[发明专利]一种吹扫阶段NiH电池充电控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种吹扫阶段NiH电池充电控制系统及方法，系统包括：燃料电池系统、辅助电阻负载、双向DC、NiH电池、测功机控制单元PDU和测功机，各模块之间均通过高压线建立连接。方法具体为：双向DC实时监测所述NiH电池的SOC值，并将SOC值传输至整车控制单元VCU，整车控制单元VCU将NiH电池的SOC值与第一SOC预设值和第二SOC预设值进行比较，并根据比较结果发送指令至双向DC，双向DC根据所述指令控制NiH电池的充电过程。本发明的有益效果为：通过NiH电池的充电控制对燃料电池系统吹扫阶段的功率匹配进行了相应的控制管理；通过双向DC的实时监测时刻反应NiH电池的电量SOC，保证数据的准确性与及时性，同时通过双向DC的升压/降压保证NiH电池充放电的成功。

技术领域

本发明涉及氢能燃料电池领域，具体的涉及一种吹扫阶段NiH电池充电控制系统及方法。

背景技术

NiH电池以充放电稳定的特性，是目前燃料电池汽车系统中辅助能源的重要选择之一，NiH电池充放电稳定，可以很好的对整车动力系统中母线电压起到一个很好的控制作用。燃料电池系统的吹扫阶段是十分重要的一个过程，利用吹扫阶段将燃料电池电堆内部多余的水分排出，有利于延长燃料电池电堆的使用寿命，提高燃料电池电堆的使用性能，燃料电池系统具有只输出无法回收的特性，吹扫阶段的功率输出需要利用NiH电池和响应的辅助电阻负载进行消耗，在燃料电池的吹扫阶段，需要设定NiH电池的SOC上限，从而使母线电压的波动范围不会较高，有利于维持母线电压的稳定。需要根据NiH电池的电量跟SOC上限进行比较，根据比较结果，控制燃料电池对NiH电池的充放电过程，从而维持系统的稳定。

发明内容

鉴于此，本发明所提供的技术方案是：一种吹扫阶段NiH电池充电控制系统及方法。

所述系统包括：燃料电池系统、辅助电阻负载、双向DC、NiH电池、测功机控制单元PDU和测功机；

所述燃料电池系统的正负极分别通过高压线与辅助电阻负载、双向DC、测功机控制单元PDU电性连接；所述测功机控制单元PDU通过高压线与测功机电性连接；所述双向DC通过高压线与NiH电池的正负极电性连接；

在燃料电池的吹扫阶段，所述双向DC实时监测所述NiH电池的SOC值，并将所述SOC值传输至整车控制单元VCU，整车控制单元VCU将NiH电池的SOC值与第一SOC预设值和第二SOC预设值进行比较，并根据比较结果发送指令至双向DC，双向DC根据所述指令控制NiH电池的充电过程。

进一步地，所述系统控制NiH电池的充电过程具体分为三种情况：

1)当NiH电池的SOC值低于第一SOC预设值时，整车控制单元VCU发送NiH电池充电的指令至双向DC，双向DC将充电电流设定为第一充电电流预设值，并控制燃料电池以所述第一充电电流预设值为NiH电池充电，直至NiH电池的SOC值高于第一SOC预设值；

2)当NiH电池的SOC值高于第一SOC预设值且低于第二SOC预设值时，整车控制单元VCU发送限制NiH电池充电电流的指令至双向DC，双向DC将充电电流设定为第二充电电流预设值，并控制燃料电池以所述第二充电电流预设值为NiH电池充电，剩余的燃料电池的输出功率将通过辅助电阻负载进行消耗；

3)当NiH电池的SOC值高于第二SOC预设值时，整车控制单元VCU发送禁止NiH电池充电的指令至双向DC，双向DC控制燃料电池系统禁止为NiH电池充电，燃料电池系统的输出功率将通过辅助电阻负载进行消耗。

进一步地，所述双向DC通过设定充电电流的大小来控制NiH电池的充放电过程，且通过升压或降压来保证NiH电池完成充放电。

所述的一种吹扫阶段NiH电池充电控制方法，适用于所述的一种吹扫阶段NiH电池充电控制系统，具体步骤为：

S1、在燃料电池系统的吹扫阶段，NiH电池通过双向DC上传自身的SOC值至整车控制单元VCU；