[发明专利]车用燃料电池的能量分配方法

说明书

本发明公开的车用燃料电池的能量分配方法，当蓄电池的SOC达到最低限值时，优先以燃料电池次高效减少工作区启动燃料电池，使电池快速充电至SOC_中，再以高效区内选择最接近整车需求功率的点启动燃料电池给电池充电，燃料电池给蓄电池的充电功率较少，降低了化学能和电能的二次转化，提高了经济性；同时解决了蓄电池长期低于ＳＯＣ_ｍｉｎ阶段，动力系统不能满足整车需求的状况。

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及车用燃料电池的能量分配方法。

背景技术

燃料电池汽车FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle，燃料电池电动汽车)是把燃料电池发出的电供给电动机，以电动机来驱动车轮。燃料电池汽车可分为两种基本类型，一种为单纯以燃料电池为动力的FCEV，另一种为燃料电池蓄电池混合动力的FCEV。由于混合动力可以对能量进行二次利用，蓄电池的造价也比燃料电池低得多，并且在启动加速时能提供更大的瞬时输出功率，因此混合动力要比单纯以燃料电池为动力的FCEV更具有节能和成本优势。

对于具有蓄电池和燃料电池两个动力源的混合动力汽车，如何发挥它们的优势，最关键的是要解决燃料电池与蓄电池之间的能量分配问题。因此，需要设计合理的能量分配控制策略，既防止对蓄电池的深度充放电，避免频繁的充放电，延迟电池的使用寿命，又要提高整个动力系统的能量效率。

发明内容

本发明公开的车用燃料电池的能量分配方法，既延迟电池的寿命，又提高整个动力系统能量效率，从而解决燃料电池与蓄电池之间的能量分配问题。

本发明公开的车用燃料电池的能量分配方法，车辆行车过程中满足：

P_vehicle＝P_cell+P_fc；

其中P_vehicle为车辆需求功率，P_cell为蓄电池输出功率，P_fc为燃料电池输出功率。

将燃料电池输出功率区间由低至高分为A区、B区和C区三个区域，A区为燃料电池工作低效区，B区为燃料电池工作高效区，C区为燃料电池次高效减少工作区；A区最大值为启动燃料电池最低功率点P_fclow，B区最大值为燃料电池BC区转折输出功率P_fcbc，C区最大值为燃料电池最大输出功率P_fcmax。

当P_vehicleP_fclow时，蓄电池在不过放电状态下输出功率给车辆供电；

当P_fclowP_vehicleP_fcmax时，燃料电池输出功率给车辆供电；

当P_vehicleP_fcmax时，蓄电池和燃料电池输出功率共同为车辆供电。

进一步地，根据蓄电池充放电性能，设置蓄电池充电上限SOC_max及蓄电池过放电临界值SOC_min，其中SOC_minSOC_max。

当P_vehicleP_fclow时，

若蓄电池SOCSOC_min,先以大于P_fclow小于等于P_fcbc的功率启动燃料电池满足车辆需求功率，多余能量给蓄电池充电达到SOC_max；

若蓄电池SOCSOC_min，仅蓄电池输出功率给车辆供电。