CN109435780A - 一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法，包括燃料电池电堆及控制单元、氢气储存及管路单元、锂电池组及电池管理单元、后备锂电池组单元、车辆控制器和操作及显示单元。本发明针对燃料电池的启动特点及运行中可能出现的状况，设计了具有后备储能的能量管理系统，在运行过程中，车辆控制器会监测动力锂电池组及后备锂电池组的荷电状态信息，并针对不同的状态执行相应的能量管理策略，同时可在动力锂电池组故障时通过后备锂电池组维持燃料电池的运行，使系统继续工作在纯燃料电池供电模式，避免停机，提高了系统可靠性及安全性。

Description

一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法

技术领域

本发明属于燃料电池混合动力技术领域，特别是涉及一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法。

背景技术

近年来燃料电池技术得到了广泛的关注与发展，然而燃料电池自身高成本，易衰退，需额外设备等问题成为制约燃料电池技术商用化的阻碍。如何提高燃料电池运行可靠性，减少因使用不当或意外故障引起的燃料电池性能衰减甚至损坏是燃料电池动力系统在设计及使用中必须关注的问题。

目前世界各国已经对燃油车引起的环境污染问题产生高度重视，并相继推出淘汰燃油车的规划及行动。燃料电池动力系统作为可能替代燃油动力系统成为新一代主流车用动力系统的重要能源领域技术，以日本丰田，本田等著名车企为代表，已经对燃料电池车用化做了许多探索并取得了丰硕的成果，发布了Mirai等燃料电池概念车型，并引起世界范围内对于燃料电池车的关注与研发。

在燃料电池动力车中，燃料电池电堆的成本占据了主要因素，在目前技术环境下，电堆实际寿命通常在2000-5000小时之间，并与工况中的启停及剧烈变载有关，为燃料电池提供一个平稳的工作状态，能极大地延长燃料电池工作寿命及供电系统的可靠稳定程度。为使燃料电池在复杂工况下能维持平稳的工作环境，通常使用锂电池与燃料电池组合成混合动力系统，由锂电池提供剧烈变化的功率需求分量，燃料电池提供稳定的功率需求分量，同时多个供电源也提高了供电系统整体的可靠性。

不同于锂电池等传统储能系统，燃料电池发电系统在工作中往往需要向辅助燃料电池电堆工作的燃料电池控制器等辅机设备供电来维持系统运行。由于燃料电池发电系统存在一定不稳定性，需要提供后备储能提高系统稳定性，目前车用燃料电池混合动力系统中，一般使用锂电池作为为燃料电池辅机系统供电的动力源。但在实际使用中往往会出现锂电池电量不足或锂电池出现故障而导致燃料电池无法正常启动的现象；并且在车辆运行过程中，经常出现上下车等系统短暂停止的状态，也大大影响了燃料电池的自身寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法，有效维持燃料电池的全时段正常运行，避免停机，提高了系统可靠性及安全性；保障燃料电池正常启动及根据各系统工作状态判断混合动力功率分配方式，提高系统能量利用效率，避免燃料电池停机引起频繁启停减少燃料电池寿命。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，包括燃料电池电堆及控制单元、氢气储存及管路单元、锂电池组及电池管理单元、后备锂电池组单元、车辆控制器和操作及显示单元；

所述燃料电池电堆及控制单元包括燃料电池、燃料电池控制器和燃料电池管理器，所述氢气储存及管路单元连接至燃料电池的氢气入口，所述燃料电池的供电端通过燃料电池管理器连接至车辆动力装置，所述后备锂电池组单元的供电端通过燃料电池控制器连接至燃料电池，所述燃料电池控制器与车辆控制器信号连接；

所述氢气储存及管路单元将高压氢气调节为燃料电池所需压力供给燃料电池；

所述锂电池组及电池管理单元包括动力锂电池组及其配套的动力锂电池管理器，动力锂电池组通过动力锂电池管理器连接至车辆动力装置，动力锂电池组用于提供在车辆运行中燃料电池响应不及的突变功率；动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息并将检测的信息传达给车辆控制器；

所述后备锂电池组单元包括后备锂电池及其配套的后备电池管理器，所述后备锂电池管理器分别连接燃料电池和后备锂电池，且所述后备锂电池连接至燃料电池控制器，所述后备锂电池管理器与车辆控制器信号连接；在动力锂电池组无法正常工作时，后备锂电池为燃料电池控制器提供电能维持燃料电池控制器驱动燃料电池的需求功率；同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量；

所述车辆控制器接收车辆控制器、动力锂电池管理器和后备电池管理器传递的数据信息，并通过能量管理算法控制燃料电池输出功率；

所述操作及显示单元包括操作设备、车辆控制器和显示器，所述操作设备将操作信号送入车辆控制器，车辆控制器控制车辆运行，由显示器显示参数。

进一步的是，使用后备锂电池组单元在动力锂电池组无法正常工作时，通过车辆控制器控制后备电池管理器由后备锂电池提供燃料电池运行所需电能，避免系统停机，提高系统安全性和可靠性。

进一步的是，在燃料电池混合动力控制阶段，当系统出现短暂停机后又再次启动过程中，由燃料电池管理器控制燃料电池向后备锂电池以低输出功率运行，避免频繁起停引起的燃料电池寿命衰减。

进一步的是，在非常规环境条件下，后备锂电池组单元为燃料电池提供启动所需功率，以改善环境条件的限制；所述非常规环境包括低温环境，在低温下通过后备锂电池组单元供电驱动加热器将环境温度提升至燃料电池启动温度。

进一步的是，所述氢气储存及管路单元包括高压氢气储气罐和氢气管路，所述高压氢气储气罐通过氢气管路连通燃料电池氢气入口。

进一步的是，所述动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息包括荷电状态信息、单片电压和故障信息，并将检测的信息传达给车辆控制器。

进一步的是，所述操作及显示单元包括操作设备、车辆控制器和显示器，所述操作设备将操作信号包括油门踏板和档位信号送入车辆控制器，所述车辆控制器控制车辆运行；由显示器显示参数包括显示电池剩余电量、剩余氢气压力、运行状态和故障状态。

另一方面，本发明还提供了一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统的控制方法，包括步骤：

S100，由车辆控制器检测车辆状态，由车辆控制器监测燃料电池、动力锂电池组及后备锂电池组单元的状态信息，获取检测数据；

S200，根据检测数据，判断混合动力系统的工作状态；

S300，根据所述工作状态，通过车辆控制器执行相应的能量管理策略控制燃料电池、动力锂电池组以及后备锂电池组单元的工况；在动力锂电池组无法正常工作时，通过车辆控制器控制后备电池管理器由后备锂电池提供燃料电池运行所需电能；同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量。

进一步的是，所述能量管理策略的工作状态包括五个工作状态：

状态一，纯锂电池工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为纯电动档时进入此工作状态；当燃料电池控制器检测氢气储量不足或短时间使用时启动该此工作状态；

在纯锂电池工作状态下，不启动燃料电池，由动力锂电池组直接向车辆进行供电，当动力锂电池组剩余电量不足时向车辆控制器发出警报并显示；

状态二，锂电池-燃料电池混合动力工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为混合动力档且动力锂电池组工作正常时进入此状态，此状态为车辆常态运行状态；

在混合动力工作状态中，燃料电池与动力锂电池组共同向车辆进行供电，燃料电池依据功率跟随运行在电机平均附近且缓慢变化，提供主要平均功率，动力锂电池组提供车辆功率剧变时的动态响应功率及回收制动时的回馈能量；由动力锂电池为燃料电池控制器进行供电，判断若后备锂电池电量低于设定值，车辆控制器开启后备电池管理器对后备锂电池进行充电；

状态三，纯燃料电池应急工作状态：当动力锂电池组电量不足或出现故障无法正常启动时，车辆控制器发出报警，进入燃料电池应急工作状态；

在燃料电池应急工作状态下，后备锂电池向燃料电池控制器进行供电，燃料电池正常启动后直接向车辆进行供电；此状态下由于燃料电池提供功率峰值有限，将出现加速动力不足等性能不足，同时影响燃料电池寿命，仅用于应急状态下的短期运行；

状态四，制动能量回收工作状态：在混合动力工作状态及纯电动工作状态下，当车辆减速时，车辆回馈制动能量；

在纯电动工作状态下，回馈的制动能量直接向动力锂电池进行充电，由动力锂电池管理器监控回馈电压电流并在异常时对动力锂电池进行保护；在混合动力工作状态下，燃料电池平缓将至最小输出功率，动力锂电池吸收燃料电池输出电流及车辆回馈制动电流；

状态五，低功率待机工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为停止档时进入该状态，车辆暂时停止待机等待再次启动或关机；

当进入低功率待机状态时，动力锂电池组及车辆动力装置停止工作，车辆停止运行，燃料电池以最小功率运行，后备锂电池单元吸收燃料电池输出功率，并持续一段预设时间；在此时间段内，若车辆控制器接受档位信息为混合动力档启动后，开启动力锂电池组及车辆动力装置，停止对后备锂电池组单元进行充电并将燃料电池投入系统中；若在设定时间中没有接受再次启动信号，则关闭燃料电池，系统完全停机。

采用本技术方案的有益效果：

本发明根据燃料电池启动运行的特点及在实际使用过程中可能出现的问题，提出了一种新的燃料电池混合动力系统后备储能方案，通过将为燃料电池辅机供电的机能独立，增加了另一组小容量的锂电池组为燃料电池系统供电及吸收燃料电池待机工作时的多余能量；并设计了相关控制方法，保障燃料电池正常启动及根据各系统工作状态判断混合动力功率分配方式，同时可在系统低功率待机时将多余能量充入后备锂电池组单元，在不影响主锂电池组荷电状态的情况下回收多余能量，提高系统能量利用效率。

本发明针对燃料电池的启动特点及运行中可能出现的状况，设计了具有后备储能的能量管理系统，在运行过程中，车辆控制器会监测动力锂电池组及后备锂电池组的荷电状态信息，并针对不同的状态执行相应的能量管理策略，同时可在动力锂电池组故障时通过后备锂电池组维持燃料电池的运行，使系统继续工作在纯燃料电池供电模式，避免停机，提高了系统可靠性及安全性。

本发明能够实现在系统需求功率低或者暂时停机状态下，燃料电池可向后备锂电池组充电维持低功率运行，避免停机带来的频繁启停影响电堆寿命；由于燃料电池启动对于温度等条件要求较高，搭载后备储能系统可在燃料电池启动之前进行预热，扩大燃料电池适用环境范围。

附图说明

图1为本发明的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中能量管理策略的工作状态的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

在本实施例中，参见图1所示，本发明提出了一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，包括燃料电池电堆及控制单元、氢气储存及管路单元、锂电池组及电池管理单元、后备锂电池组单元、车辆控制器和操作及显示单元；

所述燃料电池电堆及控制单元包括燃料电池、燃料电池控制器和燃料电池管理器，所述氢气储存及管路单元连接至燃料电池的氢气入口，所述燃料电池的供电端通过燃料电池管理器连接至车辆动力装置，所述后备锂电池组单元的供电端通过燃料电池控制器连接至燃料电池，所述燃料电池控制器与车辆控制器信号连接；

所述氢气储存及管路单元将高压氢气调节为燃料电池所需压力供给燃料电池；

所述锂电池组及电池管理单元包括动力锂电池组及其配套的动力锂电池管理器，动力锂电池组通过动力锂电池管理器连接至车辆动力装置，动力锂电池组用于提供在车辆运行中燃料电池响应不及的突变功率；动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息并将检测的信息传达给车辆控制器；

所述后备锂电池组单元包括后备锂电池及其配套的后备电池管理器，所述后备锂电池管理器分别连接燃料电池和后备锂电池，且所述后备锂电池连接至燃料电池控制器，所述后备锂电池管理器与车辆控制器信号连接；在动力锂电池组无法正常工作时，后备锂电池为燃料电池控制器提供电能维持燃料电池控制器驱动燃料电池的需求功率；同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量；

所述车辆控制器接收车辆控制器、动力锂电池管理器和后备电池管理器传递的数据信息，并通过能量管理算法控制燃料电池输出功率；

所述操作及显示单元包括操作设备、车辆控制器和显示器，所述操作设备将操作信号送入车辆控制器，车辆控制器控制车辆运行，由显示器显示参数。

作为上述实施例的优化方案，使用后备锂电池组单元在动力锂电池组无法正常工作时，通过车辆控制器控制后备电池管理器由后备锂电池提供燃料电池运行所需电能，避免系统停机，提高系统安全性和可靠性。

在燃料电池混合动力控制阶段，当系统出现短暂停机后又再次启动过程中，由燃料电池管理器控制燃料电池向后备锂电池以低输出功率运行，避免频繁起停引起的燃料电池寿命衰减。

在非常规环境条件下，后备锂电池组单元为燃料电池提供启动所需功率，以改善环境条件的限制；所述非常规环境包括低温环境，在低温下通过后备锂电池组单元供电驱动加热器将环境温度提升至燃料电池启动温度。

作为上述实施例的优化方案，所述氢气储存及管路单元包括高压氢气储气罐和氢气管路，所述高压氢气储气罐通过氢气管路连通燃料电池氢气入口。

作为上述实施例的优化方案，所述动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息包括荷电状态信息、单片电压和故障信息，并将检测的信息传达给车辆控制器。

作为上述实施例的优化方案，所述操作及显示单元包括操作设备、车辆控制器和显示器，所述操作设备将操作信号包括油门踏板和档位信号送入车辆控制器，所述车辆控制器控制车辆运行；由显示器显示参数包括显示电池剩余电量、剩余氢气压力、运行状态和故障状态。

为配合本发明方法的实现，基于相同的发明构思，如图2所示，本发明还提供了一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统的控制方法，包括步骤：

S100，由车辆控制器检测车辆状态，由车辆控制器监测燃料电池、动力锂电池组及后备锂电池组单元的状态信息，获取检测数据；

S200，根据检测数据，判断混合动力系统的工作状态；

S300，根据所述工作状态，通过车辆控制器执行相应的能量管理策略控制燃料电池、动力锂电池组以及后备锂电池组单元的工况；在动力锂电池组无法正常工作时，通过车辆控制器控制后备电池管理器由后备锂电池提供燃料电池运行所需电能，同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量。

作为上述实施例的优化方案，如图3所示，所述能量管理策略的工作状态包括五个工作状态：

状态一，纯锂电池工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为纯电动档时进入此工作状态；当燃料电池控制器检测氢气储量不足或短时间使用时启动该此工作状态；

在纯锂电池工作状态下，不启动燃料电池，由动力锂电池组直接向车辆进行供电，当动力锂电池组剩余电量不足时向车辆控制器发出警报并显示；

状态二，锂电池-燃料电池混合动力工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为混合动力档且动力锂电池组工作正常时进入此状态，此状态为车辆常态运行状态；

在混合动力工作状态中，燃料电池与动力锂电池组共同向车辆进行供电，燃料电池依据功率跟随运行在电机平均附近且缓慢变化，提供主要平均功率，动力锂电池组提供车辆功率剧变时的动态响应功率及回收制动时的回馈能量；由动力锂电池为燃料电池控制器进行供电，判断若后备锂电池电量低于设定值，车辆控制器开启后备电池管理器对后备锂电池进行充电；

状态三，纯燃料电池应急工作状态：当动力锂电池组电量不足或出现故障无法正常启动时，车辆控制器发出报警，进入燃料电池应急工作状态；

在燃料电池应急工作状态下，后备锂电池向燃料电池控制器进行供电，燃料电池正常启动后直接向车辆进行供电；此状态下由于燃料电池提供功率峰值有限，将出现加速动力不足等性能不足，同时影响燃料电池寿命，仅用于应急状态下的短期运行；

状态四，制动能量回收工作状态：在混合动力工作状态及纯电动工作状态下，当车辆减速时，车辆回馈制动能量；

在纯电动工作状态下，回馈的制动能量直接向动力锂电池进行充电，由动力锂电池管理器监控回馈电压电流并在异常时对动力锂电池进行保护；在混合动力工作状态下，燃料电池平缓将至最小输出功率，动力锂电池吸收燃料电池输出电流及车辆回馈制动电流；

状态五，低功率待机工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为停止档时进入该状态，车辆暂时停止待机等待再次启动或关机；

当进入低功率待机状态时，动力锂电池组及车辆动力装置停止工作，车辆停止运行，燃料电池以最小功率运行，后备锂电池单元吸收燃料电池输出功率，并持续一段预设时间；在此时间段内，若车辆控制器接受档位信息为混合动力档启动后，开启动力锂电池组及车辆动力装置，停止对后备锂电池组单元进行充电并将燃料电池投入系统中；若在设定时间中没有接受再次启动信号，则关闭燃料电池，系统完全停机。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，包括燃料电池电堆及控制单元、氢气储存及管路单元、锂电池组及电池管理单元、后备锂电池组单元、车辆控制器和操作及显示单元；

所述燃料电池电堆及控制单元包括燃料电池、燃料电池控制器和燃料电池管理器，所述氢气储存及管路单元连接至燃料电池的氢气入口，所述燃料电池的供电端通过燃料电池管理器连接至车辆动力装置，所述后备锂电池组单元的供电端通过燃料电池控制器连接至燃料电池，所述燃料电池控制器与车辆控制器信号连接；

所述氢气储存及管路单元将高压氢气调节为燃料电池所需压力供给燃料电池；

所述锂电池组及电池管理单元包括动力锂电池组及其配套的动力锂电池管理器，动力锂电池组通过动力锂电池管理器连接至车辆动力装置，动力锂电池组用于提供在车辆运行中燃料电池响应不及的突变功率；动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息并将检测的信息传达给车辆控制器；

所述后备锂电池组单元包括后备锂电池及其配套的后备电池管理器，所述后备锂电池管理器分别连接燃料电池和后备锂电池，且所述后备锂电池连接至燃料电池控制器，所述后备锂电池管理器与车辆控制器信号连接；在动力锂电池组无法正常工作时，后备锂电池为燃料电池控制器提供电能维持燃料电池控制器驱动燃料电池的需求功率；同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量；

所述车辆控制器接收车辆控制器、动力锂电池管理器和后备电池管理器传递的数据信息，并通过能量管理算法控制燃料电池输出功率；

所述操作及显示单元包括操作设备、车辆控制器和显示器，所述操作设备将操作信号送入车辆控制器，车辆控制器控制车辆运行，由显示器显示参数。

2.根据权利要求1所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，使用后备锂电池组单元在动力锂电池组无法正常工作时，通过车辆控制器控制后备电池管理器由后备锂电池提供燃料电池运行所需电能。

3.根据权利要求2所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，在燃料电池混合动力控制阶段，当系统出现短暂停机后又再次启动过程中，由燃料电池管理器控制燃料电池向后备锂电池以低输出功率运行。

4.根据权利要求3所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，在非常规环境条件下，后备锂电池组单元为燃料电池提供启动所需功率，以改善环境条件的限制；所述非常规环境包括低温环境，在低温下通过后备锂电池组单元供电驱动加热器将环境温度提升至燃料电池启动温度。

5.根据权利要求1所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，所述氢气储存及管路单元包括高压氢气储气罐和氢气管路，所述高压氢气储气罐通过氢气管路连通燃料电池氢气入口。

6.根据权利要求1所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，所述动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息包括荷电状态信息、单片电压和故障信息，并将检测的信息传达给车辆控制器。

7.根据权利要求1所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，所述操作设备将操作信号包括油门踏板和档位信号送入车辆控制器，所述车辆控制器控制车辆运行；由显示器显示参数包括显示电池剩余电量、剩余氢气压力、运行状态和故障状态。

8.一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：

S100，由车辆控制器检测车辆状态，由车辆控制器监测燃料电池、动力锂电池组及后备锂电池组单元的状态信息，获取检测数据；

S200，根据检测数据，判断混合动力系统的工作状态；

S300，根据所述工作状态，通过车辆控制器执行相应的能量管理策略控制燃料电池、动力锂电池组以及后备锂电池组单元的工况；在动力锂电池组无法正常工作时，通过车辆控制器控制后备电池管理器由后备锂电池提供燃料电池运行所需电能；同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量。

9.根据权利要求8所述的一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述能量管理策略的工作状态包括五个工作状态：

状态一，纯锂电池工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为纯电动档时进入此工作状态；当燃料电池控制器检测氢气储量不足或短时间使用时启动该此工作状态；

在纯锂电池工作状态下，不启动燃料电池，由动力锂电池组直接向车辆进行供电，当动力锂电池组剩余电量不足时向车辆控制器发出警报并显示；

状态二，锂电池-燃料电池混合动力工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为混合动力档且动力锂电池组工作正常时进入此状态，此状态为车辆常态运行状态；

在混合动力工作状态中，燃料电池与动力锂电池组共同向车辆进行供电，燃料电池依据功率跟随运行在电机平均附近且缓慢变化，提供主要平均功率，动力锂电池组提供车辆功率剧变时的动态响应功率及回收制动时的回馈能量；由动力锂电池为燃料电池控制器进行供电，判断若后备锂电池电量低于设定值，车辆控制器开启后备电池管理器对后备锂电池进行充电；

状态三，纯燃料电池应急工作状态：当动力锂电池组电量不足或出现故障无法正常启动时，车辆控制器发出报警，进入燃料电池应急工作状态；

在燃料电池应急工作状态下，后备锂电池向燃料电池控制器进行供电，燃料电池正常启动后直接向车辆进行供电；

状态四，制动能量回收工作状态：在混合动力工作状态及纯电动工作状态下，当车辆减速时，车辆回馈制动能量；

在纯电动工作状态下，回馈的制动能量直接向动力锂电池进行充电，由动力锂电池管理器监控回馈电压电流并在异常时对动力锂电池进行保护；在混合动力工作状态下，燃料电池平缓将至最小输出功率，动力锂电池吸收燃料电池输出电流及车辆回馈制动电流；

状态五，低功率待机工作状态：当车辆控制器接受车辆档位信息为停止档时进入该状态，车辆暂时停止待机等待再次启动或关机；

当进入低功率待机状态时，动力锂电池组及车辆动力装置停止工作，车辆停止运行，燃料电池以最小功率运行，后备锂电池单元吸收燃料电池输出功率，并持续一段预设时间；在此时间段内，若车辆控制器接受档位信息为混合动力档启动后，开启动力锂电池组及车辆动力装置，停止对后备锂电池组单元进行充电并将燃料电池投入系统中；若在设定时间中没有接受再次启动信号，则关闭燃料电池，系统完全停机。