[发明专利]用于控制燃料电池车辆的方法和系统

说明书

本发明公开了用于控制燃料电池车辆的方法和系统。其中，双向转换器实时监测燃料电池车辆的状态以提高燃料电池车辆在过度状态下的控制响应。该方法包括：由双向转换器在燃料电池车辆被驱动时，接收来自燃料电池控制器的用于高压电池的电流限制值的命令。另外，双向转换器被配置为确定燃料电池车辆是否被切换至预定模式并改变高压电池的电流限制值。当燃料电池车辆被切换至预定模式时，由双向转换器基于改变的电流限制值执行预定控制。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年10月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0124412的优先权和权益，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开内容涉及一种用于控制燃料电池车辆的方法和系统，其中，双向转换器实时监测燃料电池车辆的状态以提高燃料电池车辆在过渡状态中的控制响应。

背景技术

一般而言，装配在燃料电池车辆内的燃料电池系统被配置为向燃料电池堆供应作为燃料的氢和空气，通过燃料电池堆内的氢和氧的电化学反应产生电力。燃料电池车辆是通过利用由燃料电池堆产生的电力操作电动机驱动的。燃料电池车辆进一步包括高压电池，以使用燃料电池系统的能量和高压电池的能量。

如图1所示，包括燃料电池系统和高压电池的燃料电池车辆通常包括双向转换器20，双向转换器20有效地控制来自燃料电池系统和高压电池两者的能量流。双向转换器可以是双向直流-直流(DC/DC)转换器或大容量的双向DC/DC转换器。另外，如图1所示，燃料电池车辆包括被配置为操作燃料电池车辆的燃料电池控制器10。燃料电池控制器可以称作燃料电池控制单元(FCU)。在图1中，参考标号30表示燃料电池系统，40表示逆变器，50表示高压电池，60表示电机(motor)，70表示低压DC/DC转换器，以及80表示辅助电池。对本领域的技术人员来说，所表示的元件是已知的，因此，将省略对其的详细描述。

参考图1，与高压电池50的充电和放电相关联的能量流、能量大小、和模式切换可以基于来自燃料电池控制器10的命令确定。由高压电池50供应的放电能量经由执行电力转换的双向转换器20被供应至燃料电池车辆的电负载。当燃料电池车辆被驱动时，在高压电池50的充电量(SOC)减小时，双向转换器20将来自燃料电池的能量供应至高压电池50。当燃料电池车辆中产生制动信号时，双向转换器20基于燃料电池控制器10的命令将通过再生制动产生的再生制动能量供应至高压电池50以对高压电池50充电。

在燃料电池车辆被驱动时，上述能量流可以在几百毫秒至几秒内处理。然而，由于即使在其中燃料电池车辆需要快速的能量转换的过渡状态中，双向转换器基于来自作为双向控制器之上的上位控制器的燃料电池控制器的命令执行预定控制，所以过冲/下冲电压可能会突然产生。在燃料电池车辆被驱动时，过冲/下冲电压影响高压电池的输出电压，引起突然振动，因过压而产生故障以及组件的耐用性下降。

本部分中公开的上述信息仅用于加强对本发明背景技术的理解，且因此可包括不形成此国家中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开内容提供用于控制燃料电池车辆的方法和系统，其中，双向转换器可以被配置为基于双向转换器的性能直接实时检测燃料电池车辆的状态以提高燃料电池车辆在过渡状态下的控制响应。

本公开内容的示例性实施方式提供一种控制燃料电池车辆的方法，燃料电池车辆可以包括：燃料电池系统、高压电池、被配置为控制来自燃料电池系统和高压电池的能量流的双向转换器、和被配置为操作燃料电池车辆的燃料电池控制器。控制燃料电池车辆的方法可以包括：在燃料电池车辆被驱动时，由双向转换器从燃料电池控制器接收用于高压电池中的电流限制值的命令；由双向转换器确定燃料电池车辆是否切换至预定模式；以及当燃料电池车辆被切换至预定模式时，由双向转换器改变高压电池的所述电流限制值，并基于改变的电流限制值执行预定控制。