燃料电池汽车及其控制方法和控制系统的制作方法_4

文档序号:8506131阅读:来源:国知局
作例如整车控制器可以不允许驾驶员通过模式选择开关输入模式指令,并控制燃料电池管理器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,且动力电池的荷电值大于或等于最高门限值时,可以控制燃料电池汽车进入纯电动模式。
[0069]进一步地,在本发明的一个实施例中,控制燃料电池管理器以功率跟随模式运行具体可以包括:
[0070]S3,获取燃料电池汽车的需求功率。
[0071]具体地,在本发明的一个实施例中,整车控制器可以根据燃料电池发动机和动力电池当前能输出的最大功率修正燃料电池汽车的需求功率。
[0072]S4,获取动力电池的充放电功率。
[0073]具体地,在本发明的一个实施例中,在燃料电池汽车稳态的不同工作模式下,整车控制器可以根据动力电池的荷电值和动力电池的最高温度、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的充放电功率。
[0074]S5,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的稳态输出功率。
[0075]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的稳态输出功率:
[0076]Pf= P d*_Pb+Paux
[0077]其中,Pd*为燃料电池汽车的需求功率,Pb为动力电池的充放电功率,当Pb正值时为放电功率,当Pb负值时为充电功率,P aux为燃料电池汽车的附件功率(包括燃料电池发动机自身的功率消耗),pf—min<Pf〈Pf—_,IPf (k+1)-Pf (k) I <APf,Pf minig P f max分别为燃料电池发动机的最小瞬时功率和最大瞬时功率,△ Pf为燃料电池发动机的稳态输出功率的允许变化率。
[0078]S6,根据燃料电池发动机的稳态输出功率获取DC/DC变换器的动态目标电流,并根据动态目标电流控制DC/DC变换器。
[0079]具体地,在本发明的一个实施例中,整车控制器可以根据母线电压和燃料电池发动机的稳态输出功率计算DC/DC变换器的稳态输出电流,并对DC/DC变换器的稳态输出电流进行滤波,得到DC/DC变换器的动态目标电流,进而通过CAN总线将该动态目标电流发送给D⑶C控制器,以控制DC/DC变换器的实际输出。
[0080]进一步地,在本发明的一个实施例中,可以根据动力电池的充放电功率和燃料电池发动机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进行控制。具体地,在本发明的一个实施例中,整车控制器可以将总功率折算成电机转矩命令发送给电机控制器,以控制电机的转矩输出,满足燃料电池汽车的行驶需求。
[0081]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,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。
[0082]进一步地,在本发明的一个具体实施例中,如图5所示,燃料电池汽车的控制系方法包括以下步骤:
[0083]S51,判断动力电池的荷电值是否大于或等于最高门限值。
[0084]如果是,进入步骤S52,如果否,进入步骤S53。
[0085]S52,控制燃料电池汽车进入纯电动模式。
[0086]S53,判断动力电池的荷电值小于最高门限值且大于最低门限值。
[0087]如果是,进入步骤S54,如果否,进入步骤S58。
[0088]S54,判断驾驶员输入的模式指令。
[0089]如果驾驶员输入的模式指令为模式1,进入步骤S55,如果驾驶员输入的模式指令为模式2,进入步骤S56,如果驾驶员输入的模式指令为模式3,进入步骤S57。
[0090]S55,控制燃料电池管理器以功率跟随模式运行。
[0091 ] S56,控制燃料电池管理器以恒温器模式运行。
[0092]S57,控制燃料电池管理器以系统控制模式运行。
[0093]在进入步骤S55、S56或S57后,进入步骤S58。
[0094]S58,判断动力电池的荷电值是否小于最低门限值。
[0095]如果是,进入步骤S59,如果否,返回步骤S51。
[0096]S59,禁止驾驶员通过模式选择开关输入模式指令,并控制燃料电池发动机开启。
[0097]在步骤S59后,进入步骤S57。
[0098]综上所述,本发明实施例的燃料电池汽车的控制系方法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),在燃料电池发动机不同工作模式下分别计算不同部件(例如DC/DC变换器、电机控制器等)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)。
[0099]本发明实施例提出的燃料电池汽车的控制方法,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,实现降低整车控制成本,且控制算法可靠、有效。
[0100]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0101]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0102]应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0103]本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0104]此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1