[发明专利]一种利用氢燃料电池车用DCDC实现输出控制的系统及方法

说明书

本发明提供一种利用氢燃料电池车用DCDC实现输出控制的系统，包括整车控制器、锂离子电容系统、氢燃料电池系统、电机驱动系统、功率分配系统，所述锂离子电容系统、氢燃料电池系统、电机驱动系统、功率分配系统均与整车控制器连接，所述锂离子电容系统、氢燃料电池系统和电机驱动系统均与功率分配系统连接，所述锂离子电容系统内集成双向DCDC控制器，所述双向DCDC控制器的工作模式为电压控制模式；所述氢燃料电池系统内集成单向DCDC控制器，所述单向DCDC控制器的工作模式包括电流控制模式和电压控制模式。本发明还提供了一种利用氢燃料电池车用DCDC实现输出控制的方法。

技术领域

本发明涉及氢燃料汽车技术领域，尤其涉及一种利用氢燃料电池车用DCDC实现输出控制的系统及方法。

背景技术

近年来，随着环境污染问题越来越严重，防止环境污染、保护环境、维持生态平衡，已成为社会发展的一项重要举措，传统的石油能源早已无法满足现在的汽车工业的动力需求，性能优越的燃料电池被广泛认为是未来电动汽车能源方案的最佳选择，燃料电池是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料(如氢气、天然气等)和氧化剂中的化学能直接转化为电能的高效发电装置，可以持续发电，且生成物主要是水，基本上不排放有害气体，因此更加清洁环保，燃料电池汽车做到了真正意义上的零排放、零污染。

燃料电池新能源汽车动力系统结构比较复杂、控制系统更加复杂，动力系统结构主要由燃料电池系统(包括氢气系统、空气系统、冷却水系统、低温预热系统、单向DCDC控制器)、锂离子电容系统(内部集成双向DCDC控制器)、电机驱动系统、功率分配系统等组成，锂离子电容系统作为电压源输出需要的动力系统母线电压，经由功率分配系统给各系统供电，同时辅助电源系统作为储能系统存储车辆制动、惯性滑行时由机械能转化的电能，也存储由于燃料电池降载缓慢而多输出的电能。由于系统中存在两个动力源，合理控制两个动力源的运行十分重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种利用氢燃料电池车用DCDC实现输出控制的系统及方法。

本发明提供一种利用氢燃料电池车用DCDC实现输出控制的方法，包括以下步骤：

S1，汽车动力系统低压上电后，整车控制器根据采集到的当前油门踏板信号、档位信号、刹车信号控制锂离子电容系统内集成的双向DCDC控制器工作，使锂离子电容系统向动力母线输出合适的电压实现电机驱动系统预充电；

S2，判断整车控制器是否发出高压下电命令，若发出高压下电命令，则到步骤S7；若未发出高压下电命令，则到步骤S3；

S3，判断氢燃料电池系统是否收到开机命令，若收到开机命令，则整车控制器向氢燃料电池系统发送启动命令，使氢燃料电池系统进入启动过程；若未收到开机命令，则继续保持锂离子电容系统单独运行；

S4，氢燃料电池系统启动成功后，其内部集成的单向DCDC控制器工作在电流控制模式，此时锂离子电容系统和燃料电池系统同时运行，氢燃料电池系统根据整车的功率需求调整氢燃料电池系统的实际输出功率，剩余的需求功率由锂离子电容系统提供；

S5，单向DCDC控制器检测锂离子电容系统在运行过程中是否出现异常，若出现异常，则整车控制器立即切换单向DCDC控制器工作在合适的电压控制模式，若未出现异常，则判断氢燃料电池系统是否收到关机命令，若收到关机命令，则整车控制器控制氢燃料电池系统进行关机过程；若未收到关机命令，则继续保持锂离子电容系统和氢燃料电池系统同时运行；

S6，氢燃料电池系统关机过程中，判断整车控制器是否发出高压下电命令，若发出高压下电命令，则到步骤S7；若未发出高压下电命令，则保持锂离子电容系统运行；

S7，整车控制器控制锂离子电容系统内的双向DCDC控制器关闭。

进一步地，整车的功率需求根据油门踏板信号、氢燃料电池状态和锂离子电容状态判断。