[发明专利]一种车辆混合动力系统的能量管理控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种车辆混合动力系统的能量管理控制方法，属于燃料电池发动机技术领域，解决了现有技术未考虑燃料电池的最优运行特性导致整车的燃料经济性较差的问题。该方法包括：获取整车的加速踏板开度、制动踏板开度、车速，确定整车需求功率P_req；根据整车上燃料电池的特性曲线，确定燃料电池的最小输出功率P_FC‑min、最大输出功率P_FC‑max及燃料电池效率最优时输出功率P_FC‑opt；根据上述整车需求功率P_req，结合燃料电池效率最优时输出功率P_FC‑opt、整车所处工况、蓄电池SOC状态，对燃料电池和蓄电池输出能量进行动态规划，确定最佳工作点，使得燃料电池的输出功率始终介于上述P_FC‑min~P_FC‑max之间，且蓄电池输出能量最少。实现了整车系统的能源利用效率达到最优。

技术领域

本发明涉及燃料电池发动机技术领域，尤其涉及一种车辆混合动力系统的能量管理控制方法及装置。

背景技术

燃料电池具有能量转化效率高、零排放或近零排放、运行平稳无噪声、燃料获取范围广、可靠性高等优点，被称为理想的车用能量源。但仅用燃料电池装备车辆，会出现功率响应缓慢、启动时间较长且没有办法进行制动能量回收等缺点。目前，将燃料电池发动机与蓄电池组成复合能源系统是克服单一能源缺点的有效技术手段。对于该复合能源系统，能量管理策略是整车控制的核心，即在满足整车动力性的基础上，尽可能实现燃料电池和蓄电池之间能量的高效分配。

目前，复合能源系统的能量管理控制主要基于燃料电池的架构特点，将整车需求功率在燃料电池和蓄电池之间进行合理分配，并满足整车需求功率的其他要求。例如，专利CN108001275A中给出了一种燃料电池电动汽车电力耦合驱动系统及其控制方法，通过整车需求功率的计算求解，来获得整车需求功率与燃料电池发动机额定功率的逻辑关系，进而进行燃料电池和动力电池之间的功率分配。

但上述复合能源系统的能量管理控制并未考虑燃料电池的最优运行特性，导致整车的燃料经济性较差。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种车辆混合动力系统的能量管理控制方法，用以解决现有技术未考虑燃料电池的最优运行特性导致整车的燃料经济性较差的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种车辆混合动力系统的能量管理控制方法，包括如下步骤：

获取整车的加速踏板开度、制动踏板开度、车速，确定整车需求功率P_req；

根据整车上燃料电池的特性曲线，确定燃料电池的最小输出功率P_FC-min、最大输出功率P_FC-max及燃料电池效率最优时输出功率P_FC-opt；

根据上述整车需求功率P_req，结合燃料电池效率最优时输出功率P_FC-opt、整车所处工况、蓄电池SOC状态，对燃料电池和蓄电池输出能量进行动态规划，确定最佳工作点，使得燃料电池的输出功率始终介于上述P_FC-min~P_FC-max之间，且蓄电池输出能量最少。