[发明专利]燃料电池混合电源能量管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池，具体地，涉及燃料电池混合电源能量管理方法。

背景技术

经对现有技术的检索，检索到如下文献：

申请号为“200310103253.3”、名称为“燃料电池混合动力系统的功率分配方法”的中国发明专利申请所公开的燃料电池电源控制原理为：采用SOC计算，根据测量负载控制信号（如，油门信号）和动力电池SOC（荷电状态）来控制燃料电池DCDC的输出，满足负载系统、燃料电池系统和动力电池组充电状态的能量需求。

申请号为“201010108281.4”、名称为“基于燃料电池的混合动力装置的能量管理系统”的中国发明专利申请所公开的燃料电池电源控制方法同样采用SOC计算，其中，

荷电状态（SOC）计算公式如下：

soc(k)=(BC×soc(k-1)-∫k-1kioutdt+∫k-1kiindt)/BC]]>

在上述计算式中，BC代表电池容量，soc(k)代表电池当前时刻的SOC值，soc(k-1)代表前一时刻的SOC值、i_out代表电池放电电流、i_in代表电池充电电流。

由上式可知，SOC计算是根据采集的电池电流数据、设定的电池容量数据，基于积分算法，在实际使用时再根据实际电池容量、电池电压、温度进行修正得到蓄电池的荷电状态（SOC）的一种算法。该发明申请存在如下不足：

1、上述控制方法都依赖于SOC计算；而SOC计算精确度依赖于精确的电流数据，电流数据的准确性则取决于电流测量装置的准确度、灵敏度、稳定性；然而，电流测量装置也存在误差；因此，SOC计算方法只能是近似估算蓄能装置荷电状态。现有的使用SOC计算方法的车载燃料电池系统为了取得相对精确的电流值，采用了双量程的电流传感器；然而，双量程的电流传感器并不能准确地覆盖全量程，同时也无法避免电流传感器零点漂移，因此需要经常校正电流传感器。这种情况下，燃料电池公司售出车载燃料电池系统后，不得不定期来校正电流测量装置传感器，产品的不成熟，将直接影响燃料电池车的市场化进程。

2、蓄能装置（蓄电池）的容量会随着使用逐渐降低，由公式可知，要想得到准确的得到SOC，必须要有准确的蓄能装置容量数值。因此，必须要对蓄能装置（蓄电池）的容量进行校正，该校正也只能是模糊的估算。因此，采用SOC计算方法是无法精确地进行燃料电池系统能量管理。

3、叉车工作时电流输出波动幅度大。

燃料电池大巴、燃料电池轿车上作为辅助动力使用的蓄能装置（蓄电池）电压往往是数百伏，电流范围为负几十安培到正几十安培；电流范围小的情况下，蓄电池电流值准确度相对较高，在这种工况下，使用SOC计算方法尽管仍不如本发明的方法，却还强差人意。