VCU、FCU、第一MCU、第二MCU和BMS,所述燃料电池分别电性连接所述驱动电机和所述起动电池，所述驱动电机电性连接所述真空飞轮储能装置，所述VCU、所述FCU、所述第一MCU、所述第二MCU和所述BMS分别连接CAN网络，所述燃料电池通过所述FCU连接CAN网络，所述驱动电机通过所述第一MCU连接CAN网络，所述真空飞轮储能装置通过所述第二MCU连接CAN网络，所述起动电池通过所述BMS连接CAN网络，所述FCU用于采集所述起动电池的SOC信号，所述第一MCU用于采集车速信号及油门踏板和制动踏板状态信息，所述第二MCU用于采集所述真空飞轮储能装置中飞轮转速信号，所述燃料电池氢能汽车能量管理系统的控制方法包括以下步骤：

S1、整车上电，所述能量管理系统完成初始化；

S2、所述VCU采集所述第一MCU发送的车速信号，若车速不为零，转S3；否则转S5；

S3、所述VCU采集所述第一MCU发送的制动踏板状态信息，若制动踏板开度为零，转S4；否则转S6；

S4、所述VCU采集所述第一MCU发送的油门踏板状态信息，若油门踏板开度为零，转S7；否则转S8；

S5、所述BMS采集所述起动电池SOC，若所述起动电池SOC不小于SOC_min，转S2，SOC指所述起动电池的剩余电量，SOC_min指所述起动电池允许的最低剩余电量；若所述起动电池SOC小于SOC_min，则所述第二MCU进一步判断所述飞轮转速是否大于最低负荷转速N_min，若所述飞轮转速大于最低负荷转速N_min，则由所述真空飞轮储能装置给所述起动电池充电；若所述飞轮转速不大于最低负荷转速N_min,则由所述燃料电池以最大效率点功率Pf为所述起动电池充电；