[发明专利]一种氢燃料汽车能量调节系统

说明书

本发明公开了一种氢燃料汽车能量调节系统，包括整车控制器、BMS、动力电池、燃料电池系统、DCDC升压变换器、电机控制器、CAN总线、主驱电机和氢燃料启停开关；本发明公开的技术方案可以解决燃料电池的效率和使用寿命不能同时兼顾，使得燃料电池不能尽可能地工作在最优的功率输出范围，以及动力电池出现过充和过放的现象，使得燃料电池和动力电池达不能达到最优化的使用状态的缺陷。

技术领域

本发明涉及新能源汽车能量管理技术领域，具体涉及一种氢燃料汽车能量调节系统。

背景技术

近些年来，随着不可再生能源的短缺和环境保护的需要，纯电动汽车的发展迅速，但纯电动汽车续驶里程较短且充电时间长、充电困难，氢燃料汽车的出现规避了纯电动汽车的上述短板。氢燃料电池的控制方式决定了动力电池的性能、燃料电池的性能和寿命，进而决定了氢燃料汽车的性能。

现有的氢燃料汽车存在一定的缺陷：燃料电池的效率和使用寿命不能同时兼顾，使得燃料电池不能尽可能地工作在最优的功率输出范围；动力电池出现过充和过放的现象，使得燃料电池和动力电池达不能达到最优化的使用状态。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的就在于为了解决氢燃料汽车在保证整车动力性的同时，要兼顾燃料电池的效率和使用寿命，使燃料电池尽可能地工作在最优的功率输出范围。此外，还要确保动力电池不会出现过充和过放的现象，让燃料电池和动力电池达到最优化的使用状态。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种氢燃料汽车能量调节系统，包括整车控制器、BMS、动力电池、燃料电池系统、DCDC升压变换器、电机控制器、CAN总线、主驱电机和氢燃料启停开关；该调节系统的具体步骤包括：

步骤一：车辆运行过程中需要启动燃料电池系统时，开启氢燃料启停开关，整车控制器接收到氢燃料启停开关开启的信号后，在检测到动力电池的SOC不大于SOC_ST时，使得燃料电池系统启动运行；

步骤二：整车控制器判断满足燃料电池系统启动条件后，整车控制器控制接触器KM1、KM2依次闭合，利用CAN总线发送燃料电池系统开启命令，根据动力电池中的SOC调整燃料电池系统的需求功率并发送至燃料电池系统；

步骤三：燃料电池系统启动后，整车控制器根据BMS发送动力电池的SOC的变化，对燃料电池系统进行功率调节控制，使燃料电池系统的功率和动力电池的SOC稳定在最优范围内；

所述整车控制器、BMS、燃料电池系统和电机控制器均通过CAN总线连接，且所述整车控制器的输入端连接有氢燃料启停开关，用于控制氢燃料的启停和整车功率分配；

所述BMS用于监测动力电池状态，并将监测状态实时发送的CAN总线上；

所述动力电池用于为整车提供能量来源并进行能量回收；

所述燃料电池系统用于将氢气与空气中的氧气进行电化学反应生成电能和水，为整车提供能量来源；

所述DCDC升压变换器用于将燃料电池系统输出的电能经过升压后为动力电池和电机控制器提供电能；

所述电机控制器用于接收整车控制器命令并控制主驱电机驱动；

所述主驱电机用于为整车行驶提供动力；

所述氢燃料启停开关用于驾驶员选择氢燃料系统的启停；

所述CAN总线用于整车的CAN通讯。

作为本发明进一步的方案：所述通过动力电池的SOC调整燃料电池系统的需求功率并发送至燃料电池系统包括：

若所述动力电池的SOC为SOC_ST，则利用所述整车控制器将燃料电池系统的需求功率调整为PST；