CN104842817B - 车辆的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的控制方法及系统，其中车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，第一电机的峰值功率大于第二电机的峰值功率，方法包括以下步骤：当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机；控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步。本发明实施例的控制方法通过根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，且控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步，实现同时兼顾车辆的动力性和经济性，以达到最优化。

Description

车辆的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的控制方法及系统。

背景技术

相关技术中，为满足动力性能，在车辆上配备的电机功率都较大，但在日常工作过程中，仅仅使用了电机峰值功率的30％，并且电机工作在低转速、低扭矩时，效率极低。进一步地，在相关技术中，使用动力电池作为车辆的能量来源，但动力电池放电能量少，导致一次完全充电的续航里程太短，使用户在使用过程中受到限制。另外，在能量回收的过程中，回收功率很大，但动力电池的充电功率有限，造成了部分能量浪费，导致车辆的动力性和经济性很难同时兼顾，无法实现最优动力性和最优经济性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可以实现最优动力性和最优经济性的车辆的控制方法。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆的控制系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种车辆的控制方法，所述车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，所述第一电机的峰值功率大于所述第二电机的峰值功率，所述方法包括以下步骤：当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机；控制所述燃料电池和超级电容共同为选择的所述第一电机和/或第二电机供电以使选择的所述第一电机和/或第二电机驱动车辆起步。

根据本发明实施例提出的车辆的控制方法，通过根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，且控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步，实现同时兼顾车辆的动力性和经济性，以达到最优化。

另外，根据本发明上述实施例的车辆的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，上述控制方法还包括：当车辆在行驶状态，判断车辆需求功率是否高于燃料电池峰值放电功率和/或所述车辆需求功率瞬时变化量是否大于预设值；如果是，则分别根据所述第一电机和所述第二电机的工作曲线确定所述第一电机和所述第二电机的输入电流；根据所述第一电机和所述第二电机的输入电流控制所述燃料电池和超级电容共同为所述第一电机和所述第二电机供电以使所述第一电机和第二电机共同驱动车辆行驶；如果所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值，则控制所述燃料电池为所述第二电机供电以使所述第二电机驱动车辆行驶。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制方法还包括：如果所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率而所述车辆需求功率瞬时变化量大于所述预设值，则进一步判断所述车辆需求功率是否变大；如果是，则由所述超级电容放电为所述燃料电池的放电功率进行补偿直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止放电；如果所述车辆需求功率变小，则由所述超级电容吸收来自所述燃料电池的部分放电功率直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止充电；如果所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值，则由所述燃料电池为所述车辆单独供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制方法还包括：当车辆在停车状态，判断所述超级电容是否馈电，并在所述超级电容馈电时，控制所述燃料电池为所述超级电容充电；当车辆在制动状态，控制所述燃料电池停止放电并通过所述超级电容进行制动能量回收。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，进一步包括：将所述油门信号与第一阈值和第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于0且小于第二阈值，所述第二阈值小于1；如果所述油门信号小于第一阈值，则选择所述第二电机；如果所述油门信号大于或等于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则选择所述第一电机，否则选择所述第一电机和所述第二电机。

本发明另一方面实施例提出了一种车辆的控制系统，所述车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，所述第一电机的峰值功率大于所述第二电机的峰值功率，所述系统包括：选择模块，用于当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机；控制模块，用于控制所述燃料电池和超级电容共同为选择的所述第一电机和/或第二电机供电以使选择的所述第一电机和/或第二电机驱动车辆起步。

根据本发明实施例提出的车辆的控制系统，通过根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，且控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步，实现同时兼顾车辆的动力性和经济性，以达到最优化。

另外，根据本发明上述实施例的车辆的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，上述控制系统还包括：第一判断模块，用于当车辆在行驶状态，判断车辆需求功率是否高于燃料电池峰值放电功率和/或所述车辆需求功率瞬时变化量是否大于预设值；所述控制模块还用于在所述第一判断模块判断车辆需求功率高于燃料电池峰值放电功率和/或所述车辆需求功率瞬时变化量大于预设值时，分别根据所述第一电机和所述第二电机的工作曲线确定所述第一电机和所述第二电机的输入电流，并根据所述第一电机和所述第二电机的输入电流控制所述燃料电池和超级电容共同为所述第一电机和所述第二电机供电以使所述第一电机和第二电机共同驱动车辆行驶，以及在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值时，控制所述燃料电池为所述第二电机供电以使所述第二电机驱动车辆行驶。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一判断模块还用于在判断所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率而所述车辆需求功率瞬时变化量大于所述预设值时，进一步判断所述车辆需求功率是否变大；所述控制模块还用于在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率变大时，控制所述超级电容放电以为所述燃料电池的放电功率进行补偿直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止放电，并在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率变小时，控制所述超级电容吸收来自所述燃料电池的部分放电功率直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止充电，以及在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值时，控制所述燃料电池为所述车辆单独供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制系统还包括：还包括：第二判断模块，用于当车辆在停车状态，判断所述超级电容是否馈电，所述控制模块还用于在所述第二判断模块判断所述超级电容馈电时，控制所述燃料电池为所述超级电容充电，并当车辆在制动状态时，控制所述燃料电池停止放电并控制所述超级电容进行制动能量回收。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述选择模块还用于：将所述油门信号与第一阈值和第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于0且小于第二阈值，所述第二阈值小于1；如果所述油门信号小于第一阈值，则选择所述第二电机；如果所述油门信号大于或等于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则选择所述第一电机，否则选择第一电机和所述第二电机。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的燃料电池和超级电容四驱系统的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的车辆的控制系统的结构示意图；以及

图4为根据本发明一个具体实施例的车辆的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制方法及系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制方法。参照图1所示，其中车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，第一电机的峰值功率大于第二电机的峰值功率，控制方法包括以下步骤：

S101，当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机。

其中，在本发明的一个实施例中，当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，进一步包括：将油门信号与第一阈值和第二阈值进行比较，其中，第一阈值大于0且小于第二阈值，第二阈值小于1；如果油门信号小于第一阈值，则选择所述第二电机；如果油门信号大于或等于第一阈值且小于第二阈值，则选择第一电机，否则选择第一电机和第二电机。

具体地，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，车辆处于行车状态，且车辆刚起步即车辆在起步状态时，燃料电池控制器(图中未示出)开始响应，燃料电池1由于放电曲线较软，需要一定时间才能释放能量对外供电，且超级电容控制器(图中未示出)开始响应，由于超级电容2放电曲线较硬，立刻放电。

进一步地，控制器8获取油门信号，决定采用何种启动方式，其中控制器8获取车辆状态，如停车，行驶，油门信号，并计算车辆需求电功率，氢气压力，超级电容电压等，策略如下：

1)油门信号0～A，采用小电机例如第二电机启动整车。其中，A即为第一阈值。

2)油门信号A～B，采用大电机例如第一电机启动整车。其中，B即为第二阈值。

3)油门信号B～1，采用双电机启动即第一电机和第二电机启动整车。其中，0＜A＜B＜1。

S102，控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步。

燃料电池特性：放电曲线较软，放电功率相应时间较长，且相对于超级电容，其放电功率很小；燃料电池放电能量很多。超级电容特性：放电曲线较硬，放电功率能瞬态响应，且相对于燃料电池，其放电功率很大；超级电容放电能量很少。纯电动车为了满足动力性能，电机选择都很大，但是在实际行驶中，整车负载很小，造成了资源浪费，且经济性很差。然而，为了满足经济性，电机应该适当选择较小，电机较小，满足不了动力性能。因此，本发明实施例采用双电机，且每个电机都能单独/同时驱动整车。当需要经济行驶时，使用小电机工作，大电机停止工作，燃料电池单独供电，既能获得良好的经济性能，又因燃料电池放电能量多，又可以获得很长的续航里程；当需要良好的动力性能是，使用大电机或者双电机工作，燃料电池和超级电容同时供电，能获得十分好的动力性能。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：当车辆在行驶状态，判断车辆需求功率是否高于燃料电池峰值放电功率和/或车辆需求功率瞬时变化量是否大于预设值；如果是，则分别根据第一电机和第二电机的工作曲线确定第一电机和第二电机的输入电流；根据第一电机和第二电机的输入电流控制燃料电池和超级电容共同为第一电机和第二电机供电以使第一电机和第二电机共同驱动车辆行驶；如果车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且车辆需求功率瞬时变化量小于预设值，则控制燃料电池为第二电机供电以使第二电机驱动车辆行驶。

在本发明的一个实施例中，车辆处于行车状态，且正常行驶时，氢气压力保持较高，燃料电池一直保持放电状态，根据控制器8计算的车辆需求功率，控制超级电容工作。其中，如果车辆需求功率超过燃料电池峰值放电功率，或者整车需求功率变化太大例如车辆需求功率变化量大于预设值，则超级电容均需要工作。

具体地，参照图2所示，如果车辆需求功率超过燃料电池峰值放电功率，超级电容放电，二者同时对电机控制器3放电，电机控制器3根据两个电机的工作曲线(事先将两者最优工作曲线存储在控制器中)确定第一电机4和第二电机5的输入电流，以便控制车辆功率，实现双电机系统效率最优，电耗最低，从而实现最优动力性和最优经济性。

进一步地，如果车辆需求功率没有超过燃料电池峰值放电功率，且需求功率波动较小，超级电容2不工作，燃料电池1对电机控制器3放电，电机控制器3控制双电机系统中小型电机工作。

进一步地，如果车辆需求功率没有超过燃料电池峰值放电功率，且需求功率变化波动较大，超级电容2工作，此时超级电容2可以放电，也可以充电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制方法还包括：如果车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率而车辆需求功率瞬时变化量大于预设值，则进一步判断车辆需求功率是否变大；如果是，则由超级电容放电为燃料电池的放电功率进行补偿直至燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制超级电容停止放电；如果车辆需求功率变小，则由超级电容吸收来自燃料电池的部分放电功率直至燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制超级电容停止充电；如果车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且车辆需求功率瞬时变化量小于预设值，则由燃料电池为车辆单独供电。

具体地，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，如果车辆需求功率变大，波动较大，燃料电池1响应不过来，则超级电容2放电，补充燃料电池1不足部分，燃料电池1随着时间的推移，放电功率提升，直达满足需求功率位置，此时控制超级电容2不工作，实现最优经济性。

进一步地，如果车辆需求功率变小，波动较大，燃料电池1响应不过来，则超级电容2充电，吸收燃料电池1多余功率，燃料电池1随着时间的推移，放电功率降低，直达满足需求功率为止，此时控制超级电容2不工作，实现最优经济性。

进一步地，如果车辆需求功率不超过燃料电池峰值放电功率，且车辆需求功率变化较小，超级电容2不工作，单燃料电池1工作，此时是一种最优经济工作模式。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制方法还包括：当车辆在停车状态，判断超级电容是否馈电，并在超级电容馈电时，控制燃料电池为超级电容充电；当车辆在制动状态，控制燃料电池停止放电并通过超级电容进行制动能量回收。

具体地，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，车辆处于停车状态，超级电容2电压过低(需要标定)(超级电容电量少)，即超级电容2馈电时，燃料电池1发电，给超级电容2充电。超级电容2电压较高((需要标定)(超级电容电量高)，即超级电容2不馈电时，燃料电池1不工作，超级电容2也不工作，实现最优经济性。

进一步地，车辆行车制动，燃料电池控制器控制燃料电池1不对外释放能量，但由于其影响曲线较软，燃料电池1放电功率会逐渐下降，直达为0，此时给超级电容2充电。同时电机回收制动能量，给超级电容2充电，实现最优经济性。

本发明实施例采用两个电机系统，分为一大一小，在不同的工况下使用不同电机，实现系统效率最优，且动力性能强劲。进一步地，使用燃料电池和超级电容组成的电源系统，既能提供更多的电能，且在能量回收的时候不受充电功率影响。其中，参照图2所示，燃料电池1和超级电容2之间能量单向流动，燃料电池1-→超级电容2，直流电连接。燃料电池1和电机控制器3之间能量单向流动，燃料电池1-→电机控制器3，直流电连接。超级电容2和电机控制器3之间能量双向流动，超级电容2<---→电机控制器3，直流电连接。电机控制器3和第一电机4之间能量单向流动，电机控制器3-→第一电机4流动，交流电连接。电机控制器3和第二电机5之间能量双向流动，电机控制器3<---→第二电机5流动，交流电连接。第一电机4和第一减速器6之间能量单向流动，第一电机4-→第一减速器6流向，机械连接。第二电机5和第二减速器7之间能量单向流动，第二电机5<---→第二减速器7流向，机械连接。控制器8为能量分配管理器，计算燃料电池1和超级电容2在不同需求能量下的功率分配。

根据本发明实施例提出的车辆的控制方法，通过根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，且控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步，实现同时兼顾车辆的动力性和经济性，以达到最优化。

其次，下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制系统。参照图3所示，车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，第一电机的峰值功率大于第二电机的峰值功率，系统包括：选择模块100和控制模块200。

其中，选择模块100用于当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机。控制模块200用于控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步。

在本发明的一个实施例中，选择模块100还用于：将油门信号与第一阈值和第二阈值进行比较，其中，第一阈值大于0且小于第二阈值，第二阈值小于1；如果油门信号小于第一阈值，则选择所述第二电机；如果油门信号大于或等于第一阈值且小于第二阈值，则选择第一电机，否则选择第一电机和第二电机。

具体地，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，车辆处于行车状态，且车辆刚起步即车辆在起步状态时，燃料电池控制器(图中未示出)开始响应，燃料电池1由于放电曲线较软，需要一定时间才能释放能量对外供电，且超级电容控制器(图中未示出)开始响应，由于超级电容2放电曲线较硬，立刻放电。

进一步地，控制器8获取油门信号，决定采用何种启动方式，其中控制器8获取车辆状态，如停车，行驶，油门信号，并计算车辆需求电功率，氢气压力，超级电容电压等，策略如下：

1)油门信号0～A，采用小电机例如第二电机启动整车。其中，A即为第一阈值。

2)油门信号A～B，采用大电机例如第一电机启动整车。其中，B即为第二阈值。

3)油门信号B～1，采用双电机启动即第一电机和第二电机启动整车。其中，0＜A＜B＜1。

S102，控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步。

燃料电池特性：放电曲线较软，放电功率相应时间较长，且相对于超级电容，其放电功率很小；燃料电池放电能量很多。超级电容特性：放电曲线较硬，放电功率能瞬态响应，且相对于燃料电池，其放电功率很大；超级电容放电能量很少。纯电动车为了满足动力性能，电机选择都很大，但是在实际行驶中，整车负载很小，造成了资源浪费，且经济性很差。然而，为了满足经济性，电机应该适当选择较小，电机较小，满足不了动力性能。因此，本发明实施例采用双电机，且每个电机都能单独/同时驱动整车。当需要经济行驶时，使用小电机工作，大电机停止工作，燃料电池单独供电，既能获得良好的经济性能，又因燃料电池放电能量多，又可以获得很长的续航里程；当需要良好的动力性能是，使用大电机或者双电机工作，燃料电池和超级电容同时供电，能获得十分好的动力性能。

进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图4所示，上述系统还包括：第一判断模块300。

其中，第一判断模块300用于当车辆在行驶状态，判断车辆需求功率是否高于燃料电池峰值放电功率和/或车辆需求功率瞬时变化量是否大于预设值；控制模块200还用于在第一判断模块300判断车辆需求功率高于燃料电池峰值放电功率和/或车辆需求功率瞬时变化量大于预设值时，分别根据第一电机和第二电机的工作曲线确定第一电机和第二电机的输入电流，并根据第一电机和第二电机的输入电流控制燃料电池和超级电容共同为第一电机和第二电机供电以使第一电机和第二电机共同驱动车辆行驶，以及在第一判断模块300判断车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且车辆需求功率瞬时变化量小于预设值，则控制燃料电池为第二电机供电以使第二电机驱动车辆行驶。

在本发明的一个实施例中，车辆处于行车状态，且正常行驶时，氢气压力保持较高，燃料电池一直保持放电状态，根据控制器8计算的车辆需求功率，控制超级电容工作。其中，如果车辆需求功率超过燃料电池峰值放电功率，或者整车需求功率变化太大例如车辆需求功率变化量大于预设值，则超级电容均需要工作。

具体地，参照图2所示，如果车辆需求功率超过燃料电池峰值放电功率，超级电容放电，二者同时对电机控制器3放电，电机控制器3根据两个电机的工作曲线(事先将两者最优工作曲线存储在控制器中)确定第一电机4和第二电机5的输入电流，以便控制车辆功率，实现双电机系统效率最优，电耗最低，从而实现最优动力性和最优经济性。

进一步地，如果车辆需求功率没有超过燃料电池峰值放电功率，且需求功率波动较小，超级电容2不工作，燃料电池1对电机控制器3放电，电机控制器3控制双电机系统中小型电机工作。

进一步地，如果车辆需求功率没有超过燃料电池峰值放电功率，且需求功率变化波动较大，超级电容2工作，此时超级电容2可以放电，也可以充电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第一判断模块300还用于在判断车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率而车辆需求功率瞬时变化量大于预设值，则进一步判断车辆需求功率是否变大；控制模块200还用于在第一判断模块300判断车辆需求功率变大时，控制超级电容放电为燃料电池的放电功率进行补偿直至燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制超级电容停止放电；如果车辆需求功率变小，则由超级电容吸收来自燃料电池的部分放电功率直至燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制超级电容停止充电，以及在第一判断模块300判断车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且车辆需求功率瞬时变化量小于预设值，控制燃料电池为车辆单独供电。

具体地，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，如果车辆需求功率变大，波动较大，燃料电池1响应不过来，则超级电容2放电，补充燃料电池1不足部分，燃料电池1随着时间的推移，放电功率提升，直达满足需求功率位置，此时控制超级电容2不工作，实现最优经济性。

进一步地，如果车辆需求功率变小，波动较大，燃料电池1响应不过来，则超级电容2充电，吸收燃料电池1多余功率，燃料电池1随着时间的推移，放电功率降低，直达满足需求功率为止，此时控制超级电容2不工作，实现最优经济性。

进一步地，如果车辆需求功率不超过燃料电池峰值放电功率，且车辆需求功率变化较小，超级电容不工作，单燃料电池1工作，此时是一种最优经济工作模式。

进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图4所示，上述控制系统还包括：第二判断模块400。

其中，第二判断模块400用于当车辆在停车状态，判断超级电容是否馈电，控制模块200还用于在第二判断模块400判断超级电容馈电时，控制燃料电池为超级电容充电，并当车辆在制动状态时，控制燃料电池停止放电并控制超级电容进行制动能量回收。

具体地，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，车辆处于停车状态，超级电容2电压过低(需要标定)(超级电容电量少)，即超级电容2馈电时，燃料电池1发电，给超级电容2充电。超级电容2电压较高((需要标定)(超级电容电量高)，即超级电容2不馈电时，燃料电池1不工作，超级电容2也不工作，实现最优经济性。

进一步地，车辆行车制动，燃料电池控制器控制燃料电池1不对外释放能量，但由于其影响曲线较软，燃料电池1放电功率会逐渐下降，直达为0，此时给超级电容2充电。同时电机回收制动能量，给超级电容2充电，实现最优经济性。

本发明实施例采用两个电机系统，分为一大一小，在不同的工况下使用不同电机，实现系统效率最优，且动力性能强劲。进一步地，使用燃料电池和超级电容组成的电源系统，既能提供更多的电能，且在能量回收的时候不受充电功率影响。其中，参照图2所示，燃料电池1和超级电容2之间能量单向流动，燃料电池1-→超级电容2，直流电连接。燃料电池1和电机控制器3之间能量单向流动，燃料电池1-→电机控制器3，直流电连接。超级电容2和电机控制器3之间能量双向流动，超级电容2<---→电机控制器3，直流电连接。电机控制器3和第一电机4之间能量单向流动，电机控制器3-→第一电机4流动，交流电连接。电机控制器3和第二电机5之间能量双向流动，电机控制器3<---→第二电机5流动，交流电连接。第一电机4和第一减速器6之间能量单向流动，第一电机4-→第一减速器6流向，机械连接。第二电机5和第二减速器7之间能量单向流动，第二电机5<---→第二减速器7流向，机械连接。控制器8为能量分配管理器，计算燃料电池1和超级电容2在不同需求能量下的功率分配。

根据本发明实施例提出的车辆的控制系统，通过根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，且控制燃料电池和超级电容共同为选择的第一电机和/或第二电机供电以使选择的第一电机和/或第二电机驱动车辆起步，实现同时兼顾车辆的动力性和经济性，以达到最优化。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，所述第一电机的峰值功率大于所述第二电机的峰值功率，所述方法包括以下步骤：

当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机；

控制所述燃料电池和超级电容共同为选择的所述第一电机和/或第二电机供电以使选择的所述第一电机和/或第二电机驱动车辆起步，其中，当车辆在行驶状态，判断车辆需求功率是否高于燃料电池峰值放电功率和/或所述车辆需求功率瞬时变化量是否大于预设值；如果是，则分别根据所述第一电机和所述第二电机的工作曲线确定所述第一电机和所述第二电机的输入电流；根据所述第一电机和所述第二电机的输入电流控制所述燃料电池和超级电容共同为所述第一电机和所述第二电机供电以使所述第一电机和第二电机共同驱动车辆行驶；如果所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值，则控制所述燃料电池为所述第二电机供电以使所述第二电机驱动车辆行驶。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，还包括：

如果所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率而所述车辆需求功率瞬时变化量大于所述预设值，则进一步判断所述车辆需求功率是否变大；

如果是，则由所述超级电容放电为所述燃料电池的放电功率进行补偿直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止放电；

如果所述车辆需求功率变小，则由所述超级电容吸收来自所述燃料电池的部分放电功率直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止充电；

如果所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值，则由所述燃料电池为所述车辆单独供电。

3.根据权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，还包括：

当车辆在停车状态，判断所述超级电容是否馈电，并在所述超级电容馈电时，控制所述燃料电池为所述超级电容充电；

当车辆在制动状态，控制所述燃料电池停止放电并通过所述超级电容进行制动能量回收。

4.根据权利要求1-3任一项所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机，进一步包括：

将所述油门信号与第一阈值和第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于0且小于第二阈值，所述第二阈值小于1；

如果所述油门信号小于第一阈值，则选择所述第二电机；

如果所述油门信号大于或等于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则选择所述第一电机，否则选择所述第一电机和所述第二电机。

5.一种车辆的控制系统，其特征在于，所述车辆包括为车辆供电的燃料电池和超级电容、驱动车辆的第一电机和第二电机，所述第一电机的峰值功率大于所述第二电机的峰值功率，所述系统包括：

选择模块，用于当车辆在起步状态，根据油门信号选择第一电机和/或第二电机；

控制模块，用于控制所述燃料电池和超级电容共同为选择的所述第一电机和/或第二电机供电以使选择的所述第一电机和/或第二电机驱动车辆起步；

第一判断模块，用于当车辆在行驶状态，判断车辆需求功率是否高于燃料电池峰值放电功率和/或所述车辆需求功率瞬时变化量是否大于预设值；

所述控制模块还用于在所述第一判断模块判断车辆需求功率高于燃料电池峰值放电功率和/或所述车辆需求功率瞬时变化量大于预设值时，分别根据所述第一电机和所述第二电机的工作曲线确定所述第一电机和所述第二电机的输入电流，并根据所述第一电机和所述第二电机的输入电流控制所述燃料电池和超级电容共同为所述第一电机和所述第二电机供电以使所述第一电机和第二电机共同驱动车辆行驶，以及在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值时，控制所述燃料电池为所述第二电机供电以使所述第二电机驱动车辆行驶。

6.根据权利要求5所述的车辆的控制系统，其特征在于，所述第一判断模块还用于在判断所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率而所述车辆需求功率瞬时变化量大于所述预设值时，进一步判断所述车辆需求功率是否变大；

所述控制模块还用于在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率变大时，控制所述超级电容放电以为所述燃料电池的放电功率进行补偿直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止放电，并在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率变小时，控制所述超级电容吸收来自所述燃料电池的部分放电功率直至所述燃料电池的放电功率满足车辆需求功率时，控制所述超级电容停止充电，以及在所述第一判断模块判断所述车辆需求功率未高于燃料电池峰值放电功率且所述车辆需求功率瞬时变化量小于所述预设值时，控制所述燃料电池为所述车辆单独供电。

7.根据权利要求5所述的车辆的控制系统，其特征在于，还包括：

第二判断模块，用于当车辆在停车状态，判断所述超级电容是否馈电，所述控制模块还用于在所述第二判断模块判断所述超级电容馈电时，控制所述燃料电池为所述超级电容充电，并当车辆在制动状态时，控制所述燃料电池停止放电并控制所述超级电容进行制动能量回收。

8.根据权利要求5-7任一项所述的车辆的控制系统，其特征在于，所述选择模块还用于：

将所述油门信号与第一阈值和第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于0且小于第二阈值，所述第二阈值小于1；

如果所述油门信号小于第一阈值，则选择所述第二电机；

如果所述油门信号大于或等于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则选择所述第一电机，否则选择所述第一电机和所述第二电机。