制燃料电池管理器30以功率跟随模式运行。此时，燃料电池发动机10跟随燃料电池汽车的需求功率变化满足整车行驶需求，且在燃料电池汽车的需求功率瞬时变化较大时，动力电池40短时放电或充电，以作为燃料电池系统的辅助。进一步地，在本发明的再一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池40的荷电值小于最高门限值且大于最低门限值，且模式选择开关60的状态为恒温器模式时，整车控制器90可以控制燃料电池管理器30在动力电池40的荷电值小于预设阈值时，启动燃料电池发动机10以最佳效率点为动力电池40充电，直至动力电池40的荷电值大于预设阈值。
[0050]进一步地，在本发明的还一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池40的荷电值小于最低门限值时，整车控制器90可以禁止模式选择开关60工作，即整车控制器90可以不允许驾驶员通过模式选择开关60输入模式指令，并控制燃料电池管理器30启动燃料电池发动机10以最佳效率点为动力电池40充电，直至动力电池40的荷电值大于最低门限值。进一步地，在本发明的又一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池40的荷电值大于或等于最高门限值时，整车控制器90可以控制燃料电池汽车进入纯电动模式。
[0051]进一步地，在本发明的一个实施例中，整车控制器90控制燃料电池管理器30以功率跟随模式运行具体可以包括:获取燃料电池汽车的需求功率和获取动力电池40的充放电功率，并根据燃料电池汽车的需求功率和充放电功率确定燃料电池发动机10的稳态输出功率，以及根据燃料电池发动机10的稳态输出功率获取DC/DC变换器20的动态目标电流，并根据动态目标电流控制DC/DC变换器20。
[0052]具体地，在本发明的一个实施例中，整车控制器90可以根据燃料电池发动机10和动力电池40当前能输出的最大功率修正燃料电池汽车的需求功率，以及在燃料电池汽车稳态的不同工作模式下，根据动力电池40的荷电值和动力电池40的最高温度、最低温度、最高单体电压、最低单体电压和动力电池总电压等进行查表以确定动力电池40的充放电功率，其中，根据动力电池40的荷电值划分的燃料电池汽车稳态的工作模式列表如图3所示。进一步地，在本发明的一个实施例中，可以通过以下公式计算燃料电池发动机10的稳态输出功率:
[0053]Pf= P d*_Pb+Paux
[0054]其中，Pd*为燃料电池汽车的需求功率，Pb为动力电池40的充放电功率，当Pb正值时为放电功率，当Pb负值时为充电功率，P ■为燃料电池汽车的附件功率(包括燃料电池发动机 10 自身的功率消耗)，Pf min<Pf〈Pf _，I Pf (k+1) -Pf (k) I < Δ Pf, pf minig P f max分别为燃料电池发动机10的最小瞬时功率和最大瞬时功率，APf为燃料电池发动机10的稳态输出功率的允许变化率。
[0055]具体地，在本发明的一个实施例中，整车控制器90可以根据母线电压和燃料电池发动机10的稳态输出功率计算DC/DC变换器20的稳态输出电流，并对DC/DC变换器20的稳态输出电流进行滤波，得到DC/DC变换器20的动态目标电流，进而通过CAN总线将该动态目标电流发送给DC/DC变换器20，以控制DC/DC变换器20的实际输出。
[0056]进一步地，在本发明的一个实施例中，整车控制器90可以根据动力电池40的充放电功率和燃料电池发动机10的稳态输出功率确定燃料电池汽车的总功率，并可以根据总功率对电机控制器80进行控制。具体地，在本发明的一个实施例中，整车控制器90可以将总功率折算成电机转矩命令发送给电机控制器80，以控制电机70的转矩输出，满足燃料电池汽车的行驶需求。
[0057]需要说明的是，针对固定路线城市工况的燃料电池汽车的使用特点，可以配置相对小功率的燃料电池系统和较大容量辅助动力电池40，以实现降低整车成本，提高燃料电池系统的工作效率，并获得较长的纯电动行驶能力。
[0058]综上所述，本发明实施例的燃料电池汽车的控制系统充分利用驾驶员对行驶工况的预判，通过驾驶员对工作模式的选择，可以在不同行驶工况条件下运行不同的控制模式，而且充分利用了恒温器模式和功率跟随模式者两种模式的优点，同时，整车控制算法充分利用了已有的部件数据(例如燃料电池汽车的需求功率、动力电池40的充放电功率、燃料电池汽车的附件功率等)，在燃料电池发动机10不同工作模式下分别计算不同部件(例如DC/DC变换器20、电机控制器80等)的控制参数值，不再依靠复杂的理论模型，简化了控制算法，提高了程序的可靠性(且整车算法经过验证，取得较好效果)。
[0059]本发明实施例提出的燃料电池汽车的控制系统，根据动力电池和燃料电池系统各自局部的功率优化情况，结合驾驶员输入的模式指令分别采取恒温器模式和功率跟随模式者进行整车的能量合理分配，提高了燃料电池系统和动力电池的效率，保证了车辆的动力性和经济性，提高了燃料电池汽车的能量效率，同时优化了燃料电池系统的动态负荷，减少了燃料电池系统开启的频率，有效保护了燃料电池系统，并简化了整车控制算法，降低了整车控制成本，且控制算法可靠、有效。
[0060]本发明另一方面实施例还提出了一种燃料电池汽车，该燃料电池汽车包括上述的燃料电池汽车的控制系统。
[0061]本发明实施例提出的燃料电池汽车，通过燃料电池汽车的控制系统优化了整车能量分配，提高了燃料电池系统和动力电池的效率，同时保护了燃料电池系统，简化了整车控制算法，且控制算法可靠、有效，并降低了整车控制成本。
[0062]此外，本发明再一方面实施例还提出了一种燃料电池汽车的控制方法，该燃料电池汽车的控制方法可以应用于上述的燃料电池汽车的控制系统，如图4所示，该燃料电池汽车的控制方法包括以下步骤:
[0063]SI，获取燃料电池汽车的故障状态、动力电池的荷电值和模式选择开关的状态。
[0064]需要说明的是，驾驶员可以通过模式选择开关输入模式指令来设置预期控制模式。在本发明的一个实施例中，驾驶员输入的模式指令可以为:模式1、模式2和模式3，其中，驾驶员输入的模式指令为模式I时，模式选择开关的状态为功率跟随模式，驾驶员输入的模式指令为模式2时，模式选择开关的状态为恒温器模式，驾驶员输入的模式指令为模式3时，模式选择开关的状态为取消输入模式指令进入系统控制模式。
[0065]S2，根据燃料电池汽车的故障状态、动力电池的荷电值和模式选择开关的状态确定燃料电池发动机的工作模式，并根据工作模式对燃料电池管理器进行控制。
[0066]具体地，在本发明的一个实施例中，在燃料电池汽车的控制系统启动时，整车控制器首先进行初始化，并采集动力电池的荷电值、车速、燃料电池发动机和电机的状态等车辆参数，和等待驾驶员输入模式指令，其中，如果驾驶员没有输入模式指令，则整车控制器可以控制燃料电池管理器以系统控制模式运行，如果驾驶员输入模式指令，则整车控制器可以控制燃料电池管理器以驾驶员输入的模式运行。
[0067]进一步地，在本发明的一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池的荷电值小于最高门限值且大于最低门限值，且模式选择开关未被驾驶员选择或模式选择开关的状态为系统控制模式时，可以控制燃料电池管理器以功率跟随模式运行。此时，燃料电池发动机跟随燃料电池汽车的需求功率变化满足整车行驶需求，且在燃料电池汽车的需求功率瞬时变化较大时，动力电池短时放电或充电，以作为燃料电池系统的辅助。进一步地，在本发明的另一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池的荷电值小于最高门限值且大于最低门限值，且模式选择开关的状态为功率跟随模式时，可以控制燃料电池管理器以功率跟随模式运行。此时，燃料电池发动机跟随燃料电池汽车的需求功率变化满足整车行驶需求，且在燃料电池汽车的需求功率瞬时变化较大时，动力电池短时放电或充电，以作为燃料电池系统的辅助。进一步地，在本发明的再一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池的荷电值小于最高门限值且大于最低门限值，且模式选择开关的状态为恒温器模式时，可以控制燃料电池管理器在动力电池的荷电值小于预设阈值时，启动燃料电池发动机以最佳效率点为动力电池充电，直至动力电池的荷电值大于预设阈值。
[0068]进一步地，在本发明的还一个实施例中，当燃料电池汽车无故障，且动力电池的荷电值小于最低门限值时，可以禁止模式选择开关工