一种燃料电池动力系统的能量管理方法、装置及设备与流程

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池动力系统的能量管理方法、装置及设备。

背景技术：

1、目前国内燃料电池车辆开发仍处于起步阶段，燃料电池整车能量管理策略多以功能实现为主。

2、现有技术中，燃料电池功率响应策略多采用较为简单的功率跟随方案，且动力电池soc平衡策略多为固定方案，工作点常偏离高效区，导致经济性差，在极端工况会出现soc馈电导致限功率，影响整车动力性的情况。

技术实现思路

1、本发明提供了一种燃料电池动力系统的能量管理方法、装置及设备，以解决经济性差以及极端工况出现soc馈电导致限功率的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种燃料电池动力系统的能量管理方法，包括：

3、根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式；

4、根据燃料电池的所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态。

5、可选的，所属工作区间模式包括：低水平模式、中水平模式以及高水平模式中的至少一种。

6、可选的，根据当前动力电池的荷电状态值判断所属燃料电池的所属工作区间模式包括：

7、当前动力电池的荷电状态值小于第一参考荷电状态值，判断当前动力电池的荷电状态值处于低水平模式；

8、当前动力电池的荷电状态值小于第二参考荷电状态值且大于或等于第一参考荷电状态值，判断当前动力电池的荷电状态值处于中水平模式；

9、当前动力电池的荷电状态值大于或者等于第二参考荷电状态值，判断当前动力电池的荷电状态值处于高水平模式。

10、可选的，低水平模式包括至少两个子低水平模式；

11、不同子低水平模式对应的当前动力电池的荷电状态阈值均小于或等于低水平模式对应的当前动力电池的荷电状态阈值；

12、不同子低水平模式对应的当前动力电池的荷电状态阈值不同。

13、可选的，根据所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态包括：

14、当所属工作区间模式为低水平模式时，确定燃料电池对应输出状态为定功率稳态输出，且不可停机；

15、当所属工作区间模式为中水平模式或高水平模式时，确定燃料电池对应输出状态为持续最优功率输出，当动力电池的荷电状态值平衡时，可停机。

16、可选的，定功率的数值根据以下原则进行计算确定：

17、定功率数值＝特定时长内的整车功率需求均值*输出系数；

18、输出系数的数值与当前动力电池的荷电状态的数值成反比。

19、可选的，根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式包括：

20、在预设时间内，当前动力电池的荷电状态值落在燃料电池的所属的不同工作区间模式对应的当前动力电池的荷电状态阈值的次数大于预设次数时，根据当前动力电池的荷电状态值和转跳裕度对应的荷电状态值之和判断燃料电池的所属工作区间模式。

21、可选的，第二参考荷电状态值根据以下原则确定：

22、第二参考荷电状态值＝荷电状态预设平衡基准*(1+基于功率需求的修正值)；

23、基于功率需求的修正值与特定时长内的整车功率需求均值成正比关系；

24、基于功率需求的修正值与当前环境温度成反比关系。

25、根据本发明的另一方面，提供了一种燃料电池动力系统的能量管理装置，包括：

26、判断模块，用于根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式；

27、输出状态确定模块，用于根据燃料电池的所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态。

28、根据本发明的另一方面，提供了一种燃料电池动力系统的能量管理设备，包括：

29、至少一个处理器；以及

30、与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

31、存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的燃料电池动力系统的能量管理方法。

32、本实施例的技术方案，通过根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式，再根据燃料电池的所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态，采用燃料电池多级定功率输出，结合soc调整方案，均衡整车经济性以及动力性能储备。

33、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种燃料电池动力系统的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池动力系统的能量管理方法包括：

2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，所述所属工作区间模式包括：低水平模式、中水平模式以及高水平模式中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，根据当前动力电池的荷电状态值判断所属燃料电池的所属工作区间模式包括：

4.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，所述低水平模式包括至少两个子低水平模式；

5.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，根据所述所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态包括：

6.根据权利要求5所述的能量管理方法，其特征在于，所述定功率的数值根据以下原则进行计算确定：

7.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式包括：

8.根据权利要求3所述的能量管理方法，其特征在于，所述第二参考荷电状态值根据以下原则确定：

9.一种燃料电池动力系统的能量管理装置，其特征在于，包括：

10.一种燃料电池动力系统的能量管理设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种燃料电池动力系统的能量管理方法、装置及设备。燃料电池动力系统的能量管理方法包括：根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式；根据燃料电池的所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态。本发明实施例通过根据当前动力电池的荷电状态值判断燃料电池的所属工作区间模式，然后根据燃料电池的所属工作区间模式，确定燃料电池进入对应输出状态，采用燃料电池实时对应的输出状态，均衡整车动力性储备，提高经济性能。

技术研发人员：赵洪辉,都京,王宇鹏,王恺,刘华洋,丁天威,黄兴
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25