[发明专利]一种氢燃料汽车能量回馈管理系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种氢燃料汽车能量回馈管理系统，包括燃料电池、动力电池、电机、双向DCDC、SCM超级电容、VCU、FCU、BMS、MCU和SCMS，燃料电池电性连接动力电池，动力电池电性连接电机，电机与SCM超级电容电性连接，VCU、FCU、BMS、MCU和SCMS分别连接CAN网络，燃料电池通过FCU连接CAN网络，起动电池通过BMS连接CAN网络，电机通过MCU连接CAN网络，SCM超级电容通过SCMS连接CAN网络。本发明的有益效果：本发明通过燃料电池、动力电池和SCM超级电容三种能量源之间的配合，并通过VCU对回馈功率加以实时动态的计算和控制，在提高能量回收效率、提升整车续航能力的同时，兼顾驾驶平顺性和驾乘者的主观感受。

技术领域

本发明涉及新能源汽车能量管理技术领域，尤其涉及一种氢燃料汽车能量回馈管理系统及其控制方法。

背景技术

在国家的大力推行下，新能源燃料电池汽车快速发展，由于燃料电池系统功率响应的时滞性、及启动过程中未发电前仍需外部提供高压，就决定了在现阶段燃料电池汽车的动力系统架构中还需要辅助的高压能源。

超级电容是一种新型储能元件，具有良好的储电能力、可提供强大脉动功率，是具有优良的充、放电性能的物理二次电源。在额定电压范围内，它可以快速的充电至目标电压值，放电时则可以快速放出所存储的电能。但现有的有关超级电容技术大多集中在如何制备高容量的单体超级电容以及如何对车载超级电容进行快速充电的领域，而没有对如何通过配置合理的超级电容储能系统的结构来改善带有超级电容的汽车运行状况的方法，从而引发了超级电容的容量不足或容量过大的问题，造成了资源的浪费和整车成本过高。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种氢燃料汽车能量回馈管理系统及其控制方法。

本发明的实施例提供一种氢燃料汽车能量回馈管理系统，包括燃料电池、动力电池、电机、双向DCDC、SCM超级电容、VCU、FCU、BMS、MCU和SCMS，所述燃料电池电性连接所述动力电池，所述动力电池电性连接所述电机，所述电机通过所述双向DCDC与所述SCM超级电容电性连接，所述VCU、所述FCU、所述BMS、所述MCU和所述SCMS分别连接CAN网络，所述燃料电池通过所述FCU连接CAN网络，所述起动电池通过所述BMS连接CAN网络，所述电机通过所述MCU连接CAN网络，所述SCM超级电容通过所述SCMS连接CAN网络。

进一步地，所述燃料电池通过DCDC与所述动力电池电性连接，且所述DCDC连接CAN网络。

进一步地，所述VCU电性连接有蓄电池，且所述VCU由所述蓄电池供电。

进一步地，所述VCU电性连接有T-BOX,且所述T-BOX连接CAN网络。

进一步地，所述动力电池为镍氢电池或锂电池。

进一步地，所述蓄电池的输出电压为12V。

本发明的实施例还提供一种氢燃料汽车能量回馈管理系统的制动能量回收方法，包括以下步骤：

S1、在整车READY状态下，所述VCU判断当前条件是否满足进入制动能量回收模式，若满足则进入制动能量回收模式，否则不进入；

S2、进入制动能量回收模式后，所述VCU根据计算及比较后得出当前所述电机的能量回收扭矩，计算及比较方法如下：

a.检查当前母线电压查出所述SCM超级电容最大可允许能量回收功率的标定阈值，并根据公式:t＝P*9550/n算出当前整车最大能量回收扭矩，公式中：t为当前整车最大能量回收扭矩，P为根据母线电压查表获得所述SCM超级电容当前允许的最大能量回收功率标定阈值，n为当前所述电机的转速；

b.根据当前车速查出最佳能量制动回收扭矩标定阈值，且最佳制动能量回收标定阈值由车速实车标定；