[发明专利]一种燃料电池汽车能量管理优化方法和系统

权利要求书

1.一种燃料电池汽车能量管理优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：搭建燃料电池汽车能量管理优化系统，包括油门踏板、位置传感器、VCU、FCCU、BMS、MCU、燃料电池、蓄电池、DC/DC电源模块、驱动电机；

油门踏板和位置传感器的信号输出端分别连接VCU的信号输入端；

VCU整车控制器的信号收发端分别连接MCU的信号收发端、BMS的信号收发端、FCCU的信号收发端；VCU包括能量管理策略模块；

MCU的另一信号收发端连接驱动电机的信号收发端；

BMS的另一信号收发端连接蓄电池的信号收发端；

FCCU的另一信号收发端连接燃料电池的信号收发端；

燃料电池和蓄电池的能量输出端分别连接DC/DC电源模块的能量输入端，DC/DC电源模块的能量输出端连接驱动电机的能量输入端；

S2：在蓄电池SOC值的单条件判断下，对蓄电池驱动状态和充电状态的切换进行能量管理策略优化；

设SOC1为蓄电池SOC值的基准值，ΔSOC为通过实验标定的变化量；

通过实验标定ΔSOC，通过优化能量管理策略中进入蓄电池驱动的控制条件SOCSOC1与进入蓄电池充电的控制条件SOCSOC1-ΔSOC有ΔSOC的差异，避免蓄电池SOC在SOC1附近变化导致的蓄电池驱动放电与蓄电池充电两种状态之间的反复变化；

S3：在蓄电池SOC值和驾驶员需求功率P的多条件判断下，对蓄电池单独驱动状态和双电池驱动状态的切换进行能量管理策略优化；

设P1为油门开度信号转化的驾驶员需求功率P的基准值，ΔP为通过实验标定的变化量；

通过实验标定ΔSOC及ΔP，通过优化能量管理策略中进入蓄电池单独驱动的条件SOCSOC1及驾驶员需求功率PP1与退出蓄电池单独驱动至燃料电池启动工作的条件SOCSOC1且驾驶员需求功率PP1+ΔP分别有ΔSOC和ΔP的差异，避免蓄电池SOC在SOC1附近及驾驶员需求功率P在P1附近变化导致的燃料电池系统频繁启停的现象；

S4：在蓄电池SOC值和驾驶员需求功率P的多条件判断下，对蓄电池驱动状态和充电状态的切换进行能量管理策略优化；

通过实验标定ΔSOC及ΔP，通过优化能量管理策略中进入蓄电池驱动的条件SOCSOC1及PP1与退出蓄电池驱动至蓄电池充电的条件SOCSOC1且驾驶员需求功率PP1+ΔP分别有ΔSOC和ΔP的差异，避免蓄电池SOC在SOC1附近或驾驶员需求功率P在P1附近变化导致的蓄电池反复充、放电的现象。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车能量管理优化方法，其特征在于：所述的步骤S2中，具体步骤为：

S21：能量管理策略模块通过BMS获取实时的蓄电池SOC值；

S22：能量管理策略模块根据蓄电池SOC值、蓄电池的上一工作状态和当前工作状态进行能量管理策略优化，并出输出控制信号。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池汽车能量管理优化方法，其特征在于：所述的步骤S22中，具体步骤为：

若SOCSOC1，能量管理策略模块判断进入蓄电池驱动状态，将蓄电池应提供的功率值发送给BMS，并通过BMS控制蓄电池输出功率；

若SOC1-ΔSOC≤SOC≤SOC1，能量管理策略模块判断蓄电池维持上一工作状态，通过BMS控制蓄电池按上一工作状态工作；

若SOCSOC1-ΔSOC，能量管理策略模块判断进入蓄电池充电状态，并将蓄电池的充电功率需求发送给FCCU，FCCU控制燃料电池按给定的功率发电并向蓄电池充电。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车能量管理优化方法，其特征在于：所述的步骤S3中，具体步骤为：

S31：能量管理策略模块通过BMS获取实时的蓄电池SOC值；

S32：能量管理策略模块采集油门踏板和位置传感器的信号，并转化为驾驶员需求功率P；

S33：能量管理策略模块根据蓄电池SOC值、驾驶员需求功率P、蓄电池的上一工作状态和当前工作状态进行能量管理策略优化，并出输出控制信号。