[发明专利]一种用于电动车辆的混合燃料电池储能装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种用于电动车辆的混合燃料电池储能装置及其控制方法，包括能源装置，其包括燃料电池、蓄电池及超级电容器；监测装置，其包括速度监测仪、加速踏板监测器及制动踏板监测器，速度监测仪用于监测车辆行驶车速，加速踏板监测器监测加速踏板开度及开度变化率，制动踏板监测器监测制动踏板开度及开度变化率；控制装置，其包括主控制器及能源装置保护器，其中，主控制器根据车辆所处状态和驾驶员行驶意图分别控制能源装置的开关，能源装置保护器控制燃料电池为蓄电池及超级电容器充电。本发明具有合理分配驱动力，动力系统的瞬态性能将得到改善，能量效率将得到提高的特点。

主权项

一种用于电动车辆的混合燃料电池储能装置的控制方法，其特征在于，根据速度反馈信号、加速踏板开度、开度变化率、制动踏板开度及开度变化率通过以下步骤控制能源装置：步骤一：根据速度反馈信号，确定车辆所处状态，即起步阶段及行驶阶段；同时，根据速度反馈信号确定车辆行驶阶段的行驶模式，即低速行驶、中速行驶及高速行驶；步骤二：确定车辆行驶状态后，起步阶段时，即V0＝0，此时，主控器控制能源装置，仅由蓄电池为电机供电启动车辆，燃料电池不启动；其中，Δα＝α2‑α1，α1是加速前踏板开度百分比，α2是加速后踏板开度百分比，V0为车速，单位为km/h，T是加速踏板前后变化时间，单位为s；车辆进入行驶阶段后，在连续的固定时间T0内，满足条件时，切换至由燃料电池启动为电机供电驱动车辆，在行驶阶段时，根据速度反馈信号确定车辆行驶阶段的行驶模式，即低速行驶、中速行驶及高速行驶，再根据确定车辆行驶模式情况按以下条件控制；其中，D为常数，Δα＝α2‑α1，α1是加速前踏板开度百分比，α2是加速后踏板开度百分比，T是加速踏板前后变化时间,单位为s；加速时，根据数值，进行控制：当车辆处于低速行驶条件下，主控制器操作只由燃料电池为电机供电驱动车辆；当车辆处于中速行驶条件下，满足条件时，当时，主控制器操作只由燃料电池为电机供电驱动车辆，当时，主控制器操作蓄电池开启，此时，车辆由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆；满足条件时，主控制器操作蓄电池开启，此时，车辆由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆；当车辆处于高速行驶条件下，满足条件时，当时，主控制器操作蓄电池开启，此时，车辆由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆；当时，主控制器操作超级电容器开启，此时，车辆由燃料电池及超级电容器共同为电机供电驱动车辆，满足条件时，主控制器操超级电容器开启，此时，车辆由燃料电池及超级电容器共同为电机供电驱动车辆；其中，Δα＝α2‑α1，α1是加速前踏板开度百分比，α2是加速后踏板开度百分比，T是加速踏板前后变化时间，单位为s,e为自然对数的底数，A1,A2,a1,b1,c1,c2,d1,d2,f1,g1是常数；减速时，根据数值，进行控制：当车辆处于中速行驶条件下，车辆由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆时，满足条件时，此时，主控制器控制车辆继续由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆；满足条件时，此时，主控制器控制蓄电池停止为电机供电，车辆仅由燃料电池为电机供电驱动车辆；当车辆处于高速行驶条件下，在车辆由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆或者车辆由燃料电池及超级电容器共同为电机供电驱动车辆时，满足条件时，此时，主控制器控制车辆继续由燃料电池及蓄电池共同为电机供电驱动车辆或者继续由燃料电池及超级电容器共同为电机供电驱动车辆；满足条件时，主控制器控制蓄电池或者超级电容器停止为电机供电，车辆仅由燃料电池为电机供电驱动车辆；其中，Δβ＝β2‑β1，β1是减速前制动踏板开度百分比，β2是减速后制动踏板开度百分比，T是加速踏板前后变化时间，单位为s,B1,B2是常数。