[发明专利]一种车用燃料电池运行功率控制系统及方法

说明书

本发明提供一种车用燃料电池运行功率控制系统及方法，所述系统包括：燃料电池管理单元、整车控制器、动力电池管理单元和电机控制器，所述动力电池管理单元、电机控制器和燃料电池管理单元分别与整车控制器连接；本发明的整车控制器根据电机母线电压、电机母线电流控制燃料电池在一定程度上跟随整车电机功率；监控SOC并动态调整燃料电池运行功率，保证动力电池不过充、不过放，使得SOC维持在一个最佳寿命工作区间，延长动力电池寿命。

技术领域

本发明属于汽车电池技术领域，具体涉及一种车用燃料电池运行功率控制系统及方法。

背景技术

随着燃料电池车型的不断推广，燃料电池的控制策略也在不断发展完善。SOC(“state of charge”)在电池行业，SOC指的是荷电状态。一般维持动力电池SOC处于最佳工作区间(一般处于“30—85”范围内)，能够提高电池的使用寿命。过去通常采用燃料电池恒功率运行的控制策略，无法满足不同工况下整车放电功率不断变化的需求，会存在一直给动力电池充电或动力电池一直在放电的情形，长期下去会严重影响动力电池的寿命。

目前的燃料电池功率控制系统仅通过控制器自主控制其运行功率的策略，缺乏与动力电池等整车部件的深入交互，更没有考虑整车的功率需求变化，无法很好地实现与整车部件协同工作。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种车用燃料电池运行功率控制系统及方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种车用燃料电池运行功率控制系统，包括：燃料电池管理单元、整车控制器、动力电池管理单元和电机控制器，所述动力电池管理单元、电机控制器和燃料电池管理单元分别与整车控制器连接；

所述动力电池管理单元用于输出SOC信号；

所述电机控制器用于输出电机母线电压和电机母线电流；

所述燃料电池管理单元用于输出燃料电池的故障信号，并能控制燃料电池运行功率；

所述整车控制器用于获取车速信号和燃料电池开启信号，接收所述动力电池管理单元、所述电机控制器和燃料电池管理单元发送的信号，计算汽车的电机功率，并且发送控制信号给燃料电池和动力电池。

进一步的，

所述动力电池管理单元还用于输出动力故障信号；

所述整车控制器还用于根据所述动力电池故障信号发送燃料电池停机信号；

所述整车控制器还用于根据所述燃料电池故障信号发送燃料电池停机信号。

进一步的，

所述动力电池管理单元还用于输出动力电池允许充电功率；

所述燃料电池管理单元还用于输出燃料电池的最大允许功率；

所述整车控制器还用于发送信号调整燃料电池运行功率低于动力电池允许充电功率和燃料电池的最大允许功率。

第二方面，本发明提供一种车用燃料电池运行功率控制方法，包括：

整车控制器采集燃料电池开启信号并监控动力电池的SOC值；

调节SOC值在安全范围之间；

获取汽车的车速，根据车速判断汽车的运行状态：

若汽车处于行驶状态，则利用电机母线电压和电机母线电流计算电机功率，并控制燃料电池运行功率主动跟随电机功率。

进一步的，所述调节SOC值在安全范围之间，包括：

获取SOC的安全范围，将SOC值与所述安全范围进行对比：

若SOC低于所述安全范围，则控制燃料电池提高运行功率；