CN112060978A - 一种燃料电池汽车储能管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种燃料电池汽车储能管理系统及方法，属于氢燃料电池汽车技术领域，解决了现有技术中能量动态响应较慢、能量利用率较低的问题。一种燃料电池汽车储能管理系统，包括整车控制器、燃料电池、超级电容器、单向DC/DC变换器及双向DC/DC变换器；所述整车控制器，获取整车需求功率，所述整车需求功率的大小，确定单向DC/DC变换器及双向DC/DC变换器的断开或闭合，从而确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态。本发明所述燃料电池汽车储能管理系统，提高了燃料电池汽车能量动态响应速度及能量利用率。

Description

一种燃料电池汽车储能管理系统及方法
技术领域
本发明涉及氢燃料电池汽车技术领域，尤其是涉及一种燃料电池汽车储能管理系统及方法。
背景技术
随着全球汽车工业化进程的不断加快，资源使用和环境污染问题越来越受人们关注；据估计，如果以目前的资源消耗速度，全球石油资源将在50年内使用完，而大部分石油用于地面车辆；与此同时，依靠石油的传统车辆排放的有害气体造成的环境污染问题也开始为人们重视。氢燃料电池汽车以其较高的能量转化效率和几乎零排放污染的优点越来越被人们喜爱，可以预见，随着汽车技术的发展，氢燃料电池汽车的应用将越来越广泛。
氢燃料电池汽车的动力性和续航里程高度依赖车上的储能系统(ESS)，通常情况下燃料电池汽车以燃料电池为主要功率源，燃料电池由于动态响应慢，常以动力电池为辅助功率源，然而动力电池存在着充放电速度较慢，生命周期短等缺点，另外，现有技术中还存在能量利用率不高的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种燃料电池汽车储能管理系统及方法，解决现有技术中能量动态响应较慢、能量利用率较低的技术问题。
一方面，本发明提供了一种燃料电池汽车储能管理系统，包括整车控制器、燃料电池、超级电容器、单向DC/DC变换器及双向DC/DC变换器；
所述整车控制器，获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态，若是，则
所述整车控制器判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器导通，使双向DC/DC变换器与电机不导通，以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则
所述整车控制器判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则
所述整车控制器，使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态。
进一步地，所述整车控制器，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压达到最大工作电压，则以燃料电池提供需求功率，超级电容器处于空运转状态，不进行充电；若超级电容器电压未达到最大工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
进一步地，所述整车控制器，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压大于最小工作电压，则超级电容器提供其最大功率，燃料电池提供整车需求功率减去所述最大功率的剩余功率；若超级电容器电压不大于最小工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
进一步地，所述燃料电池汽车储能管理系统，还包括第一控制开关、第二控制开关，所述整车控制器通过总线与第一控制开关、第二控制开关连接，所述燃料电池与单向DC/DC变换器的一端电连接，所述超级电容器与双向DC/DC变换器的一端电连接，所述超级电容器通过第一控制开关连接在所述燃料电池与单向DC/DC变换器之间，所述双向DC/DC变换器的另一端通过第二控制开关与单向DC/DC变换器的另一端连接，所述DC/DC变换器的另一端连接电机。
进一步地，所述燃料电池汽车储能管理系统，还包括燃料电池控制器、超级电容管理系统、辅助设备、DC/AC逆变器及电机控制器；所述燃料电池控制器与燃料电池连接，所述超级电容管理系统与超级电容器连接，所述辅助设备与DC/AC逆变器，所述单向DC/DC变换器的另一端通过辅助设备、DC/AC逆变器与电机连接，所述电机控制器分别与DC/AC逆变器、整车控制器连接。
另一方面，本发明还提供了一种燃料电池汽车储能管理方法，包括以下步骤：
获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态，若是，则
判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则
判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则
根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态。
进一步地，所述燃料电池汽车储能管理方法，还包括，燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-ηb·Pb，其中，负号代表充电，Pb为再生制动能量回收功率，ηb为进行制动能量回收时的效率。
进一步地，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压达到最大工作电压，则以燃料电池提供需求功率，超级电容器处于空运转状态，不进行充电；若超级电容器电压未达到最大工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
进一步地，所述燃料电池汽车储能管理方法还包括，燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-(PFC_max-Preq)，其中，PFC_max为燃料电池最大功率，Preq为整车需求功率。
进一步地，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压大于最小工作电压，则超级电容器提供其最大功率，燃料电池提供整车需求功率减去所述最大功率的剩余功率；若超级电容器电压不大于最小工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过所述整车控制器，获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，燃料电池不工作，使超级电容器处于充电状态，若是，则所述整车控制器判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器导通，使双向DC/DC变换器与电机不导通，以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则所述整车控制器判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则所述整车控制器，使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态；提高了燃料电池汽车能量动态响应速度及能量利用率。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的燃料电池汽车储能管理系统结构框图；
图2为本发明实施例1所述的燃料电池汽车储能管理系统的结构原理图；
图3为本发明实施例1所述的流量流动图一；
图4为本发明实施例1所述的流量流动图二。
附图标记：1-整车控制器VCU；2-电机控制器MCU；3-燃料电池控制器FCU；4-超级电容管理系统UCMS；5-燃料电池；6-燃料电池辅助系统；7-超级电容器UC；8-单向DC/DC变换器；9-双向DC/DC变换器；10-控制开关；11-辅助设备；12-DC/AC逆变器；13-三相交流电机；14-机械传动装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供了一种燃料电池汽车储能管理系统，其结构框图，如图1所示，所述系统，包括整车控制器01、燃料电池02、超级电容器03、单向DC/DC变换器04及双向DC/DC变换器05；
所述整车控制器01，获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使超级电容器03与单向DC/DC变换器04不导通，使双向DC/DC变换器05与电机06导通，燃料电池02不工作，使超级电容器03回收制动能量，处于充电状态，若是，则
所述整车控制器01判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则使超级电容器03与单向DC/DC变换器04导通，使双向DC/DC变换器05与电机06不导通，以燃料电池02单独满足功率需求，以超级电容器03用于调节负载突变，若否，则
所述整车控制器01判断整车需求功率是否小于燃料电池02的最大功率，若是，则使超级电容器03与单向DC/DC变换器04不导通，使双向DC/DC变换器05与电机06导通，根据超级电容器03电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池02提供的功率以及超级电容器03的状态，若否，则
所述整车控制器01，使超级电容器03与单向DC/DC变换器04不导通，使双向DC/DC变换器05与电机06导通，根据超级电容器03电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池02提供的功率以及超级电容器03的状态。
需要说明的是，燃料电池不工作，使超级电容器处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-ηb·Pb，其中，负号代表充电，Pb为再生制动能量回收功率，ηb为进行制动能量回收时的效率；
一个具体实施例中，所述燃料电池汽车储能管理系统的结构原理图，如图2所示，整车控制器1能够接收启动信号、加速踏板信号和制动踏板信号；整车控制器1通过CAN总线网络与MCU2、FCU3、UCMS4、燃料电池辅助系统6和控制开关10连接，实现信号的传递和控制；电机控制器2用于控制DC/AC逆变器12和三相交流电机13，FCU3和UCMS4分别用于控制燃料电池5和超级电容器7，燃料电池辅助系统6用于给燃料电池5提供氢气和空气，机械传动装置14包括变速器、减速器和车轮；
控制开关10用于改变储能系统的拓扑结构，控制开关101闭合、102断开时，超级电容器7直接与燃料电池5的输出母线端连接，并一同连接至单向DC/DC变换器8，流量流动图一，如图3所示；
在此结构形式中，超级电容器与燃料电池直接连接，整个系统仅使用一个单向DC/DC变换器；此种结构下，超级电容器能保护燃料电池不受快速瞬变功率的影响，并且由于只采用一个变换器，整个系统的能量能够得到高效利用；但是由于超级电容器和燃料电池直接连接，两者电压一致，因此不能调节超级电容器的电压，从而导致超级电容器储存的能量十分有限，当燃料电池以最大功率输出其两端电压最小，此时电容储能最小，且整个系统不能进行制动能量的回收，因此，此种结构形式适合汽车长时间以不高的功率需求模式下运行，不适合制动以及较高功率下的工况；
另一个具体实施例中，控制开关101断开、102闭合时，超级电容器7与燃料电池5不直接连接，燃料电池5通过单向DC/DC变换器8将功率输送至直流母线，超级电容器7通过双向DC/DC变换器9将功率输送至直流母线，流量流动图二，如图4所示；在此种结构形式下，超级电容器不直接与燃料电池连接，而是通过双向DC/DC变换器连接至直流母线；由于增加了一个双向DC/DC变换器，因此可以较好地对超级电容器的电压进行控制，超级电容器能够储存较高的能量并且能够进行制动能量的回收，但却降低了系统的效率；因此，此种结构形式适合汽车功率需求较高和制动的工况，但是汽车长时间在功率需求不高的工况下，会造成较多的能量浪费；
优选的，所述整车控制器，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压达到最大工作电压，则以燃料电池提供需求功率，超级电容器处于空运转状态，不进行充电；若超级电容器电压未达到最大工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态；
需要说明的是，燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-(PFC_max-Preq)，其中，PFC_max为燃料电池最大功率，Preq为整车需求功率；
优选的，所述整车控制器，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压大于最小工作电压，则超级电容器提供其最大功率，燃料电池提供整车需求功率减去所述最大功率的剩余功率；若超级电容器电压不大于最小工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态；
优选的，所述燃料电池汽车储能管理系统还包括第一控制开关、第二控制开关，所述整车控制器通过总线与第一控制开关、第二控制开关连接，所述燃料电池与单向DC/DC变换器的一端电连接，所述超级电容器与双向DC/DC变换器的一端电连接，所述超级电容器通过第一控制开关连接在所述燃料电池与单向DC/DC变换器之间，所述双向DC/DC变换器的另一端通过第二控制开关与单向DC/DC变换器的另一端连接，所述DC/DC变换器的另一端连接电机；
一个具体实施例中，将燃料电池汽车分为4种工作模式，燃料电池汽车的工作模式表，如表1所示，
表1
Figure BDA0002636469180000071
其中，Preq为车辆需求功率，Pn为汽车在额定负载下的额定功率，PFC和PUC分别为燃料电池和超级电容器的输出功率，PFC_max和PUC_max分别为燃料电池和超级电容器的最大输出功率，Pb为再生制动能量回收功率，ηb为进行制动能量回收时的效率；且PFC_max>Pn，即汽车的额定功率小于燃料电池的最大输出功率；
对于工作模式一，控制开关101闭合，102断开，如图3所示，工作模式一适用汽车需求功率在额定负载以内的工况，也是汽车大多数时间处于的工况，在此种工作模式下由燃料电池供给所有的功率，超级电容器用于应对负载突变，将突变的功率缓慢转移到燃料电池上，整个系统以高效率进行能量的供给，但无法进行制动能量的回收；
对于工作模式二，控制开关101断开，102闭合，如图4所示，工作模式二适用汽车需求功率大于额定功率，但小于燃料电池最大功率的工况，此种工况为汽车处于额定负载内和峰值负载之间的缓冲工况。在此种工作模式下超级电容器与双向DC/DC变换器连接，燃料电池需要单独满足整车功率需求，并需要保证电容器的储量充足以应对即将到来的峰值功率需求。此种工作模式下燃料电池单独工作，超级电容器处于充电或者空运行状态；
对于工作模式三，控制开关101断开，102闭合，如图4所示，工作模式三适用汽车需求功率大于燃料电池最大功率的工况，此种工况为汽车的峰值负载工况，在此种工作模式下超级电容器与双向DC/DC变换器连接，燃料电池和超级电容器共同工作以满足整车峰值功率需求，超级电容器以最大功率进行输出，燃料电池则提供剩余额功率；
对于工作模式四，控制开关101断开，102闭合，如图4所示，工作模式四适用汽车的制动工况，在此种工作模式下超级电容器与双向DC/DC变换器连接，燃料电池不工作，超级电容器处于充电状态，用于制动能量的高效率和快速回收。
优选的，所述燃料电池汽车储能管理系统还包括燃料电池控制器、超级电容管理系统、辅助设备及DC/AC逆变器；所述燃料电池控制器与燃料电池连接，所述超级电容管理系统与超级电容器连接，所述辅助设备与DC/AC逆变器，所述单向DC/DC变换器的另一端通过辅助设备、DC/AC逆变器与电机连接。
实施例2
本发明实施例提供了一种燃料电池汽车储能管理方法，包括以下步骤：
获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态，若是，则
判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则
判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则
根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态。
优选的，所述燃料电池汽车储能管理方法，还包括，燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-ηb·Pb，其中，负号代表充电，Pb为再生制动能量回收功率，ηb为进行制动能量回收时的效率；
优选的，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压达到最大工作电压，则以燃料电池提供需求功率，超级电容器处于空运转状态，不进行充电；若超级电容器电压未达到最大工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态；
优选的，所述燃料电池汽车储能管理方法还包括，燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-(PFC_max-Preq)，其中，PFC_max为燃料电池最大功率，Preq为整车需求功率；
优选的，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压大于最小工作电压，则超级电容器提供其最大功率，燃料电池提供整车需求功率减去所述最大功率的剩余功率；若超级电容器电压不大于最小工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态；
一个具有实施例中，所述燃料电池汽车储能管理方法，包括以下步骤：
S1、整车控制器接收整车需求功率信号，并判断Preq是否大于0，如果是则跳到S3，否则执行S2；
S2、整车处于制动工况，以工作模式四运行，燃料电池不工作，即PFC＝0，超级电容器处于充电状态，且充电功率为PUC＝-ηb·Pb，其中负号代表充电，Pb为再生制动能量回收功率，ηb为进行制动能量回收时的效率，步骤结束；
S3、整车处于行驶工况，整车控制器判断需求功率Preq是否小于额定功率Pn，如果是，整车以工作模式一运行，燃料电池单独满足功率需求，即PFC＝Preq，超级电容器用于调节负载突变，步骤结束，否则，跳到S4；
S4、整车控制器判断需求功率Preq是否小于燃料电池最大功率PFC_max，如果是跳到S5，否则跳到S8；
S5、整车控制器判断超级电容器电压UUC是否已达最大UUC_max，如果是，跳到S6，否则跳到S7；
S6、整车以工作模式二运行，燃料电池提供需求功率Preq，超级电容器处于空运转状态，不进行充电，即PFC＝Preq，PUC＝0，步骤结束；
S7、整车以工作模式二运行，燃料电池提供最大功率PFC_max，即PFC＝PFC_max超级电容器处于充电状态，且充电功率为PUC＝-(PFC_max-Preq)，负号代表充电，步骤结束；
S8、整车控制器判断超级电容器电压UUC是否大于最小电压UUC_min，如果是，跳到S9，否则跳到S7；
S9、整车以工作模式三运行，超级电容器提供最大功率PUC_max，即PUC＝PUC_max，燃料电池提供剩余功率，即PFC＝Preq-PUC_max，步骤结束。
需要说明是，实施例1和实施例2未重复描述之处可相互借鉴。
本发明公开了一种燃料电池汽车储能管理系统及方法，通过所述整车控制器，获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，燃料电池不工作，使超级电容器处于充电状态，若是，则所述整车控制器判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器导通，使双向DC/DC变换器与电机不导通，以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则所述整车控制器判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则所述整车控制器，使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态；提高了燃料电池汽车能量动态响应速度及能量利用率；
本发明所述技术方案中，燃料电池为车辆的主要功率源，用于满足车辆的功率需求和给超级电容充电，超级电容器为辅助功率源，用于调节功率突变、储存制动能量和在峰值负载下供给能量，通过两个控制开关改变储能系统的结构形式，在额定负载内，超级电容器仅用于为燃料电池缓冲功率突变，整个系统以较高的效率工作；超出额定负载时超级电容器通过双向DC/DC变换器连接至直流母线，用于能量的回收和峰值功率的供给，通过两种储能结构连接形式的变换，以兼顾不同的优点，满足车辆在不同工况下的需求；
本发明所述方案，利用控制开关使储能系统拥有两种结构形式，一种结构形式下，超级电容器仅用于负载突变的功率调节，仅使用一个单向DC/DC变换器，使得车辆既能够应对负载的突变，又能使整个系统以较高的效率工作，另一种结构形式下，额外加了一个双向DC/DC变换器，超级电容器能够储存较多的能量并以此满足峰值功率的供给；通过两种储能结构形式的变化，既能使燃料电池汽车在正常工况下有着快速的动态响应和较高的能量利用率，又能满足汽车的高功率需求和制动能量的回收；从而使得车辆既能很好地满足动力性需求，又提高了续航里程。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃料电池汽车储能管理系统，其特征在于，包括整车控制器、燃料电池、超级电容器、单向DC/DC变换器及双向DC/DC变换器；
所述整车控制器，获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态，若是，则
所述整车控制器判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器导通，使双向DC/DC变换器与电机不导通，以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则
所述整车控制器判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则
所述整车控制器，使超级电容器与单向DC/DC变换器不导通，使双向DC/DC变换器与电机导通，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车储能管理系统，其特征在于，所述整车控制器，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压达到最大工作电压，则以燃料电池提供需求功率，超级电容器处于空运转状态，不进行充电；若超级电容器电压未达到最大工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车储能管理系统，其特征在于，所述整车控制器，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压大于最小工作电压，则超级电容器提供其最大功率，燃料电池提供整车需求功率减去所述最大功率的剩余功率；若超级电容器电压不大于最小工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
4.根据权利要求1所述的燃料电池汽车储能管理系统，其特征在于，还包括第一控制开关、第二控制开关，所述整车控制器通过总线与第一控制开关、第二控制开关连接，所述燃料电池与单向DC/DC变换器的一端电连接，所述超级电容器与双向DC/DC变换器的一端电连接，所述超级电容器通过第一控制开关连接在所述燃料电池与单向DC/DC变换器之间，所述双向DC/DC变换器的另一端通过第二控制开关与单向DC/DC变换器的另一端连接，所述DC/DC变换器的另一端连接电机。
5.根据权利要求4所述的燃料电池汽车储能管理系统，其特征在于，还包括燃料电池控制器、超级电容管理系统、辅助设备、DC/AC逆变器及电机控制器；所述燃料电池控制器与燃料电池连接，所述超级电容管理系统与超级电容器连接，所述辅助设备与DC/AC逆变器，所述单向DC/DC变换器的另一端通过辅助设备、DC/AC逆变器与电机连接，所述电机控制器分别与DC/AC逆变器、整车控制器连接。
6.一种燃料电池汽车储能管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取整车需求功率，判断所述整车需求功率是否大于0，若否，则使燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态，若是，则
判断整车需求功率是否小于额定功率，若是，则以燃料电池单独满足功率需求，以超级电容器用于调节负载突变，若否，则
判断整车需求功率是否小于燃料电池的最大功率，若是，则根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，若否，则
根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态。
7.根据权利要求1所述的燃料电池汽车储能管理方法，其特征在于，还包括，燃料电池不工作，使超级电容器回收制动能量，处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-ηb·Pb，其中，负号代表充电，Pb为再生制动能量回收功率，ηb为进行制动能量回收时的效率。
8.根据权利要求1所述的燃料电池汽车储能管理方法，其特征在于，根据超级电容器电压是否达到最大工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压达到最大工作电压，则以燃料电池提供需求功率，超级电容器处于空运转状态，不进行充电；若超级电容器电压未达到最大工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
9.根据权利要求3所述的燃料电池汽车储能管理方法，其特征在于，还包括，燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态时，超级电容器的充电功率为PUC＝-(PFC_max-Preq)，其中，PFC_max为燃料电池最大功率，Preq为整车需求功率。
10.根据权利要求1所述的燃料电池汽车储能管理方法，其特征在于，根据超级电容器电压是否大于最小工作电压，确定燃料电池提供的功率以及超级电容器的状态，具体包括，若超级电容器电压大于最小工作电压，则超级电容器提供其最大功率，燃料电池提供整车需求功率减去所述最大功率的剩余功率；若超级电容器电压不大于最小工作电压，则燃料电池提供其最大功率，超级电容器处于充电状态。
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