[发明专利]一种燃料电池汽车的控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种燃料电池汽车的控制方法及装置，该控制方法包括：计算当前时间段平均需求功率；燃料电池启机后按照计算出的当前时间段平均需求功率进行输出。在本发明中，车辆正常运行的工况下，按照计算出来的当前时间段平均需求信息进行输出，此时整车功率需求与燃料电池输出功率相匹配，最大化的减少了储能部件充放电过程，提高了燃料电池汽车动力系统的效率，同时提高了燃料电池系统的工况适应性，避免了燃料电池频繁变载和启停机。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池汽车的控制方法及装置，属于燃料电池汽车技术领域。

背景技术

随着能源的不断消耗，新能源汽车逐渐成为一种发展趋势。其中，氢燃料电池汽车作为新能源汽车中的一种，因其高效能、低污染、能源安全等特点，得到了各国政府、各大公司以及研究部门的高度重视，具有广阔的应用场景。

但是，就目前氢燃料电池汽车的发展现状来看，氢燃料电池系统也面临着寿命短、成本高、环境适用性差、故障率高、系统结构复杂等多种问题，所以需要在整车部分做出很多保护机制，这就制约了燃料电池技术的推广与应用。现各企业都在大力开发长寿命、低成本、低故障率的燃料电池系统，以推动燃料电池车的商用化运营。

目前，国内氢燃料电池厂家都处于起步阶段，燃料电池系统寿命比较短，而燃料电池寿命是制约燃料电池客车大规模商业化的重要影响因素。车用燃料电池的关键材料和部件的劣化模式主要有以下四种：

(1)频繁的启动停止引起的高电位造成催化剂碳载体的腐蚀；(2)反复加减速引起的电位循环造成催化剂铂颗粒粗大化；(3)低负荷运行导致质子交换膜分解；(4)低温循环所伴随的胀缩造成膜电极机械损伤。

现在的技术方案是电池、超级电容器等储能装置与燃料电池构建电-电混合动力，既可减小燃料电池输出功率变化速率，又可以避免燃料电池载荷的大幅度波动。目前，在现有的燃料电池车的控制策略中，燃料电池有两个工作功率点，分别为额定功率输出和最小功率输出，并根据车辆SOC判断工作状态，其相应的控制过程如图1所示。由于燃料电池无法识别车辆运营状态，导致燃料电池经常出现高负荷输出、频繁启停机、动力系统效率不高等情况；由于不能智能化的识别车辆运行状态，燃料电池发电功率无法与整车需求功率进行匹配，其两者的差值功率由储能部件来提供，而储能部件充放电效率仅为92％左右，导致动力系统平台效率进一步降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料电池汽车的控制方法及装置，用于解决燃料电池频繁变载、启停机导致燃料电池汽车动力系统效率低、燃料电池使用寿命短的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃料电池汽车的控制方法，步骤如下：

计算当前时间段平均需求功率；

燃料电池启机后按照计算出的当前时间段平均需求功率进行输出以避免整车储能部件反复充放电。

进一步的，还包括：

实时获取整车储能部件SOC，若整车储能部件SOC不大于第一设定阈值，燃料电池按照额定功率输出；否则，燃料电池按照计算出的当前时间段平均需求功率进行输出。

进一步的，还包括：

实时获取整车储能部件SOC，若整车储能部件SOC不大于第一设定阈值，燃料电池按照额定功率输出；若整车储能部件SOC大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，燃料电池按照计算出的当前时间段平均需求功率进行输出；若整车储能部件SOC不小于第二设定阈值且小于第三设定阈值，燃料电池按照最高效率时的功率输出；若整车储能部件SOC不小于第三设定阈值，则燃料电池停机。

进一步的，燃料电池停机后，判断整车储能部件SOC是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，若整车储能部件SOC大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，则燃料电池启机。