[发明专利]一种氢燃料电池发电功率的控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池发电功率的控制方法及控制系统，其通过对整车能量需求进行解析，针对加速需求和减速需求采用不同的控制方式，最大限度保证了燃料电池工作效率，实现了氢燃料电池发电功率快速跟随响应整车能量需求，驾驶员的整车能量需求得到了充分保障，提升了驾驶员的驾驶体验；并且也减小了氢燃料电池及动力电池的损耗，在动力电池的实时SOC接近目标SOC时对氢燃料电池发电功率进行缓慢降低，从而避免了动力电池过充，延长了氢燃料电池及动力电池的使用寿命。

技术领域

本发明属于汽车氢燃料电池领域，具体涉及一种氢燃料电池发电功率的控制方法及控制系统。

背景技术

氢燃料电池汽车具有零排放、续驶里程长、燃料加注快、结构简单、运行平稳等典型优势，受到科研机构与企业的广泛关注。由于氢燃料电池汽车使用氢燃料电池堆作为动力来源，氢燃料电池发电功率变化时需调节反应堆中气体量及催化剂效益，驱动系统、电器系统、电控系统对氢燃料电池发电功率改变时有延时等待，驱动系统对高压供电系统的能量需求可能变化幅度大、速率快，氢燃料电池堆在响应功率需求而调节自身发电功率的初期跟随不足，接近目标值时由于调节慢会产生功率过冲现象，从而引发功率补给疲软和动力电池过充的风险，带来较差的驾驶感，并且也会减小氢燃料电池和动力电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢燃料电池发电功率的控制方法及控制系统，以避免动力电池过充，避免减小氢燃料电池和动力电池的使用寿命。

本发明所述的氢燃料电池发电功率的控制方法为：

在氢燃料电池处于工作状态，且车辆模式为电量保持模式的情况下，如果动力电池的对应于电量保持模式的目标SOC与动力电池的实时SOC的差值小于或等于预设的SOC阈值，则控制氢燃料电池以预设的第一速率k₁减小发电功率，直至动力电池的实时SOC等于所述目标SOC时，控制氢燃料电池的发电功率为零（即控制氢燃料电池停止发电）；其中，k₁0。这种方式能避免出现功率过冲现象。

在氢燃料电池处于工作状态，且车辆模式为电量保持模式的情况下，如果动力电池的对应于电量保持模式的目标SOC与动力电池的实时SOC的差值大于预设的SOC阈值，则再判断是否有加速需求或者减速需求；在有加速需求，且氢燃料电池的发电功率与加速需求功率P_ad的差值大于预设的第一功率阈值P₁时，控制氢燃料电池保持当前的发电功率不变；在有加速需求，但氢燃料电池的发电功率与加速需求功率P_ad的差值小于或等于预设的第一功率阈值P₁时，控制氢燃料电池的发电功率快速上升；在有减速需求，且氢燃料电池的发电功率与减速需求功率P_dd的差值小于或等于预设的第二功率阈值P₂时，控制氢燃料电池保持当前的发电功率不变；在有减速需求，但氢燃料电池的发电功率与减速需求功率P_dd的差值大于预设的第二功率阈值P₂时，控制氢燃料电池的发电功率快速下降。

优选的，控制氢燃料电池的发电功率快速上升的具体方式为：

当氢燃料电池的发电功率小于车辆加速功率第一阈值P'_ca时，控制氢燃料电池以预设的第二速率k₂增大发电功率。以预设的第二速率k₂增大发电功率能快速将发电功率提起来，以满足驾驶员的加速需求。