[发明专利]一种氢燃料电池汽车整体功率分配方法

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池汽车整体功率分配方法。本发明的控制策略是利用了动力电池的快速响应，以动力电池为主输出，燃电发动机为辅输出，通过获取动力电池SOC(电池的荷电量)、持续充电电流、最大功率需求进行修正燃电发动机功率。保证了燃电发动机的平稳运行，燃电发动机运行在高效区，燃料消耗降低的同时有效的延长了燃电发动机的寿命，动力电池保持在高效区，波动减少，动力电池的寿命也得到了有效的延长。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种氢燃料电池汽车整体功率分配方法。

背景技术

基于保证氢燃料客车动力性能、尽可能多的回馈制动、动力电池不过冲过放、燃电系统平稳放电的控制策略中，燃电控制器(FCU)需要不断的接收整车发送的动力电池SOC(电池的荷电量)和车辆当前功率，随着这两个量的变化，燃电控制器(FCU)需要不断的调整燃电发动机的发电功率。

随着燃电发动机的发展，氢燃料汽车数量的增多，道路交通状况变得越来越复杂，需要兼顾燃电发动机的平稳运行，氢燃料汽车的整体燃料消耗率，还需要避免动力电池过充过放引起的安全问题。氢燃料汽车的能量管理作为整车控制的核心难点问题，在面对如此复杂多变的路况时还没有很好的解决方案。

目前的控制策略让燃电发动机在几个特定的功率点工作，而动力电池SOC变化波动较大，加速动力电池的寿命衰减，并且燃电发动机频繁启停，减少了燃电发动机使用寿命。

比如，公开号为CN112572170A的发明公开了一种氢燃料电池发动机的控制方法，该方法包括：获取负载端的工作状态；在负载端的工作状态处于开启时，确定负载端的功率分配，其中，负载端的功率分配为负载端在氢燃料电池发动机的发电总功率的占比百分比；依据负载端的功率分配，控制氢燃料电池发动机的运行。

再比如，公开号为CN109334476A的发明提供了一种新型燃料电池汽车控制系统及控制方法，在现有燃料电池汽车控制系统的基础上增加燃料电池控制器，由整车控制器通过燃料电池控制器控制燃料电池发动机的启停状态，在燃料电池发动机启动时，通过动力电池的剩余电量和车速从预先设置的高效区最小功率、高效区最大功率和可用最大功率中选取目标功率；根据整车工况对目标功率进行限制，从而控制燃料电池发动机的功率输出。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种氢燃料电池汽车整体功率分配方法。

一种氢燃料电池汽车整体功率分配方法，氢燃料电池汽车包括用于氢燃料发电的燃电发动机、用于供电及储能的动力电池、用于汽车驱动以及制动时能量回收的主电机、以及统称为整车附件的车内其余用电元件，定义参数如下：

DP_FC：燃电发动机额定功率；

P_FC1：燃电发动机高经济效率点功率；

动力电池SOC：动力电池荷电量，数值为剩余容量与额定容量的比值；

动力电池SOC高效区：表示动力电池电量在此区间内，动力电池输出效率较高，其中，用SOC_L表示动力电池SOC高效区的下限值，用SOC_H表示动力电池SOC高效区的上限值，在SOC_H和SOC_L之间取3个点，作为功率标定辅助点，3个点数值从大到小分别为SOC₁、SOC₂、SOC₃；

SOC_MAX：动力电池SOC安全上限值，数值大于SOC_H，小于100％；

SOC_MIN：动力电池SOC安全下限值，数值小于SOC_L，大于0％；

车速阈值V_S：整车前进的行驶速度阈值；

P1：整车正常运行的平均功率；