CN111942233A - 一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法 - Google Patents

一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111942233A
CN111942233A CN202010469281.0A CN202010469281A CN111942233A CN 111942233 A CN111942233 A CN 111942233A CN 202010469281 A CN202010469281 A CN 202010469281A CN 111942233 A CN111942233 A CN 111942233A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air compression
compression motor
hydrogen fuel
fuel cell
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010469281.0A
Other languages
English (en)
Inventor
程飞
郝义国
陈华明
舒月洪
朱宁伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Grove Hydrogen Automobile Co Ltd
Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd filed Critical Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd
Priority to CN202010469281.0A priority Critical patent/CN111942233A/zh
Publication of CN111942233A publication Critical patent/CN111942233A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/31—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for starting of fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26—Compressed-air systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，包括：当整车高压启动氢燃料电池堆时，若超级电容电量达到禁止充电阈值，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；FCU收到氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令后，发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率至ACS；收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS控制空气压缩电机按照空气压缩电机工作设定功率输出，所述空气压缩电机开始压缩空气至所述储气罐进行储存；从而实现在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。本发明的有益效果是：在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。

Description

一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法。
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。
发明内容
为了解决国内氢燃料电池的产品特性，无法实现电堆在怠速情况下以0kw功率对系统外部输出，导致在辅助能源无法存储更多能量情况下，需要关闭电堆输出，从而不仅导致整车动力性能大大降低，而且电堆高压下电至少需3min时间，等待时间较长，导致氢燃料电池物流车实用性大大降低的问题，本发明提供了一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，应用于氢能物流车中；
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、超级电容+双向DC、制动空气压缩电机控制器ACS和制动空气压缩电机；
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和所述超级电容+双向DC，所述制动空气压缩电机控制器ACS电性连接所述制动空气压缩电机，所述制动空气压缩电机连接储气罐，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和所述超级电容+双向DC分别连接CAN总线，通过CAN总线进行信息的发送和接收；
所述一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，具体包括如下步骤：
S101：当整车高压启动氢燃料电池堆时，若超级电容电量达到禁止充电阈值，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；
S102：FCU收到氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令后，发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率至ACS；
S103：收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS控制空气压缩电机按照空气压缩电机工作设定功率输出，所述空气压缩电机开始压缩空气至所述储气罐进行储存；从而实现在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。
进一步地，骤S101中，在超级电容电量≥90％时，判定为超级电容电量达到禁止充电阈值，保证电堆的能量最大化的存储至辅助能源，提高系统能量利用率。
VCU在判断是否有必要进入氢燃料系统怠速0功率输出模式时，确保整车处于高压状态下，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；确保进入氢燃料系统怠速0功率输出模式的有效性，防止整车在氢燃料电池系统不工作的情况下误进入氢燃料系统怠速0功率输出模式。
进一步地，步骤S102中，空气压缩电机工作设定功率＝(氢燃料电池电堆怠速净输出功率-其它高压用电器功率)×2；其中，氢燃料电池电堆怠速净输出功率由FCU采集获取，其它高压用电器功率由各电器采集获取，并将这些信息发到CAN总线上，FCU完成空气压缩电机工作设定功率计算和发送。
进一步地，所述高压配电箱PDU中设置有空压继电器；制动空气压缩电机控制器ACS通过空压继电器连接至高压直流输入；当所述空压继电器触头吸合时，制动空气压缩电机控制器ACS通电；
步骤S103中，收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS判断空压继电器是否吸合且空气压缩电机控制器母线电压是否位于290V～450V之间；若是，则制动空气压缩电机控制器ACS进入高压准备状态；否则，制动空气压缩电机控制器ACS不进入高压准备状态。
进一步地，制动空气压缩电机控制器有两种工作模式；分别为：模式一，制动空气压缩模式；模式二，氢燃料系统怠速0功率输出模式；
当制动空气压缩电机控制器ACS进入高压准备状态后，若是制动气压小于0.7Mpa，则进入模式一，此时制动空气压缩电机控制器ACS启动空气压缩电机，按照制动空气压缩模式工作，压缩空气至制动储气罐；当制动气压达到0.9Mpa时，制动空气压缩电机控制器ACS开始计时，计时达到20S时，空气压缩电机停止工作；确保有足够的压缩空气，防止频繁启停空气压缩电机。
进一步地，当制动空气压缩电机控制器进入高压准备状态后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率，则进入模式二，此时制动空气压缩电机控制器ACS启动空气压缩电机，按照空气压缩电机工作设定功率工作，压缩空气至制动储气罐。
进一步地，进入模式二后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式无效，则制动空气压缩电机控制器控制空气压缩电机停止工作，保证了随时可退出模式二状态，节省整车不必要的能量损耗。
进一步地，进入模式二后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式有效状态一直持续，则制动空气压缩电机控制器ACS在进入模式二时开始计时3min，计时结束后判断储气罐气压是否大于0.8Mpa；
若是，则控制空气压缩电机停止工作；否则，继续控制空气压缩电机工作至储气罐气压大于0.8Mpa；
在控制空气压缩电机停止工作时，制动空气压缩电机控制器ACS开始计时3min，计时结束后若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式有效，则再次进入模式二。
进一步地，储气罐内设置有气压传感器，储气罐的气路上设置有机械排气阀，在储气罐气压达到机械排气阀排气阈值时，可自动排去部分空气，提高了制动空气压缩电机可连续工作时间；其中，机械排气阀排气阈值大于0.95Mpa，为预设值。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所提出的技术方案可以在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。保证了整车动力性能的同时，大大提高了氢燃料电池物流车的实用性，使得以氢燃料电池为主要能量来源的氢燃料电池物流车得以更普遍的应用于物流车市场。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中氢燃料电池物流车高压架构和通信原理图；
图2是本发明实施例中部分制动空气压缩系统气路原理图；
图3是本发明实施例中一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法的流程图；
图4是本发明实施例中制动空气压缩机部分高压配电原理图；
图5是本发明实施例中物流车怠速控制策略详细流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，应用于氢能物流车中；
请参阅图1，图1是本发明实施例中氢燃料电池物流车高压架构和通信原理图；所述氢能物流车包括：整车控制器VCU 1、氢燃料电池系统FCU 2、高压配电箱PDU 4、超级电容+双向DC(SCMS)3、制动空气压缩电机控制器ACS 5、制动空气压缩电机7和其它高压用电器6；
整车控制器1，发送控制信息控制是否进入氢燃料系统怠速0功率输出模式；氢燃料电池系统2，发送氢燃料电池状态信息；超级电容+双向DC 3，发送超级电容系统状态信息；高压配电箱4，发送高压配电箱状态信息；制动空气压缩电机控制器5，发送制动空气压缩电机状态信息；其他高压用电器6，发送其他高压用电器状态信息。其中整车控制器1为低压器件，氢燃料电池系统2只能发电，且通过高压配电箱4将电分配给其它高压器件6，超级电容+双向DC3可通过高压配电箱4进行充电和放电，制动空气压缩电机控制器5和其他高压用电器6则通过高压配电箱4消耗电量。
所述整车控制器VCU 1电性连接所述高压配电箱PDU 4，所述高压配电箱PDU4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ACS 5和所述超级电容+双向DC 3，所述制动空气压缩电机控制器ACS 5电性连接所述制动空气压缩电机7，所述制动空气压缩电机7连接储气罐9(如图2)，且所述整车控制器VCU 1、所述氢燃料电池系统FCU3、所述高压配电箱PDU 4、所述制动空气压缩电机控制器ACS 5和所述超级电容+双向DC 3分别连接CAN总线8，通过CAN总线进行信息的发送和接收；
其中VCU 1作为控制器件，根据超级电容状态信息发送氢燃料电池系统2怠速0功率输出模式启动指令，SCMS 3负责采集超级电容信息和计算超级电容电量信息SOC，FCU 2作为主要能源为物流车提供能量来源且FCU2系统怠速净输出功率不为0，制动空气压缩电机控制器(ACS)5保证物流车制动系统能正常工作且采集储气罐9压力值作为控制空气压缩电机7工作的判定条件，其它高压用电器6为整车其它高压电器。
图2为部分制动空气压缩气路原理图，包括：储气罐9、气压传感器10、机械泄压阀11、空气滤清器13、中冷器15、干燥筒16和多通阀17；
制动空气压缩电机7通过空气滤清器13连通进气口，通过中冷器15和干燥筒16连通至储气罐9；气压传感器10设置于储气罐9内，用于测量气压；储气罐9的出气通路上设置有机械泄压阀11，用以排泄气体；储气罐9还通过多通阀17连接两路气路输出。
其中，机械泄压阀11可人为调整泄压阈值，当储气罐9内气压达到泄压阈值时，机械泄压阀11将主动打开，将储气罐9内的部分空气泄放至大气，从而保证制动空气压缩电机7可以在较长时间内持续工作，而不受储气罐9空气气压的影响，实现空气压缩系统以氢燃料电池系统的怠速输出功率与其它高压用电器功率差值的两倍进行输出，工作一段时间后，然后休息同样一段时间，重复往返工作直至车辆重新行驶或者下车断电；其中，机械排气阀11排气阈值大于0.95Mpa，为预设值。
气压传感器10的信号由制动空气压缩电机控制器5直接采集，制动空气压缩电机控制器5通过此信号的大小控制空气压缩电机7的启停。
请参考图3，图3是本发明实施例中一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法的流程图，具体包括如下步骤：
S101：当整车高压启动氢燃料电池堆时，若超级电容电量达到禁止充电阈值，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；
S102：FCU收到氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令后，发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率至ACS；
S103：收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS控制空气压缩电机按照空气压缩电机工作设定功率输出，所述空气压缩电机开始压缩空气至所述储气罐进行储存；从而实现在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。
步骤S101中，在超级电容电量≥90％时，判定为超级电容电量达到禁止充电阈值，保证电堆的能量最大化的存储至辅助能源，提高系统能量利用率。
VCU在判断是否有必要进入氢燃料系统怠速0功率输出模式时，确保整车处于高压状态下，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；确保进入氢燃料系统怠速0功率输出模式的有效性，防止整车在氢燃料电池系统不工作的情况下误进入氢燃料系统怠速0功率输出模式。
步骤S102中，空气压缩电机工作设定功率＝(氢燃料电池电堆怠速净输出功率-其它高压用电器功率)×2；其中，氢燃料电池电堆怠速净输出功率由FCU采集获取，其它高压用电器功率由各电器采集获取，并将这些信息发到CAN总线上，FCU完成空气压缩电机工作设定功率计算和发送。
请参阅图4，图4是本发明实施例中制动空气压缩机部分高压配电原理图；所述高压配电箱PDU中设置有空压继电器；制动空气压缩电机控制器ACS通过空压继电器连接至高压直流输入；当所述空压继电器触头吸合时，制动空气压缩电机控制器ACS通电；
从原理图可以看出，必须要空压继电器吸合以后制动空气压缩电机控制器才能获得高压，开始高压工作，所以在策略控制时，需要判定空压接触器状态。
请参阅图5，步骤S103中，收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS判断空压继电器是否吸合且空气压缩电机控制器母线电压是否位于290V～450V之间；若是，则制动空气压缩电机控制器ACS进入高压准备状态；否则，制动空气压缩电机控制器ACS不进入高压准备状态；确保空气压缩电机系统ACS不处于无高压状态或者欠压以及过压状态，否则空气压缩电机控制器将进行相应的自我保护策略。
制动空气压缩电机控制器有两种工作模式；分别为：模式一，制动空气压缩模式；模式二，氢燃料系统怠速0功率输出模式；两种工作模式相互之间可以跳转，只要满足相应的判断条件。
当制动空气压缩电机控制器ACS进入高压准备状态后，若是制动气压小于0.7Mpa，则进入模式一，此时制动空气压缩电机控制器ACS启动空气压缩电机，按照制动空气压缩模式工作，压缩空气至制动储气罐；
随着制动储气罐内气体的增多，其中的压力会慢慢增大，当制动气压达到0.9Mpa时，制动空气压缩电机控制器ACS开始计时，计时达到20S时，空气压缩电机停止工作；确保有足够的压缩空气，防止频繁启停空气压缩电机。
当制动空气压缩电机控制器进入高压准备状态后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率，则进入模式二，此时制动空气压缩电机控制器ACS启动空气压缩电机，按照空气压缩电机工作设定功率工作，压缩空气至制动储气罐。
进入模式二后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式无效，则制动空气压缩电机控制器控制空气压缩电机停止工作，保证了随时可退出模式二状态，节省整车不必要的能量损耗。
进入模式二后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式有效状态一直持续，则制动空气压缩电机控制器ACS在进入模式二时开始计时3min，计时结束后判断储气罐气压是否大于0.8Mpa；
若是，则控制空气压缩电机停止工作；否则，继续控制空气压缩电机工作至储气罐气压大于0.8Mpa；
在控制空气压缩电机停止工作时，制动空气压缩电机控制器ACS开始计时3min，计时结束后若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式有效，则再次进入模式二；
判断储气罐气压大于0.8Mpa的目的是确保物流车在模式二状态，依旧能保持良好的制动性能，确保物流车安全。最终通过模式二，实现在辅助能源无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。
本发明的有益效果是：本发明所提出的技术方案可以在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。保证了整车动力性能的同时，大大提高了氢燃料电池物流车的实用性，使得以氢燃料电池为主要能量来源的氢燃料电池物流车得以更普遍的应用于物流车市场。
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 (9)

1.一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，应用于氢能物流车中；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、超级电容+双向DC、制动空气压缩电机控制器ACS和制动空气压缩电机；
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和所述超级电容+双向DC，所述制动空气压缩电机控制器ACS电性连接所述制动空气压缩电机，所述制动空气压缩电机连接储气罐，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和所述超级电容+双向DC分别连接CAN总线，通过CAN总线进行信息的发送和接收；
其特征在于，所述一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，具体包括如下步骤：
S101：当整车高压启动氢燃料电池堆时，若超级电容电量达到禁止充电阈值，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；
S102：FCU收到氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令后，发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率至ACS；
S103：收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS控制空气压缩电机按照空气压缩电机工作设定功率输出，所述空气压缩电机开始压缩空气至所述储气罐进行储存；从而实现在超级电容无法存储更多能量情况下，不用关闭电堆输出。
2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：骤S101中，在超级电容电量≥90％时，判定为超级电容电量达到禁止充电阈值，保证电堆的能量最大化的存储至辅助能源，提高系统能量利用率。
VCU在判断是否有必要进入氢燃料系统怠速0功率输出模式时，确保整车处于高压状态下，则VCU发送氢燃料电池系统怠速0功率输出模式启动指令至FCU；确保进入氢燃料系统怠速0功率输出模式的有效性，防止整车在氢燃料电池系统不工作的情况下误进入氢燃料系统怠速0功率输出模式。
3.如权利要求1所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：步骤S102中，空气压缩电机工作设定功率＝(氢燃料电池电堆怠速净输出功率-其它高压用电器功率)×2；其中，氢燃料电池电堆怠速净输出功率由FCU采集获取，其它高压用电器功率由各电器采集获取，并将这些信息发到CAN总线上，FCU完成空气压缩电机工作设定功率计算和发送。
4.如权利要求1所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：所述高压配电箱PDU中设置有空压继电器；制动空气压缩电机控制器ACS通过空压继电器连接至高压直流输入；当所述空压继电器触头吸合时，制动空气压缩电机控制器ACS通电；
步骤S103中，收到FCU指令后，制动空气压缩电机控制器ACS判断空压继电器是否吸合且空气压缩电机控制器母线电压是否位于290V～450V之间；若是，则制动空气压缩电机控制器ACS进入高压准备状态；否则，制动空气压缩电机控制器ACS不进入高压准备状态。
5.如权利要求4所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：制动空气压缩电机控制器有两种工作模式；分别为：模式一，制动空气压缩模式；模式二，氢燃料系统怠速0功率输出模式；
当制动空气压缩电机控制器ACS进入高压准备状态后，若是制动气压小于0.7Mpa，则进入模式一，此时制动空气压缩电机控制器ACS启动空气压缩电机，按照制动空气压缩模式工作，压缩空气至制动储气罐；当制动气压达到0.9Mpa时，制动空气压缩电机控制器ACS开始计时，计时达到20S时，空气压缩电机停止工作；确保有足够的压缩空气，防止频繁启停空气压缩电机。
6.如权利要求5所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：当制动空气压缩电机控制器进入高压准备状态后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式为有效且发送空气压缩电机工作设定功率，则进入模式二，此时制动空气压缩电机控制器ACS启动空气压缩电机，按照空气压缩电机工作设定功率工作，压缩空气至制动储气罐。
7.如权利要求6所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：进入模式二后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式无效，则制动空气压缩电机控制器控制空气压缩电机停止工作，保证了随时可退出模式二状态，节省整车不必要的能量损耗。
8.如权利要求6所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：进入模式二后，若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式有效状态一直持续，则制动空气压缩电机控制器ACS在进入模式二时开始计时3min，计时结束后判断储气罐气压是否大于0.8Mpa；
若是，则控制空气压缩电机停止工作；否则，继续控制空气压缩电机工作至储气罐气压大于0.8Mpa；
在控制空气压缩电机停止工作时，制动空气压缩电机控制器ACS开始计时3min，计时结束后若FCU发送氢燃料系统怠速0功率输出模式有效，则再次进入模式二。
9.如权利要求1所述的一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法，其特征在于：储气罐内设置有气压传感器，储气罐的气路上设置有机械排气阀，在储气罐气压达到机械排气阀排气阈值时，可自动排去部分空气，提高了制动空气压缩电机可连续工作时间；其中，机械排气阀排气阈值大于0.95Mpa，为预设值。
CN202010469281.0A 2020-05-28 2020-05-28 一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法 Pending CN111942233A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010469281.0A CN111942233A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010469281.0A CN111942233A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111942233A true CN111942233A (zh) 2020-11-17

Family

ID=73337706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010469281.0A Pending CN111942233A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111942233A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113119755A (zh) * 2021-03-12 2021-07-16 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 一种利用氢燃料电池车用dcdc实现输出控制的系统及方法
CN113581016A (zh) * 2021-06-18 2021-11-02 东风汽车集团股份有限公司 燃料电池系统的怠速控制方法及相关设备
CN114006006A (zh) * 2021-09-07 2022-02-01 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 燃料电池系统空气供应控制方法、装置、系统和氢能汽车
CN115020760A (zh) * 2022-08-09 2022-09-06 佛山市清极能源科技有限公司 一种燃料电池系统的怠速控制方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113119755A (zh) * 2021-03-12 2021-07-16 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 一种利用氢燃料电池车用dcdc实现输出控制的系统及方法
CN113119755B (zh) * 2021-03-12 2023-08-08 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 一种利用氢燃料电池车用dcdc实现输出控制的系统及方法
CN113581016A (zh) * 2021-06-18 2021-11-02 东风汽车集团股份有限公司 燃料电池系统的怠速控制方法及相关设备
CN114006006A (zh) * 2021-09-07 2022-02-01 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 燃料电池系统空气供应控制方法、装置、系统和氢能汽车
CN114006006B (zh) * 2021-09-07 2024-04-12 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 燃料电池系统空气供应控制方法、装置、系统和氢能汽车
CN115020760A (zh) * 2022-08-09 2022-09-06 佛山市清极能源科技有限公司 一种燃料电池系统的怠速控制方法
CN115020760B (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 佛山市清极能源科技有限公司 一种燃料电池系统的怠速控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111942233A (zh) 一种氢燃料电池物流车电堆怠速控制方法
CN110040038B (zh) 一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法及系统
CN110112440B (zh) 一种燃料电池系统、控制方法、车载供电系统及车辆
CN111430751B (zh) 燃料电池系统的怠速供氧控制方法及系统
US8022663B2 (en) Energy recapture for an industrial vehicle
US6777909B1 (en) Device for generating electric energy in a motor vehicle by means of a fuel cell and method for operating such a device
CN102487145B (zh) 控制燃料电池混合系统的操作的系统和方法
US7420339B2 (en) Regenerative braking system of fuel cell vehicle using super capacitor
CN111347940B (zh) 一种电电混合燃料电池汽车能量管理控制方法
JP4778492B2 (ja) 燃料電池システムにおける電力上昇過渡事象応答を改善する方法
CN111703336A (zh) 一种燃料电池车的下电控制系统及其控制方法
CN101207331A (zh) 一种混合动力汽车dc-dc控制方法
CN104890524A (zh) 车辆用的蓄电池加热器系统及其控制方法
CN110957506B (zh) 一种燃料电池系统及其待机控制方法
US20140145500A1 (en) Power distribution device and method for fuel cell-supercapacitor hybrid vehicle
US7776481B2 (en) Fuel cell system and method of controlling electrical energy discharged in the fuel cell system
CN112537227A (zh) 一种氢燃料商用车电控系统及方法
CN111384418A (zh) 燃料电池系统
CN113844338A (zh) 混合动力车辆及其供电控制方法和系统
CN111114342A (zh) 一种氢能物流车怠速控制方法
CN112201814A (zh) 一种高效双电堆燃料电池发动机装置及方法
CN111823891A (zh) 燃料电池车辆以及燃料电池车辆的控制方法
CN101624021A (zh) 一种纯电动汽车12v蓄电池工作系统及管理方法
CN111864774A (zh) 一种电气化铁路同相混合储能供电构造削峰填谷控制方法
CN109050255B (zh) 一种电动客车智能断低压电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination