[发明专利]车用稀土新电源混合动力控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种混合动力系统，具体涉及一种车用稀土新电源混合动力控制系统，主要包括稀土新电源体系、甲醇燃料电池体系、驱动电机体系和整车控制系统，并基于上述系统提供一种车用稀土新电源混合动力的控制方法，包括S1：对目的地进行导航，若行驶距离≤3Km，启动车辆，由稀土新电源提供唯一的驱动源；S2：对目的地进行导航，若行驶距离>3Km，启动车辆，由稀土新电源提供唯一的驱动源，并激活甲醇燃料电池对稀土新电源进行恒流充电；S3：停车后，若稀土新电源电量低于70％，甲醇燃料电池持续工作，稀土新电源电量到70％后，甲醇燃料电池体系休眠。本发明彻底解决电动汽车续驶里程短、充电难和城市充电桩场地缺乏的问题。

技术领域

本发明涉及一种混合动力系统，具体涉及一种车用稀土新电源混合动力控制系统及其控制方法。

背景技术

随着城市化进程加快，新能源电动汽车越来越受到人们的重视。近年来新能源电动汽车已取得重大发展，但是常规动力电池的能量密度低、寿命短、功率小、安全性差、不耐低温、城市充电场地少，导致新能源电动汽车充电困难及续驶里程短，是当前市场推广的较大瓶颈。

为了解决新能源电动汽车充电困难及行驶里程短的问题，各种非插电式混合车和增程式电动汽车应运而生。非插电式混合车的核心是在燃油机的基础上增加一套电池组，通过电池组协调功率输出和回收制动能量，提高燃油机水平，从而降低油耗，本质上还是燃油机范畴，且系统更加复杂；而增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上加载车载充电器，从而大大延长了电动汽车的续航能力。目前增程式电动汽车采用动力蓄电池为主要驱动能源，而车载充电器一般采用小型汽油或柴油发动机，当电池电量充足时，发动机停机，当电池电量不足时，发动机启动进行辅助驱动，延长续航里程(例如，公开号为CN 103241133 A的中国专利)。但作为车载充电器的发动机仍采用汽油或柴油等不可再生能源，能量转换效率低，且排放出氮氧化物、硫化物等尾气与电动汽车零排放的目标不符合。

近年来，燃料电池因具有高能量密度特点，相关技术不断取得突破，获得快速发展。燃料电池以氢气和氧气为反应剂，生成电和水，转换效率高并且完全零污染、零排放。对于以燃料电池为主要驱动能量的汽车，由于汽车的运行并不是一个稳态情况，频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂，燃料电池的输出随着车载工况变化，而燃料电池在这种动态工况下由于氧气供应波动大，在较高输出功率下的耐久性及寿命欠佳，并且燃料电池由于动态响应比较慢，在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。同时对于以燃料电池为主要驱动能量的汽车，燃料电池的成本和自身重量势必较高。因此以动力电池作为唯一驱动能源，以燃料电池作为恒定电流输出装置给动力电池充电是一个很好的技术发展方向。

当前应用最广泛的动力电池为锂离子动力电池，因此，在与燃料电池组成混合动力系统中，如中国专利CN 100581867 C、CN 104139709 A和CN 102555765 B均采用锂离子电池组为主要动力电源，燃料电池为辅助电源，但锂离子动力电池自身的安全性、耐低温、寿命和功率并没有得到有效解决，三个专利不足之处表现在燃料电池配置功率较高、成本也高，燃料电池寿命短、燃料供应困难，燃料电池系统停机放电率高、停机后燃料电池供电系统停止充电、致电池组电量未充满等缺陷。

最近，在混合动力系统中，通过控制系统协调燃料电池和锂离子电池，对锂离子电池组进行电量控制(例如，公开号为CN 205395802 U的中国专利)，意图降低燃料电池功率的同时，对电池组有效补电，但专利不足之处表现在需要燃料电池来提供辅助功率，增大了燃料电池控制难度。

综上所述，如何提供一种高效、可靠的混合动力的控制系统及其控制方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种车用稀土新电源混合动力控制系统及其控制方法，彻底解决电动汽车续驶里程短、充电难和城市充电桩场地缺乏的问题。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：