[发明专利]一种基于电动式飞轮电池与燃料电池复合能源系统驱动控制策略

权利要求书

1.一种基于电动式飞轮电池与燃料电池的复合能源系统驱动控制策略，其特征在于能够依据车辆、燃料电池、电动式飞轮和离合器的状态，控制复合能源系统运行于多种驱动模式，具体控制步骤为：

（1）主程序控制步骤为：

步骤S01执行读取驱动踏板开度数据；

步骤S02执行读取制动踏板开度数据；

步骤S03执行读取车速信号数据；

步骤S04判断是否驱动踏板开度大于0且制动踏板开度等于0，若上述条件成立，则执行步骤S05，若不成立，则执行步骤S06；

步骤S05执行调用子程序1控制指令；

步骤S06判断是否驱动踏板开度大于0且制动踏板开度大于0，若上述条件成立，则执行步骤S07，若不成立，则执行步骤S08；

步骤S07执行车辆运行故障模式；

步骤S08判断是否驱动踏板开度为0且制动踏板开度大于0，若上述条件成立，则执行步骤S09，若不成立，则执行步骤S010；

步骤S09执行调用制动控制子程序指令；

步骤S010判断是否驱动踏板开度为0且制动踏板开度为0，若上述条件成立，则执行步骤S011，若不成立，则执行步骤S04；

步骤S011判断车速是否大于给定值，若大于，则执行步骤S012，若不大于，则执行步骤S04；

步骤S012执行调用制动控制子程序指令；

（2）子程序1控制步骤为：

步骤S11执行读取燃料电池状态参数指令；

步骤S12执行计算燃料电池高效运行功率参考值的指令；

步骤S13执行计算燃料电池最大允许输出功率值的指令；

步骤S14执行计算车辆需求驱动功率值的指令；

步骤S15执行读取离合器状态参数的指令；

步骤S16判断车辆需求驱动功率是否不小于标定倍数k1倍的燃料电池最大允许输出功率，若上述条件成立，则执行步骤S17，若不成立则执行步骤S18；

步骤S17执行调用控制子程序2的指令；

步骤S18判断车辆需求驱动功率是否小于标定倍数k1倍的燃料电池最大允许输出功率且不小于标定倍数k2倍的燃料电池高效运行功率参考值，若上述条件成立，则执行步骤S19，若不成立，则执行步骤S110；

步骤S19执行调用子程序3的控制指令；

步骤S110判断车辆需求驱动功率是否小于标定倍数k2倍的燃料电池高效运行功率参考值且大于标定倍数k3倍的燃料电池高效运行功率参考值，若上述条件成立，则执行步骤S111，若不成立，则执行步骤S112；

步骤S111执行依据车辆需求驱动功率计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S112执行调用子程序4的控制指令；

步骤S113判断离合器状态是否分离，若离合器分离，则执行步骤S114，若离合器未分离，则执行步骤S115；

步骤S114执行输出离合器状态保持、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S115执行离合器分离、燃料电池放电电流为I的控制指令；

（3）子程序2控制步骤为：

步骤S21执行读取飞轮状态参数的指令；

步骤S22执行计算飞轮允许输出功率值的指令；

步骤S23判断飞轮允许输出功率是否大于设定的最小值，若上述条件成立，则执行步骤S24，若不成立则执行步骤S216；

步骤S24执行计算调速电机转速值的指令；

步骤S25判断飞轮允许输出功率与标定倍数k1倍的燃料电池最大允许输出功率之和是否大于车辆需求驱动功率，若上述条件成立则执行步骤S26，若不成立，则执行步骤S210；

步骤S26执行依据车辆需求驱动功率和飞轮允许输出功率的差计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S27判断离合器是否分离，若离合器分离，则执行步骤S28，若离合器未分离，则执行步骤S29；

步骤S28执行输出离合器状态结合、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S29执行输出离合器状态保持、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S210执行修正车辆需求驱动功率的指令，修正值为飞轮允许输出功率与标定倍数k1倍的燃料电池最大允许输出功率之和；

步骤S211执行依据标定倍数k1倍的燃料电池最大允许输出功率计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S212执行输出离合器状态保持、调速电机转矩、调速电机转速、锂动力电池电流的控制指令；

步骤S213判断离合器是否分离，若离合器分离，则执行步骤S214，若离合器未分离，则执行步骤S215；

步骤S214执行输出离合器结合、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S215执行输出离合器状态保持、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S216执行修正车辆需求功率的指令，修正值为标定倍数a倍的车辆需求驱动功率；

步骤S217执行依据标定倍数a倍的车辆需求驱动功率计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S218判断离合器是否分离，若离合器分离，则执行步骤S219，若离合器不分离，则执行步骤S220；

步骤S219执行输出离合器状态保持、调速电机转矩为0、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S220执行输出离合器状态分离、调速电机转矩为0、燃料电池放电电流为I的控制指令；

（4）子程序3控制步骤为：

步骤S31执行读取飞轮状态参数的指令；

步骤S32执行计算飞轮允许输出功率的指令；

步骤S33判断飞轮允许输出功率是否大于给定的最小值，若上述条件成立，则执行步骤S34，若上述条件不成立，则执行步骤S310；

步骤S34执行依据车速、飞轮转速和行星齿轮参数计算调速电机转速的指令；

步骤S35执行依据车辆需求驱动功率和飞轮允许输出功率的差计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S36执行依据飞轮转速、功率和行星齿轮参数计算调速电机转矩的指令；

步骤S37判断离合器是否分离，若离合器分离，则执行步骤S38，若离合器未分离，则执行步骤S39；

步骤S38执行输出离合器结合、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S39执行输出离合器状态保持、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S310执行依据车辆需求驱动功率计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S311判断离合器是否分离，若离合器分离，则执行步骤S312，若离合器未分离，则执行步骤S313；

步骤S312执行输出离合器状态保持、调速电机转矩为0、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S313输出离合器分离、调速电机转矩为0、燃料电池放电电流为I的控制指令；

（5）子程序4控制步骤为：

步骤S41执行读取飞轮状态参数的指令；

步骤S42执行计算飞轮允许输出功率的指令；

步骤S43判断飞轮允许输出功率是否小于给定的最大允许输出功率值，若上述条件成立，则执行步骤S44，若不成立，则执行步骤S410；

步骤S44执行依据车速、飞轮转速和行星齿轮参数计算调速电机转速的指令；

步骤S45执行依据车辆需求驱动功率与飞轮最大允许输出功率之和减去飞轮允许输出功率的差计算燃料电池放电电流I的指令；

步骤S46执行依据飞轮转速、功率和行星齿轮参数计算调速电机转矩的指令；

步骤S47判断离合器是否分离，若离合器分离，则执行步骤S48，若离合器未分离，则执行步骤S49；

步骤S48执行输出离合器状态结合、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S49执行输出离合器状态保持、调速电机转矩、调速电机转速、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S410执行依据车辆需求驱动功率计算动力电动放电电池I的指令；

步骤S411判断离合器状态是否分离，若离合器分离，则执行步骤S412，若离合器未分离，则执行步骤S413；

步骤S412执行输出离合器状态保持、调速电机转矩为0、燃料电池放电电流为I的控制指令；

步骤S413执行输出离合器状态分离、调速电机转矩为0、燃料电池放电电流为I的控制指令。