[发明专利]燃料电池汽车低温启动控制方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池汽车低温启动控制方法，该方法包括以下步骤：S1、预测低温启动阶段的需求功率；S2、根据所述需求功率，设定上次停车时电池包的SOC目标值；S3、根据所述SOC目标值，进行燃料电池停机吹扫操作；S4、设定所述SOC目标值为启动初始状态，控制器进行燃料电池汽车低温启动控制。该方法通过预测燃料电池在启动阶段、驾驶初始阶段的功率需求，对燃料电池汽车的启动过程和上次停机过程进行优化，实现在低温场景下，既保证用户驾驶体验，也同时保证燃料电池和电池包的寿命要求。

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车领域，具体而言，涉及一种燃料电池汽车低温启动控制方法。

背景技术

燃料电池在低温环境下运行，如果预热不充分，内部水结冰会堵塞反应气体扩散，阻碍反应进行，此外还存在体积膨胀对多孔介质产生结构破坏。因此燃料电池低温启动过程中，需要一定的时间进行暖机操作，提高燃料电池内部温度，以降低温度对燃料电池性能和寿命的衰减。目前国际先进量产车型，一般采用自加热方式对燃料电池内部进行暖机操作，实现燃料电池温度迅速上升至合适温度，结束暖机操作，燃料电池进入正常工作模式，开始对外输出功率。自加热方式即通过降低空气的化学计量比，产生浓度电压差的方式，使燃料电池工作在低效率区，更多的能量以热量形式散出，达到暖机效果。

但目前存在技术难题，如果燃料电池进行暖机操作时间过短，则燃料电池内部预热不充分，导致燃料电池性能和寿命衰减。如果燃料电池暖机时间过长，则燃料电池给驱动电机供电等待时间较长，影响客户驾驶体验。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池汽车低温启动控制方法，该方法通过预测燃料电池在启动阶段、驾驶初始阶段的功率需求，对燃料电池汽车的启动过程和上次停机过程进行优化，实现在低温场景下，既保证用户驾驶体验，也同时保证燃料电池和电池包的寿命要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种燃料电池汽车低温启动控制方法，包括以下步骤：

S1、预测低温启动阶段的需求功率；

S2、根据所述需求功率，设定上次停车时电池包的SOC目标值；

S3、根据所述SOC目标值，进行燃料电池停机吹扫操作；

S4、设定所述SOC目标值为启动初始状态，控制器进行燃料电池汽车低温启动控制。

作为进一步优选的技术方案，步骤S1中，所述需求功率包括行驶需求功率、空调需求功率和附件需求功率。

作为进一步优选的技术方案，所述行驶需求功率采用马尔科夫链预测方法进行预测；

优选地，行驶需求功率的预测公式为：P_reg-drive＝δvma；

其中v为车速，m为车辆质量，a为加速度，δ为质量换算系数，δ取1.03；

v和a采用状态转移矩阵[T_l(k)]_ij中的最大值所对应的v和a；

优选地，在历史时长k内，车辆从x_i状态转移到x_j状态的概率为

其中，矩阵和[f_i^l(1)，f_i^l(2)，...，f_i^l(k)]都被赋予了相应的指数加权，其中权重取0.9。

作为进一步优选的技术方案，所述空调需求功率为3kW；

优选地，所述附件需求功率为2kW。