[发明专利]非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统

说明书

本发明涉及车辆电池技术领域，提供一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统。所述能量管理方法包括：实时获取动力电池的荷电状态SOC值；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式。其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。本发明在满足用户驾驶需求的前提下，实现了燃料电池系统与动力电池系统之间更合理的能量管理。

技术领域

本发明涉及车辆电池技术领域，特别涉及一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统。

背景技术

随着能源的日渐缺乏和环境污染问题日渐严重，新能源车辆，例如纯电动车辆、混合动力车辆和燃料电池车辆等等，越来越受到政府及整车产业的强烈关注。但是，由于当前电池技术的约束，导致纯电动车辆续驶里程不能满足长途行驶的需求，从而使得纯电动车辆到目前还不能被普遍认可及大量普及。另外，混合动力车辆也面临环境污染和能源匮乏的问题。在此情形下，燃料电池车辆逐渐走进了人们的视线里。对于燃料电池车辆，氢燃料是目前最受欢迎的燃料之一。氢能是一种清洁环保型的能源，其排放物一般为水，并且不含NO_X、SO_X等有害气体物质，同时也不会产生造成全球变暖的CO₂。

总体来看，目前市场多以非插电式燃料电池车辆为主，但因为燃料电池存在特性曲线较软且功率响应较慢的缺点，使得非插电式燃料电池车辆也对应具有动态响应疲软不及时的问题。另外，因燃料电池在车辆较大功率需求的情况下不能工作在最佳的工作区间，进而还会造成燃料电池的经济性差的问题。这些问题对客户会产生不好的驾驶体验，影响燃料电池车辆的推广和应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，包括：实时获取动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)值；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式。其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。

进一步的，所述燃料电池工作模式包括所述燃料电池的最大功率输出模式、恒定功率输出模式和最大效率输出模式。并且，所述不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系包括：第一SOC区间，其SOC值小于预设下限值，且对应于所述最大功率输出模式；第二SOC区间，其SOC值大于或等于所述预设下限值以及小于或等于预设上限值，且对应于所述恒定功率输出模式；以及第三SOC区间，其SOC值大于所述预设上限值，且对应于所述最大效率输出模式。

进一步的，所述燃料电池的所述最大功率输出模式适配于所述第一SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池以最大输出功率驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率；若是，则控制所述燃料电池的一部分输出功率用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分输出功率用于给所述动力电池充电；若否，则控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆。