CN111114342A - 一种氢能物流车怠速控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氢能物流车怠速控制方法,S1、当氢能物流车的氢燃料电堆存在怠速输出时，若辅助能源系统的电量≤90％，则怠速输出被辅助能源系统进行吸收并储存，否则转S2；S2、FCU向ACS送启动指令和工作设定功率，ACS控制空压机启动并按设定功率进行工作；S3、FCU持续检测怠速输出是否结束，若怠速输出结束，则转S4,否则空压机持续按设定功率工作；S4、检测储气罐的气压，若储气罐的气压＞0.8Mpa，则ACS关闭空压机，空压机停止工作，否则转S2。本发明的有益效果：本发明通过ACS控制空压机按设定功率压缩空气，以将怠速输出通过压缩空气的方式压缩至储气罐内进行储存，从而可有效解决怠速输出导致的整车动力性能大大降低及驾驶体验感极差等问题。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池堆怠速控制技术领域，尤其涉及一种氢能物流车怠速控制方法。
背景技术
随着氢燃料电池物流车的普及，市场上已经出现以氢燃料电池为主要能量来源的电动物流车，但由于国内氢燃料电池的产品特性，无法实现怠速情况下以0kw功率对系统外部输出，导致在辅助能源系统无法存储更多能量情况下，需要关闭电堆输出，而电堆高压下电至少需3min时间，等待重启时间太长，从而不仅导致整车动力性能大大降低，而且导致驾驶体验感极差。
而当整车的辅助能源系统的电量达到禁止充电阈值时，由于电堆还有怠速功率输出，所以此时若要保护辅助能源系统，防止辅助能源系统过充，则必须强制氢燃料电池系统下高压，而氢燃料系统下高压需要至少3min的吹扫和重新启动时间，若此时车辆正处于等红灯准备行驶状态，此时电堆正在下电，则整车的动力性将大大受限，存在一定安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种氢能物流车怠速控制方法。
本发明的实施例提供一种氢能物流车怠速控制方法，所述氢能物流车包括整车控制器VCU、氢燃料电池系统FCU、高压配电箱PDU、制动空气压缩电机控制器ACS、空压机和辅助能源系统，所述整车控制器VCU电性连接所述高压配电箱PDU，所述高压配电箱PDU分别电性连接所述氢燃料电池系统FCU、所述制动空气压缩电机控制器ACS和所述辅助能源系统，所述制动空气压缩电机控制器ACS电性连接所述空压机，所述空压机连接储气罐，且所述整车控制器VCU、所述氢燃料电池系统FCU、所述高压配电箱PDU、所述制动空气压缩电机控制器ACS和所述辅助能源系统分别连接CAN网络，所述氢能物流车怠速控制方法包括以下步骤：
S1、当所述氢能物流车的氢燃料电堆存在怠速输出时，若所述辅助能源系统的电量≤90％，则所述整车控制器VCU控制所述辅助能源系统工作，从而所述怠速输出被所述辅助能源系统进行吸收并储存，否则转S2；
S2、所述氢燃料电池系统FCU向所述制动空气压缩电机控制器ACS送启动指令和工作设定功率，所述制动空气压缩电机控制器ACS控制所述空压机启动并按所述设定功率进行工作，从而所述空压机开始压缩空气至所述储气罐进行储存；
S3、在所述空压机工作过程中，所述氢燃料电池系统FCU持续检测所述氢燃料电堆的怠速输出是否结束，若所述氢燃料电堆的怠速输出结束，则转S4,否则所述空压机持续按所述设定功率工作；
S4、检测所述储气罐的气压，若所述储气罐的气压＞0.8Mpa，则所述制动空气压缩电机控制器ACS关闭所述空压机，所述空压机停止工作，否则转S2。
进一步地，步骤S2中，所述设定功率至少为所述怠速输出的两倍。
进一步地，所述辅助能源系统为动力电池系统BMS和/或超级电容。
进一步地，所述超级电容通过双向DCDC电性连接所述高压配电箱PDU。
进一步地，所述储气罐内设有气压传感器，所述气压传感器电性连接所述制动空气压缩电机控制器ACS。
进一步地，所述储气罐上设有机械泄压阀，所述机械泄压阀用于所述储气罐的泄压。
进一步地，当所述气压传感器检测到所述储气罐的气压＞0.95Mpa时，所述机械泄压阀自动打开，以排去所述储气罐里的空气进行泄压，当所述储气罐的气压＜0.9Mpa时，所述机械泄压阀自动关闭。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种氢能物流车怠速控制方法通过所述制动空气压缩电机控制器ACS控制所述空压机按所述设定功率压缩空气，以将所述怠速输出通过压缩空气的方式压缩至所述储气罐内进行储存，从而可有效解决在所述辅助能源系统的电量超过90％的情况下，所述氢能源电堆存在怠速输出导致的整车动力性能大大降低及驾驶体验感极差等问题。
附图说明
图1是本发明一种氢能物流车怠速控制方法的连接示意图一。
图2是本发明一种氢能物流车怠速控制方法的连接示意图二。
图3是本发明一种氢能物流车怠速控制方法的步骤流程图。
图4是本发明一种氢能物流车怠速控制方法的流程图。
图中：1-整车控制器VCU，2-氢燃料电池系统FCU，3-高压配电箱PDU，4-制动空气压缩电机控制器ACS，5-空压机，6-辅助能源系统，7-储气罐，8-气压传感器，9-机械泄压阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种氢能物流车怠速控制方法，所述氢能物流车包括整车控制器VCU1、氢燃料电池系统FCU2、高压配电箱PDU3、制动空气压缩电机控制器ACS4、空压机5和辅助能源系统6。
所述整车控制器VCU1电性连接所述高压配电箱PDU3，所述高压配电箱PDU3分别电性连接所述氢燃料电池系统FCU2、所述制动空气压缩电机控制器ACS4和所述辅助能源系统6，所述高压配电箱PDU3用于配电并保证所述辅助能源系统6的充电和放电回路导通，所述制动空气压缩电机控制器ACS4电性连接所述空压机5，所述空压机5连接储气罐7，所述储气罐7内设有气压传感器8，且所述气压传感器8电性连接所述制动空气压缩电机控制器ACS4，所述整车控制器VCU1、所述氢燃料电池系统FCU2、所述高压配电箱PDU3、所述制动空气压缩电机控制器ACS4和所述辅助能源系统6分别连接CAN网络，所述辅助能源系统6为动力电池系统BMS和/或超级电容，所述超级电容通过双向DCDC电性连接所述高压配电箱PDU3，在使用过程中，所述辅助能源系统6可根据实际需要单独使用动力电池系统BMS或动力电池系统BMS和超级电容相结合使用等多种不同的使用方式，本实施例中所述储气罐7上还设有机械泄压阀9，所述机械泄压阀9用于所述储气罐7的泄压。
请参考图3和图4，所述氢能物流车怠速控制方法包括以下步骤：
S1、当所述氢能物流车的氢燃料电堆存在怠速输出时，若所述辅助能源系统6的电量≤90％，则所述整车控制器VCU1控制所述辅助能源系统6工作，从而所述怠速输出被所述辅助能源系统6进行吸收并储存，否则转S2；
S2、所述氢燃料电池系统FCU2向所述制动空气压缩电机控制器ACS4送启动指令和工作设定功率，所述设定功率至少为所述怠速输出的两倍，所述制动空气压缩电机控制器ACS4控制所述空压机5启动并按所述设定功率进行工作，从而所述空压机5开始压缩空气至所述储气罐7进行储存，此时随着所述储气罐7内气体的增多，所述储气罐7的压力会慢慢增大，当所述气压传感器8检测到所述储气罐7的气压＞0.95Mpa时，所述机械泄压阀9自动打开，以排去所述储气罐7里的空气进行泄压，当所述储气罐7的气压＜0.9Mpa时，所述机械泄压阀9自动关闭，从而可有效避免所述储气罐7的气压过大及所述空压机5过载工作的问题，本实施例中所述设定功率＝(电堆怠速净输出功率-其它高压用电器功率)*2，其中，所述电堆怠速净输出功率由所述氢燃料电池系统FCU2采集获取，其它高压用电器功率由各电器采集获取；
S3、在所述空压机5工作过程中，所述氢燃料电池系统FCU2持续检测所述氢燃料电堆的怠速输出是否结束，若所述氢燃料电堆的怠速输出结束，则转S4,否则所述空压机5持续按所述设定功率工作，直至所述氢燃料电堆的怠速输出结束；
S4、检测所述储气罐7的气压，若所述储气罐7的气压＞0.8Mpa，则所述制动空气压缩电机控制器ACS4关闭所述空压机5，所述空压机5停止工作，否则转S2。
本发明的一种氢能物流车怠速控制方法通过所述制动空气压缩电机控制器ACS4控制所述空压机5按所述设定功率压缩空气，以将所述怠速输出通过压缩空气的方式压缩至所述储气罐7内进行储存，从而可有效解决在所述辅助能源系统6的电量超过90％的情况下，所述氢能源电堆存在怠速输出导致的整车动力性能大大降低及驾驶体验感极差等问题。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氢能物流车怠速控制方法，所述氢能物流车包括整车控制器VCU、氢燃料电池系统FCU、高压配电箱PDU、制动空气压缩电机控制器ACS、空压机和辅助能源系统，所述整车控制器VCU电性连接所述高压配电箱PDU，所述高压配电箱PDU分别电性连接所述氢燃料电池系统FCU、所述制动空气压缩电机控制器ACS和所述辅助能源系统，所述制动空气压缩电机控制器ACS电性连接所述空压机，所述空压机连接储气罐，且所述整车控制器VCU、所述氢燃料电池系统FCU、所述高压配电箱PDU、所述制动空气压缩电机控制器ACS和所述辅助能源系统分别连接CAN网络，其特征在于，所述氢能物流车怠速控制方法包括以下步骤：
S1、当所述氢能物流车的氢燃料电堆存在怠速输出时，若所述辅助能源系统的电量≤90％，则所述整车控制器VCU控制所述辅助能源系统工作，从而所述怠速输出被所述辅助能源系统进行吸收并储存，否则转S2；
S2、所述氢燃料电池系统FCU向所述制动空气压缩电机控制器ACS送启动指令和工作设定功率，所述制动空气压缩电机控制器ACS控制所述空压机启动并按所述设定功率进行工作，从而所述空压机开始压缩空气至所述储气罐进行储存；
S3、在所述空压机工作过程中，所述氢燃料电池系统FCU持续检测所述氢燃料电堆的怠速输出是否结束，若所述氢燃料电堆的怠速输出结束，则转S4,否则所述空压机持续按所述设定功率工作；
S4、检测所述储气罐的气压，若所述储气罐的气压＞0.8Mpa，则所述制动空气压缩电机控制器ACS关闭所述空压机，所述空压机停止工作，否则转S2。
2.如权利要求1所述的一种氢能物流车怠速控制方法，其特征在于：步骤S2中，所述设定功率至少为所述怠速输出的两倍。
3.如权利要求1所述的一种氢能物流车怠速控制方法，其特征在于：所述辅助能源系统为动力电池系统BMS和/或超级电容。
4.如权利要求3所述的一种氢能物流车怠速控制方法，其特征在于：所述超级电容通过双向DCDC电性连接所述高压配电箱PDU。
5.如权利要求1所述的一种氢能物流车怠速控制方法，其特征在于：所述储气罐内设有气压传感器，所述气压传感器电性连接所述制动空气压缩电机控制器ACS。
6.如权利要求5所述的一种氢能物流车怠速控制方法，其特征在于：所述储气罐上设有机械泄压阀，所述机械泄压阀用于所述储气罐的泄压。
7.如权利要求6所述的一种氢能物流车怠速控制方法，其特征在于：当所述气压传感器检测到所述储气罐的气压＞0.95Mpa时，所述机械泄压阀自动打开，以排去所述储气罐里的空气进行泄压，当所述储气罐的气压＜0.9Mpa时，所述机械泄压阀自动关闭。
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