CN112072144A - 一种燃料电池车辆停机吹扫的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池车辆停机吹扫的控制方法、系统及车辆，该控制方法包括以下步骤：获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息；接收和传输获取的第一天气预报信息和第二天气预报信息；根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻；根据接收的第一天气预报信息、第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻。本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，有效提高了车辆燃料电池的使用效率和寿命，降低了车辆的整体能耗。

Description

一种燃料电池车辆停机吹扫的控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种基于域控制器架构的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法、系统和具有该系统的车辆。
背景技术
燃料电池汽车在停车时需要进行燃料电池系统吹扫，如果至下次启动前需经历0℃的低温，则在温度降至0℃(或某一阈值)前要进行特殊吹扫(定义为低温吹扫)，以避免燃料电池因经历低温而损伤，影响其寿命。
现有的技术一般由车身上的温度传感器测定环境温度，当温度低至某一阈值时，则唤醒低温吹扫。这样在停车时环境温度高于0℃(如白天)，而后环境温度降至低于0℃(如夜晚)的情景下，车辆要进行两次吹扫，一次为普通吹扫(环境温度高于零摄氏度)，另一次是当检测到环境温度低于零摄氏度时，再唤醒低温吹扫，这导致能耗较高以及可能的二次电池SOC(荷电状态：State of charge)过低。
当前燃料电池汽车普遍采用分布式控制器架构。氢燃料电池汽车是终极清洁能源汽车，智能化和网联化是当今汽车发展的趋势，采用集中式域控制器架构来控制燃料电池系统的低温停机吹扫也将是趋势。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是要解决现有技术的燃料电池汽车在停车时环境温度高于0℃(如白天)，而后温度降至0℃以下(如晚上)的情况下，需要对燃料电池系统进行两次吹扫，从而导致能耗较高的问题。
本发明第一方面的一个进一步的目的是要防止燃料电池在吹扫的过程中，出现二次电池SOC过低的问题。
本发明第二方面的一个目的是要提供一种低能耗的燃料电池车辆停机吹扫的系统，解决现有技术中的燃料电池汽车在停车时环境温度高于0℃(如白天)，而后温度降至0℃以下(如晚上)的情况下，需要对燃料电池系统进行两次吹扫，从而导致能耗较高的问题。
特别地，本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，用于决策所述燃料电池车辆的停机低温吹扫时刻，所述控制方法包括以下步骤：
获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息；
接收并传输获取的所述第一天气预报信息和第二天气预报信息；
根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻；
根据接收的所述第一天气预报信息、第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻。
进一步地，根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻的步骤之前还包括：
确定车辆二次电池停机时的SOC值，以确保所述车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能。
进一步地，所述吹扫包括：在温度大于阈值温度的条件下进行的普通吹扫和在温度小于等于所述阈值温度条件下进行的低温吹扫。
进一步地，所述阈值温度为0℃-5℃。
进一步地，所述互动信息为语音信息或屏幕提示信息。
本发明还提供一种燃料电池车辆停机吹扫的系统，用于实现上述实施例中所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，所述系统包括：
天气预报模块，用于获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息；
人机互动模块，用于发出、接收和处理互动信息，以确定车辆下次启动时刻；所述系统配置成，由所述人机互动模块根据所述天气预报模块接收的所述第一天气预报信息、所述第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻；
电池管理系统，用于确定车辆二次电池停机时的SOC值；
控制器，用于控制燃料电池系统的停机吹扫。
进一步地，所述天气预报模块和人机互动模块为智能互联域控制器的功能模块，所述电池管理系统和控制器集成为动力域控制器的一部分，所述系统还包括：网关，所述网关分别与所述智能互联域控制器和所述动力域控制器连接，并交互两者的信息。
进一步地，所述动力域控制器确定车辆二次电池停机时的SOC值，以确保所述车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能；所述动力域控制器还控制燃料电池系统的停机吹扫；其中，所述吹扫包括：在温度大于阈值温度的条件下进行的普通吹扫和在温度小于等于所述阈值温度条件下进行的低温吹扫。
进一步地，所述阈值温度为0℃-5℃。
进一步地，所述互动信息为语音信息或屏幕提示信息。
本发明还提供一种车辆，包括上述实施例中所述的燃料电池车辆停机吹扫的系统。
本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，通过获取实时的天气预报信息，根据人机互动的互动信息，可以确定车辆下次启动时刻，通过结合车辆下次启动时刻以及车辆到下次启动时刻的这段时间的天气预报信息，确定车辆停机低温吹扫的时刻，有效提高了车辆燃料电池的使用效率和寿命，降低了车辆的整体能耗。
进一步地，本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，可以根据接收的所述天气预报信息，确定车辆二次电池停机时的SOC值，确保车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能，防止燃料电池车辆在执行吹扫的过程中，出现二次电池SOC过低的问题，有利于进一步提高燃料电池的寿命和安全性。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是本发明实施例的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法流程图；
图2是本发明实施例的基于集中式域控制器架构的燃料电池车辆停机吹扫的系统的结构框图；
图3是本发明实施例的燃料电池车辆停机吹扫的过程示意图。
附图标记：
智能互联域10；智能互联域控制器11；
网关20；
动力域30；动力域控制器31；
人机互动模块40；天气预报模块41；
自动驾驶域50；
车身域60；
底盘域70；
其他域80。
具体实施方式
参见图1，本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法主要包括以下步骤：
S1、获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息；
S2、接收和传输获取的第一天气预报信息和第二天气预报信息；
S3、根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻；
S4、根据接收的第一天气预报信息、第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻。
具体来说，在本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，可以应用于基于分布式控制器架构的车辆，也可以应用于基于集中式域控制器架构的车辆。本申请的主要应用场景为车辆停放在室外的场景，当然，对于车辆停放在室内的场景也同样适用。本领域技术人员应该能够理解，本申请并没有对车辆的具体应用场景进行具体限定，只要能够应用本申请的控制方法确定车辆停机低温吹扫的时刻，都应落入本申请的保护范围。在本申请的控制方法中，首先，可以实时获取第一天气预报信息和第二天气预报信息。在本申请中，第一天气预报信息和第二天气预报信息可以统称为天气预报信息。该第一天气预报信息和第二天气预报信息均分别包括环境温度、湿度等信息。系统通过接收天气预报信息，同时根据驾驶员与系统的人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻。在本申请中，人机互动的互动信息可以为语音信息或屏幕提示信息。
当然，根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻的步骤之前还可以包括：确定车辆二次电池停机时的SOC值，以确保车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能。也就是说，当系统接收了天气预报信息后，系统可以检查二次电池的SOC(荷电状态：State ofcharge)值，以确保可以满足至少两次吹扫的电能，如果车辆二次电池的SOC值无法满足至少两次吹扫的电能，则充电至所需的SOC值。本申请中的吹扫可以为普通吹扫和低温吹扫，具体地，在温度大于阈值温度的条件下可以进行普通吹扫，在温度小于等于阈值温度条件下可以进行低温吹扫。优选地，该阈值温度可以为0℃-5℃。在本发明的一个具体实施方式中，普通吹扫的温度条件可以为温度大于0℃，低温吹扫的温度条件可以为温度小于等于0℃。当然，普通吹扫和低温吹扫的具体温度条件可以根据实际需要进行具体限定。最后，系统可以根据接收的天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，来确定车辆停机低温吹扫的时刻，有效提高了车辆燃料电池的使用效率和寿命，降低了车辆的整体能耗。
下面将结合具体实施例描述本申请的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法的过程。
以基于集中式域控制器架构的燃料电池车辆为例，参见图3，燃料电池车辆在环境温度低于零摄氏度时通常需要需执行低温吹扫，以保证燃料电池的寿命。在确定车辆停机低温吹扫的时刻的过程中，首先，天气预报信息(第一天气预报信息和第二天气预报信息)和人机互动信息通过车辆的智能互联域控制器11上传到网关20上，网关20可以将交互信息传输给动力域控制器31。
然后，假如晚上23:00后环境温度≤0℃，当前时刻动力域控制器31可以请求燃料电池系统停机，在停机过程中可以检查二次电池的SOC值，以确保有满足至少两次吹扫(普通吹扫和低温吹扫)的电能，如果没有，则充电至所需的SOC值。
假如晚上23:00后环境温度≤0℃，当前时刻动力域控制器31可以请求燃料电池系统停机，在停机过程中，人机互动模块可以语音或屏幕提示询问今晚23:00后是否需要用车。
假如在晚上23：00前不用车，动力域控制器31则要求在停车时燃料电池系统进行低温吹扫。如果用车，则在停车时执行普通吹扫，等用车结束后再重复上述过程。如改变用车计划，本来不计划在23：00用车的现在要用车，则可以直接用车，不需要做低温吹扫。如果本来计划在23：00前要用车的现在不要用车了，动力域控制器31监控到没有用车，则在23：00前唤醒并执行做低温吹扫。
由此，本发明的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，通过获取实时的天气预报信息(第一天气预报信息和第二天气预报信息)，根据人机互动的互动信息，可以确定车辆下次启动时刻，通过结合车辆下次启动时刻以及车辆到下次启动时刻的这段时间的天气预报信息，确定车辆停机低温吹扫的时刻，有效提高了车辆燃料电池的使用效率和寿命，降低了车辆的整体能耗。
本方面还提供一种燃料电池车辆停机吹扫的系统，用于实现上述实施例中的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法。本申请的主要应用场景为车辆停放在室外的场景，当然，对于车辆停放在室内的场景也同样适用。本领域技术人员应该能够理解，本申请并没有对车辆的具体应用场景进行具体限制，只要能够应用本申请的系统确定车辆停机低温吹扫的时刻，都应落入本申请的保护范围。对于分布式控制器架构的车辆来说，该系统主要包括天气预报模块、人机互动模块、电池管理系统和控制器。其中，天气预报模块可以用于获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息。人机互动模块可以用于发出、接收和处理互动信息，以确定车辆下次启动时刻。系统配置成，由天气预报模块和人机互动模块根据接收的第一天气预报信息、第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻。电池管理系统，用于确定车辆二次电池停机时的SOC值。控制器可以用于控制燃料电池系统的停机吹扫。
对于基于集中式域控制器架构的车辆来说，以基于集中式域控制器架构的燃料电池车辆为例，具体参见图2，天气预报模块41和人机互动模块40可以为智能互联域控制器11的功能模块，电池管理系统和控制器可以集成为动力域控制器31的一部分。该系统还可以包括网关20。具体来说，基于集中式域控制器架构的燃料电池车辆停机吹扫的系统主要由智能互联域控制器11、网关20和动力域控制器31组成。当然，对于燃料电池车辆来说，域控制器架构还包括自动驾驶域50、车身域60、底盘域70以及其他域80，这对于本领域技术人员来说时可以理解并且能够实现的，在本申请中不再详细赘述。
在基于集中式域控制器架构的燃料电池车辆停机吹扫的系统中，具体参见图2，智能互联域10中的智能互联域控制器11可以通过天气预报模块41获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息。第一天气预报信息和第二天气预报信息可以统称为天气预报信息。该天气预报信息主要包括环境温度、湿度等信息。智能互联域控制器11可以通过人机互动模块40发出、接收和处理互动信息，以确定车辆下次启动时刻。网关20与智能互联域控制器11和动力域控制器31连接，并交互两者的信息。动力域30包括动力域控制器31，动力域控制器31与网关20连接，动力域控制器31可以通过网关20接收天气预报信息和人机互动信息，并且动力域控制器31还可以确定车辆二次电池停机时的SOC值，以确保车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能。动力域控制器31还控制燃料电池系统的停机吹扫。其中，吹扫主要包括普通吹扫和低温吹扫。具体地，在温度大于阈值温度的条件下进行普通吹扫，在温度小于等于阈值温度条件下进行低温吹扫。优选地，该阈值温度可以为0℃-5℃。在本发明的一个具体实施例中，普通吹扫的温度条件可以为温度大于0℃，低温吹扫的温度条件可以为温度小于等于0℃。
天气预报模块41和人机互动模块40可以为智能互联域控制器11的功能模块。也就是说，如图2所示，人机互动模块40在智能互联域控制器11里，人机互动模块40用于发出、接收和处理互动信息，以确定车辆下次启动时刻，互动信息可以为语音信息或屏幕提示信息。该系统可以配置成，由动力域控制器31根据接收的天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻，执行吹扫功能。
在确定车辆停机低温吹扫的时刻的过程中，以基于集中式域控制器架构的燃料电池车辆进行说明，如图3所示，首先，天气预报信息和人机互动信息通过车辆的智能互联域控制器11上传到网关20上，网关20可以接收天气预报信息和人机互动信息，并将天气预报信息和人机互动信息传输给动力域控制器31。动力域控制器31可以检测时间、环境温度以及是否用车等。
假如晚上23:00后环境温度≤0℃，当前时刻动力域控制器31可以请求燃料电池系统停机，在停机过程中可以检查二次电池的SOC值，以确保有满足至少两次吹扫(普通吹扫和低温吹扫)的电能，如果没有，则充电至所需的SOC值。
假如晚上23:00后温度≤0℃，当前时刻动力域控制器31请求燃料电池系统停机，在停机过程中，人机互动模块可以语音或屏幕提示询问今晚23:00后是否需要用车。
假如在晚上23：00前不用车，动力域控制器31则要求在停车时燃料电池系统进行低温吹扫。如果用车，则在停车时执行普通吹扫，等用车结束后再重复上述过程。如改变用车计划，本来不计划在23：00用车的现在要用车，则可以直接用车，不需要做低温吹扫。如果本来计划在23：00前要用车的现在不要用车了，动力域控制器31监控到没有用车，则在23：00前唤醒并执行做低温吹扫。
总而言之，本发明的燃料电池车辆停机吹扫的方系统，可以有效提高车辆燃料电池的使用效率和寿命，降低了车辆的整体能耗。
本发明还提供一种车辆，该车辆可以为燃料电池车辆，该车辆包括上述实施例中的燃料电池车辆停机吹扫的系统。由于根据本发明实施例的燃料电池车辆停机吹扫的系统具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的车辆也具有相应的技术效果，即本发明的车辆，通过采用上述系统，可以有效提高车辆燃料电池的使用效率和寿命，降低了车辆的整体能耗。
根据本发明实施例的车辆的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，用于决策所述燃料电池车辆的停机低温吹扫时刻，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息；
接收和传输获取的所述第一天气预报信息和第二天气预报信息；
根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻；
根据接收的所述第一天气预报信息、所述第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，其特征在于，根据人机互动的互动信息，确定车辆下次启动时刻的步骤之前还包括：
确定车辆二次电池停机时的SOC值，以确保所述车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能。
3.根据权利要求1所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，其特征在于，所述吹扫包括：在温度大于阈值温度的条件下进行的普通吹扫和在温度小于等于所述阈值温度的条件下进行的低温吹扫。
4.根据权利要求3所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，其特征在于，所述阈值温度为0℃-5℃。
5.根据权利要求1所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，其特征在于，所述互动信息为语音信息或屏幕提示信息。
6.一种燃料电池车辆停机吹扫的系统，用于实现权利要求1-5中任一项所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，其特征在于，所述系统包括：
天气预报模块，用于获取实时的第一天气预报信息和至少一段时间内的第二天气预报信息；
人机互动模块，用于发出、接收和处理互动信息，以确定车辆下次启动时刻；所述系统配置成，由所述人机互动模块根据所述天气预报模块接收的所述第一天气预报信息、所述第二天气预报信息和确定的车辆下次启动时刻，确定车辆停机低温吹扫的时刻；
电池管理系统，用于确定车辆二次电池停机时的SOC值；
控制器，用于控制燃料电池系统的停机吹扫。
7.根据权利要求6所述的燃料电池车辆停机吹扫的系统，其特征在于，所述天气预报模块和人机互动模块为智能互联域控制器的功能模块，所述电池管理系统和控制器集成为动力域控制器的一部分，所述系统还包括：网关，所述网关分别与所述智能互联域控制器和所述动力域控制器连接，并交互两者的信息。
8.根据权利要求7所述的燃料电池车辆停机吹扫的系统，其特征在于，所述动力域控制器确定车辆二次电池停机时的SOC值，以确保所述车辆二次电池至少具备进行两次吹扫的电能；所述动力域控制器还控制燃料电池系统的停机吹扫；其中，所述吹扫包括：在温度大于阈值温度的条件下进行的普通吹扫和在温度小于等于所述阈值温度条件下进行的低温吹扫。
9.根据权利要求8所述的燃料电池车辆停机吹扫的控制方法，其特征在于，所述阈值温度为0℃-5℃，所述互动信息为语音信息或屏幕提示信息。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的燃料电池车辆停机吹扫的系统。
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