[发明专利]一种氢能源汽车在低温环境下启动的控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种氢能源汽车在低温环境下启动的控制系统及方法，充分考虑燃料电池，动力电池和超级电容受温度影响程度的不同，确定上述不同部件的启动顺序；其中，每个部件的能量源的接入由各自的电能传输装置控制，控制方便。由于超级电容受温度影响较小，首先由其给动力电池控制模块供电，使得动力电池达到理想的供电状态；然后，再由超级电容和动力电池同时给燃料电池供电，确保燃料电池的快速启动。本发明通过协调各个部件之间的启动顺序及启动策略，保证燃料电池车冷启动成功，提高整车的环境适应能力。

技术领域

本发明属于能源控制领域，具体涉及一种氢能源汽车在低温环境下启动的控制系统及方法。

背景技术

随着燃料电池电动汽车的快速发展，整车的各项性能指标也在不断提升，低温环境下的是否能正常的启动是对整车的一项严重考验。尤其是在北方或者冬天情况下，需要起动机频繁启动，然而，整车的燃料电池系统和其辅助能源等部件受环境的影响是不同的，公开号为：CN208401612U，专利名称为一种适用于低温的快速的超级电容汽车辅助启动器中，提供了一种基于超级电容的辅助启动器，使用DCDC通过从蓄电池取电，存储于超级电容中，使用超级电容完成对起动机的启动，能够实现汽车低温、快速、可靠、频繁启动的需求，以弥补电池启动系统的低可靠性问题。但是其并没有协调考虑好各个部件之间的启动顺序及启动策略，无法在提高整车的环境适应能力的情况下，保证燃料电池车冷启动成功。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术并没有协调考虑好各个部件之间的启动顺序及启动策略，无法在提高整车的环境适应能力的缺陷，提供一种氢能源汽车在低温环境下启动的控制系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种氢能源汽车在低温环境下启动的控制系统，所述低温的范围在-40度到0度，包括燃料电池控制模块、动力电池控制模块、超级电容控制模块，以及启动控制模块，其中：

所述燃料电池控制模块、动力电池控制模块、超级电容控制模块均电性连接到启动控制模块；

所述燃料电池模块包括燃料电池、燃料电池管理控制器、第一电能传输装置以及连接到燃料电池的燃料电池加热装置；所述燃料电池管理控制器，用于采集和控制燃料电池的工作状态和信息；

所述动力电池控制模块包括动力电池、动力电池管理控制器、第二电能传输装置以及连接到动力电池的动力电池加热装置；所述动力电池管理控制器，用于采集和控制动力电池的工作状态和信息；

所述超级电容控制模块包括超级电容、超级电容管理控制器和第三电能传输装置；所述超级电容管理控制器用于采集和控制超级电容的工作状态和信息；其中：

所述燃料电池、动力电池和超级电容的工作状态和信息将由对应的管理控制器传输到启动控制模块。

所述第一、二、三电能传输装置，用于提供整个系统的能量供应，以及将燃料电池、动力电池和超级电容供应的电能传输到外部高压电路；所述高压的范围在240V到570V；

所述启动控制模块用于根据动力电池的温度，在所述动力电池的温度小于预设的第一温度阈值时，控制第三电能传输装置，给动力电池加热装置供电，在动力电池管理控制器启动后，控制所述动力电池加热装置给动力电池加热；其也用于设定触发条件，在对动力电池加热时，控制所述第一、二电能传输装置内包括的接触器的吸合状态；所述触发条件包括所述动力电池达到的温度，以及动力电池允许的充放电功率；

在触发所述触发条件时，由所述启动控制模块控制所述第一、二电能传输装置内的接触器同时达到吸合状态，控制超级电容和动力电池同时给燃料电池加热装置供电，实现对燃料电池的加热，且，在燃料电池的温度达到预设的第二温度阈值时，启动燃料电池管理控制器来控制氢能源汽车在当前环境下的启动。

本发明提供的一种利用如上述新能源汽车在低温环境下启动的控制系统实现的控制方法，所述低温的范围在-40度到0度，包括以下步骤：