[发明专利]燃料电池客车的燃料电池系统工作功率的控制方法及系统

说明书

本发明提供一种燃料电池客车的燃料电池系统工作功率的控制方法及系统，其基于控制参数值制定生成燃料电池系统状态切换策略；实时采集车辆的各项数据，根据车辆的各项数据计算控制参数值，根据计算结果判断是否满足状态切换条件；在计算结果满足任一状态切换条件时，控制燃料电池系统进行相应状态切换；通过综合考虑车辆的能耗需求与燃料电池系统的工作效率制定出燃料电池系统状态切换策略，从而能够基于车辆实际能量需求来控制燃料电池系统的工作功率，使燃料电池系统在工作时能够基于车辆当前能量需求状态处于相对高效功率区工作，避免不同功率切换及频繁启停，提高氢燃料的转换效率，且延长了燃料电池系统的工作寿命。

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车控制技术领域，尤其是涉及一种燃料电池客车的燃料电池系统工作功率的控制方法及系统。

背景技术

我国新能汽车产业的快速发展给燃料电池汽车的发展奠定了良好的基础，以氢气为燃料的燃料电池汽车同纯电动汽车相比，除了具有优越的环保性能以外，还克服纯电动汽车续航里程不足与充电时间长的问题。

燃料电池客车以燃料电池发动机作为动力源，为了平衡动力系统的需求功率，同时车辆还匹配了动力电池系统作为储能装置。为了更好的经济性，燃料电池系统的额定功率一般比电池功率小，燃料电池的的功率不能满足电机峰值功率的需求，燃料电池一般用作系统的能量补给，用来补充车辆动力系统的能量的平衡，功率的平衡通过动力电池来实现。

燃料电池工作能量流向具有单向性，在现有的技术下，工作响应速度较慢，而车辆需求功率是动态快速变化的，因此燃料电池工作功率调节来响应车辆的动态需求功率是难以实现的。

现有的技术或者说一般的燃料电池客车对燃料电池的功率控制是大多数是根据电池的SOC，以及车辆电机的需求功率来对燃料电池系统的启停以及工作功率的控制。

由于现有技术对燃料电池工作功率的控制是基于电池SOC状态或车辆的功率需求的大小，一般情况，电池SOC低、车辆电机功率需求大，燃料电池的工作功率就设置相对较大，电池SOC高、车辆电机功率需求小，燃料电池的工作功率就设置相对较小，燃料电池的工作功率设置大小难以综合考虑燃料电池的工作效率、燃料电池的使用寿命、电池的充放电能力，进而造成燃料电池系统在不同功率频繁切换及频繁启停，且氢燃料的转换效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种燃料电池客车的燃料电池系统工作功率的控制方法及系统，解决现有燃料电池的工作功率设置难以综合考虑车辆的能耗需求与燃料电池系统的工作效率而造成的燃料电池系统在不同功率频繁切换及频繁启停且氢燃料的转换效率低的问题。

为达到上述技术目的，本发明提供一种燃料电池客车的燃料电池系统工作功率的控制方法，其包括如下步骤：

基于燃料电池系统进入每个状态后对电池总电流积分运算值、燃料电池系统进入每个状态后对电池总电流最新30秒积分运算值C_{_30s}、电池的SOC值、电池当前状态下可承受的充电功率P_c四项控制参数值制定生成燃料电池系统状态切换策略；

实时采集车辆的各项数据，根据车辆的各项数据计算燃料电池系统进入每个状态后对电池总电流积分运算值、燃料电池系统进入每个状态后对电池总电流最新30秒积分运算值C_{_30s}、电池的SOC值、电池当前状态下可承受的充电功率P_c，根据计算结果判断是否满足状态切换条件；

在计算结果满足任一状态切换条件时，控制燃料电池系统进行相应状态切换。

本发明还提供一种燃料电池客车的燃料电池系统工作功率的控制系统，其包括如下功能模块：