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原文传递一种燃料电池车整车功率分配控制方法和系统

专利名称：	一种燃料电池车整车功率分配控制方法和系统
摘要：	本发明提供了一种燃料电池车整车功率分配控制方法，包括：基于车速和加速踏板开度确定驱动需求扭矩；基于驱动需求扭矩、电机效率和电机转速确定驱动功率；基于动力电池电压和动力电池电流，确定动力电池充放电电量；基于动力电池充放电电量和动力电池电量确定动力电池需求功率；将驱动需求功率和动力电池需求功率相加得到的和值作为燃料电池需求功率；基于动力电池电量以及燃料电池系统的效率曲线，对燃料电池需求功率进行优化。本发明还提供了一种燃料电池车整车功率分配控制系统。本发明在保护动力电池的基础上最大化的使其效率最佳以及在保护燃料电池系统的基础上最大化的降低整车氢耗指标。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	中国第一汽车股份有限公司
发明人：	刘元治;宋浩源;赵永强;郁大嵬;程健;郭丁伊;徐家良
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910104515.9
公开号：	CN109693578A
代理机构：	北京青松知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	郑青松
分类号：	B60L58/10(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	130011 吉林省长春市长春汽车经济技术开发区东风大街8899号
主权项：	1.一种燃料电池车整车功率分配控制方法，其特征在于，包括：获取车辆总成信息，所述车辆总成信息包括动力电池电流、动力电池电压、动力电池电量、电机效率、电机转速、车速和加速踏板开度；基于所述车速和所述加速踏板开度确定驱动需求扭矩；基于所述驱动需求扭矩、所述电机效率和所述电机转速确定驱动功率；基于所述动力电池电压和所述动力电池电流，确定动力电池充放电电量；基于所述动力电池充放电电量和所述动力电池电量确定动力电池需求功率；将所述驱动需求功率和所述动力电池需求功率相加得到的和值作为燃料电池需求功率；基于动力电池电量以及燃料电池系统的效率曲线，对所述燃料电池需求功率进行优化。 2.根据权利要求1所述的燃料电池车整车功率分配控制方法，其特征在于，所述基于所述动力电池充放电电量和所述动力电池电量确定动力电池需求功率，具体包括：根据动力电池特性曲线、动力电池寿命和充放电效率，确定动力电池最优工作区间，包括上限值和下限值；在所述动力电池充放电电量不等于零的情况下，基于所述动力电池充放电电量和预设的第一关系表确定所述动力电池需求功率；所述预设的第一关系表表征所述动力电池充放电电量与所述动力电池需求功率之间的对应关系，通过实车标定得到，其中，当所述动力电池充放电电量大于零时，对应的动力电池需求功率为一个小于零的值；当所述动力电池充放电电量小于零时，对应的动力电池需求功率为一个大于零的值；在所述动力电池充放电电量等于零的情况下，基于所述动力电池电量和所述预设的第二关系表确定所述动力电池需求功率；所述预设的第二关系表表征动力电池电量和动力电池需求功率之间的对应关系，通过实车标定得到，其中，当前动力电池电量大于所述上限值时，对应的动力电池需求功率为一个小于零的值，当前动力电池电量小于所述下限值时，对应的动力电池需求功率为一个大于零的值；将确定的动力电池需求功率限制在基于动力电池的可用功率确定的功率范围内。 3.根据权利要求2所述的燃料电池车整车功率分配控制方法，其特征在于，所述基于动力电池电量以及燃料电池系统的效率曲线，对所述燃料电池需求功率进行优化，具体包括：根据燃料电池特性曲线，将燃料电池的工作区间划分为高效区和低效区；在所述燃料电池需求功率小于高效区和低效区交界处的燃料电池功率时，基于动力电池电量与所述上限值和所述下限值的关系对所述燃料电池需求功率进行处理，其中，当所述动力电池电量大于所述上限值时，将所述燃料电池需求功率设置为燃料电池系统的怠速功率；当所述动力电池电量小于所述下限值时，将所述燃料电池需求功率设置为所述高效区的功率最低值；根据燃料电池特性，对处理后的所述燃料电池需求功率进行斜率限制，使得每个周期的燃料电池需求功率的变化率不超过燃料电池系统允许的最大变化率；将经斜率限制的燃料电池需求功率限制在基于燃料电池特性确定的功率范围内。 4.根据权利要求3所述的燃料电池车整车功率分配控制方法，其特征在于，还包括：当所述燃料电池需求功率大于等于高效区和低效区交界处的燃料电池功率时，不对所述燃料电池需求功率进行处理。 5.根据权利要求3所述的燃料电池车整车功率分配控制方法，其特征在于，还包括：当所述动力电池电量大于等于所述下限值且小于等于所述上限值时，不对所述燃料电池需求功率进行处理。 6.一种燃料电池车整车功率分配控制系统，其特征在于，包括：信息获取模块，用于获取车辆总成信息，所述车辆总成信息包括动力电池电流、动力电池电压、动力电池电量、电机效率、电机转速、车速和加速踏板开度；驱动扭矩确定模块，用于基于所述车速和所述加速踏板开度确定驱动需求扭矩；驱动功率确定模块，用于基于所述驱动需求扭矩、所述电机效率和所述电机转速确定驱动功率；动力电池充放电电量确定模块，用于基于所述动力电池电压和所述动力电池电流，确定动力电池充放电电量；动力电池需求功率确定模块，用于基于所述动力电池充放电电量和所述动力电池电量确定动力电池需求功率；燃料电池需求功率确定模块，用于将所述驱动需求功率和所述动力电池需求功率相加得到的和值作为燃料电池需求功率；优化模块，用于基于动力电池电量以及燃料电池系统的效率曲线，对所述燃料电池需求功率进行优化。 7.根据权利要求6所述的燃料电池车整车功率分配控制系统，其特征在于，所述动力电池需求功率确定模块，具体用于：根据动力电池特性曲线、动力电池寿命和充放电效率，确定动力电池最优工作区间，包括上限值和下限值；在所述动力电池充放电电量不等于零的情况下，基于所述动力电池充放电电量和预设的第一关系表确定所述动力电池需求功率；所述预设的第一关系表表征所述动力电池充放电电量与所述动力电池需求功率之间的对应关系，通过实车标定得到，其中，当所述动力电池充放电电量大于零时，对应的动力电池需求功率为一个小于零的值；当所述动力电池充放电电量小于零时，对应的动力电池需求功率为一个大于零的值；在所述动力电池充放电电量等于零的情况下，基于所述动力电池电量和所述预设的第二关系表确定所述动力电池需求功率；所述预设的第二关系表表征动力电池电量和动力电池需求功率之间的对应关系，通过实车标定得到，其中，当前动力电池电量大于所述上限值时，对应的动力电池需求功率为一个小于零的值，当前动力电池电量小于所述下限值时，对应的动力电池需求功率为一个大于零的值；将确定的动力电池需求功率限制在基于动力电池的可用功率确定的功率范围内。 8.根据权利要求7所述的燃料电池车整车功率分配控制系统，其特征在于，所述优化模块，具体用于：根据燃料电池特性曲线，将燃料电池的工作区间划分为高效区和低效区；在所述燃料电池需求功率小于高效区和低效区交界处的燃料电池功率时，基于动力电池电量与所述上限值和所述下限值的关系对所述燃料电池需求功率进行处理，其中，当所述动力电池电量大于所述上限值时，将所述燃料电池需求功率设置为燃料电池系统的怠速功率；当所述动力电池电量小于所述下限值时，将所述燃料电池需求功率设置为所述高效区的功率最低值；根据燃料电池特性，对处理后的所述燃料电池需求功率进行斜率限制，使得每个周期的燃料电池需求功率的变化率不超过燃料电池系统允许的最大变化率；将经斜率限制的燃料电池需求功率限制在基于燃料电池特性确定的功率范围内。 9.根据权利要求8所述的燃料电池车整车功率分配控制系统，其特征在于，所述优化模块还用于：当所述燃料电池需求功率大于等于高效区和低效区交界处的燃料电池功率时，不对所述燃料电池需求功率进行处理。 10.根据权利要求8所述的燃料电池车整车功率分配控制系统，其特征在于，所述优化模块还用于：当所述动力电池电量大于等于所述下限值且小于等于所述上限值时，不对所述燃料电池需求功率进行处理。
所属类别：	发明专利