[发明专利]一种基于状态控制的燃料电池系统功率控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于状态控制的燃料电池系统功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、整车上电自检；

S2、在整车自检无异常的基础上，进行FCU自检，判断其是否发生故障；

若是，则进入步骤S3；

若否，则进入步骤S4；

S3、关闭燃料电池，并发送故障信息至整车控制器VCU；

S4、启动燃料电池，根据收集的整车工作参数确定整车当前状态，并根据当前状态调整燃料电池的目标功率；

所述步骤S4中，收集的整车工作参数包括电池SOC、整车电机输出功率、电池最大充电电流以及整车部件工作状态；

确定的整车当前状态包括停车补电模式、行车补电模式、待机模式以及故障模式；

所述步骤S4中，调整燃料电池目标功率的方法具体为：

S41、确定电池SOC当前需求功率状态，并进行基础需求功率赋值；

S42、根据电池SOC当前需求功率状态的变化，确定燃料电池的基础需求功率，进而调整燃料电池的目标功率；

所述步骤S41中，电池SOC当前需求功率状态包括电池SOC≤80%和电池SOC≥85%；

当电池SOC≤80%时，燃料电池电堆开机，其对应的基础需求功率为40kw；

当电池SOC≥85%时，燃料电池电堆开机，其对应的基础需求功率为0kw；

所述步骤S42中，在停车补电模式或行车补电模式中，当电池SOC由高到低变化时，按照以下区间调整燃料电池的目标功率；

当电池SOC为15%＜SOC≤30%时，燃料电池的目标功率为80kw；

当电池SOC为30%＜SOC≤45%时，燃料电池的目标功率为80kw；

当电池SOC为45%＜SOC≤60%时，燃料电池的目标功率为80 kW；

当电池SOC为60%＜SOC≤75%时，燃料电池的目标功率为60 kW；

当电池SOC为75%＜SOC≤85%时，燃料电池的目标功率为40kw；

所述步骤S42中，当电池SOC由低到高变化时，按照以下区间调整燃料电池的目标功率；

当电池SOC为80%≥SOC＞70%时，燃料电池的目标功率为40kw；

当电池SOC为70%≥SOC＞55%时，燃料电池的目标功率为60kw；

当电池SOC为55%≥SOC＞40%时，燃料电池的目标功率为80kw；

当电池SOC为40%≥SOC＞25%时，燃料电池的目标功率为80kw；

当电池SOC为25%≥SOC＞10%时，燃料电池的目标功率为80kw。

2.根据权利要求1所述的基于状态控制的燃料电池系统功率控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

S11、确定整车无三级停车断电与二级限功故障，且电池与电机状态正常；

S12、在车辆正常行驶与充电后，对FCU控制的低压部件统一上低压并自检；

S13、在低压部件自检无异常后，对FCU控制的高压部件统一上高压，完成整车上电自检。

3.根据权利要求2所述的基于状态控制的燃料电池系统功率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过确定各电池单体、温度是否处于正常范围，部件上电后是否存在过压、欠压状态，判断FCU是否故障；

若电池单体及温度均处于正常范围，且部件上电后无过压欠压状态，则FCU未故障，否则FCU故障。

4.一种基于权利要求1-3任一权利要求所述基于状态控制的燃料电池系统功率控制方法的燃料电池系统功率控制系统，其特征在于，包括：

整车信息输入模块，用于收集整车信息，包括电池SOC、电池充放电信息、整车用电量以及驾驶员操作意图；

整车状态计算模块，用于根据收集的整车信息计算整车当前的用电状态，并确定燃料电池当前的目标功率；

输出指令模块，用于根据计算出的用电功率对燃料电池电堆的发电功率进行调整，并控制燃料电池的开/关机及整车信息。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统功率控制系统，其特征在于，所述整车状态计算模块根据当前电池SOC确定整车当前状态及整车实际需求功率，进而确定燃料电池的目标功率。