CN112389279A - 车辆的整车能量分配方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源车辆技术领域，提供一种车辆的整车能量分配方法和装置。所述车辆包括燃料电池，车辆的整车能量分配方法包括：检测所述燃料电池的启动状态；在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。本发明可以为燃料电池启动提供足够的能量且使动力电池不过放。

Description

车辆的整车能量分配方法和装置
技术领域
本发明涉及新能源车辆技术领域，特别涉及一种车辆的整车能量分配方法和装置。
背景技术
目前新能源车辆都是预留一部分动力电池能量防止动力电池过放，然后基于当前电池管理系统(battery management system，BMS)能够提供的最大可用能量进行分配。但是，燃料电池启动过程中，其回路的部件需要持续供电，这样会导致当动力电池的可用能量降低到预留能量的限值时，无法启动燃料电池，给车辆启动带来了很大的风险，还有可能在启动过程中将动力电池剩余能量全部消耗掉，造成动力电池过放而影响动力电池的性能、使用寿命等。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆的整车能量分配方法，以能够为燃料电池启动提供足够的能量且使动力电池不过放。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆的整车能量分配方法，所述车辆包括燃料电池，该方法包括：检测所述燃料电池的启动状态；在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。
进一步的，所述根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量包括：通过以下公式得到所述可分配的能量：E1＝E2-E3-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。
进一步的，所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量通过以下公式得到：E3＝(P1+P2+P3)×T，其中E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，P1为升压直流-直流转换器的额定功率，P2为空气压缩机工作所需的最大功率，P3为空气循环泵工作所需的最大功率，T为所述燃料电池启动所需的时间。
进一步的，该方法还包括：检测所述燃料电池相关的环境温度；根据所述环境温度，确定所述燃料电池启动所需的时间。
进一步的，该方法还包括：在检测到所述燃料电池已启动时，根据所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到所述可分配的能量。
相对于现有技术，本发明所述的车辆的整车能量分配方法具有以下优势：
一种车辆的整车能量分配方法，所述车辆包括燃料电池，该方法包括：检测所述燃料电池的启动状态；在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。本发明在整车能量分配时不仅预留了可以防过放的能量且还预留了为燃料电池启动提供的能量，保证即使为燃料电池启动提供能量，也仍可以防止动力电池过放。
本发明的另一目的在于提出一种车辆的整车能量分配装置，以能够为燃料电池启动提供足够的能量且使动力电池不过放。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆的整车能量分配装置，所述车辆包括燃料电池，该装置包括：检测单元、处理单元以及执行单元，其中，所述检测单元用于检测所述燃料电池的启动状态；所述处理单元用于在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；所述执行单元用于根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。
进一步的，所述处理单元用于：通过以下公式得到所述可分配的能量：E1＝E2-E3-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。
进一步的，所述处理单元还用于通过以下公式得到所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量：E3＝(P1+P2+P3)×T，其中E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，P1为升压直流-直流转换器的额定功率，P2为空气压缩机工作所需的最大功率，P3为空气循环泵工作所需的最大功率，T为所述燃料电池启动所需的时间。
进一步的，所述检测单元还用于检测所述燃料电池相关的环境温度；所述处理单元还用于根据所述环境温度，确定所述燃料电池启动所需的时间。
进一步的，所述处理单元还用于：在检测到所述燃料电池已启动时，根据所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到所述可分配的能量。
所述车辆的整车能量分配装置与上述车辆的整车能量分配方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的车辆的整车能量分配方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的燃料电池启动所需的时间的方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的燃料电池启动时间与温度的关系示意图；
图4是本发明另一实施例提供的车辆的整车能量分配装置的结构框图。
附图标记说明：
1 检测单元 2 处理单元
3 执行单元
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
图1是本发明一实施例提供的车辆的整车能量分配方法的流程图。如图1所示，所述车辆包括燃料电池，该方法包括：
步骤S11，检测所述燃料电池的启动状态；
例如，燃料电池的启动状态分为已启动和未启动，对于已启动燃料电池的情况和未启动燃料电池的情况，分别有不同的处理方式，将在下文详述。
步骤S12，在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；
例如，通过以下公式可以得到所述可分配的能量：
E1＝E2-E3-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。所述动力电池防过放预留的能量和动力电池特性有关，不同的电池此部分预留能量不同，比如动力电池工作区间下限设置为10％，那么此部分预留能量即为动力电池可用能量的10％。
其中，所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量E3可以通过以下公式得到：
E3＝(P1+P2+P3)×T，其中E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，P1为升压直流-直流转换器的额定功率，P2为空气压缩机工作所需的最大功率，P3为空气循环泵工作所需的最大功率，T为所述燃料电池启动所需的时间。
其中，燃料电池启动所需的时间可以预设一个时间值。但是实际上，随温度的变化，燃料电池的启动时间也不一样。因此，图2是本发明一实施例提供的燃料电池启动所需的时间的方法的流程图。如图2所示，该方法包括：
步骤S21，检测所述燃料电池相关的环境温度；
步骤S22，根据所述环境温度，确定所述燃料电池启动所需的时间。
例如，如图3所示，不同的温度下燃料电池启动所需的时间不同，也就是说燃料电池回路附件所需的能量不同。启动时间可以根据环境温度查表得到，如下表，可以理解的是，表中的数据均是通过实验确定的，在本发明仅为示例所用，并不限于此。
温度 -40℃ -30℃ -20℃ -10℃ 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
时间 1min 50s 40s 30 20s 15s 12s 13s 13s 15s
另外，如果在检测到所述燃料电池已启动时，则根据所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到所述可分配的能量。
其中，可以通过以下公式得到所述可分配的能量：
E1＝E2-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。
步骤S13，根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。
例如，现有技术中是将BMS能够提供的最大可用能量进行整车能量分配，在本发明中，使上述得到的可分配的能量替换BMS能够提供的最大可用能量来进行整车能量分配即可，具体分配方式是比较常见的，在此不再赘述。
通过上述方法不仅解决了当前所预留能量可能无法启动燃料电池存在的风险问题，同时也动态的根据环境温度实时计算所需预留的能量，避免了因燃料电池启动失败而造成的动力电池过放风险。
图4是本发明另一实施例提供的车辆的整车能量分配装置的结构框图。如图4所示，所述车辆包括燃料电池，该装置包括：检测单元1、处理单元2以及执行单元3，其中，所述检测单元1用于检测所述燃料电池的启动状态；所述处理单元2用于在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；所述执行单元3用于根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。
进一步的，所述处理单元2用于：通过以下公式得到所述可分配的能量：E1＝E2-E3-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。
进一步的，所述处理单元2还用于通过以下公式得到所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量：E3＝(P1+P2+P3)×T，其中E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，P1为升压直流-直流转换器的额定功率，P2为空气压缩机工作所需的最大功率，P3为空气循环泵工作所需的最大功率，T为所述燃料电池启动所需的时间。
进一步的，所述检测单元1还用于检测所述燃料电池相关的环境温度；所述处理单元2还用于根据所述环境温度，确定所述燃料电池启动所需的时间。
进一步的，所述处理单元2还用于：在检测到所述燃料电池已启动时，根据所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到所述可分配的能量。
上文所述的车辆的整车能量分配装置的实施例与上文所述的车辆的整车能量分配方法的实施例类似，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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 (10)

1.一种车辆的整车能量分配方法，所述车辆包括燃料电池，其特征在于，该方法包括：
检测所述燃料电池的启动状态；
在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；
根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。
2.根据权利要求1所述的车辆的整车能量分配方法，其特征在于，所述根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量包括：
通过以下公式得到所述可分配的能量：
E1＝E2-E3-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的整车能量分配方法，其特征在于，所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量通过以下公式得到：
E3＝(P1+P2+P3)×T，其中E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，P1为升压直流-直流转换器的额定功率，P2为空气压缩机工作所需的最大功率，P3为空气循环泵工作所需的最大功率，T为所述燃料电池启动所需的时间。
4.根据权利要求3所述的车辆的整车能量分配方法，其特征在于，该方法还包括：
检测所述燃料电池相关的环境温度；
根据所述环境温度，确定所述燃料电池启动所需的时间。
5.根据权利要求1所述的车辆的整车能量分配方法，其特征在于，该方法还包括：
在检测到所述燃料电池已启动时，根据所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到所述可分配的能量。
6.一种车辆的整车能量分配装置，所述车辆包括燃料电池，其特征在于，该装置包括：
检测单元、处理单元以及执行单元，其中，
所述检测单元用于检测所述燃料电池的启动状态；
所述处理单元用于在检测到所述燃料电池未启动时，根据所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量、所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到可分配的能量；
所述执行单元用于根据所述可分配的能量，执行所述整车能量分配。
7.根据权利要求6所述的车辆的整车能量分配装置，其特征在于，所述处理单元用于：
通过以下公式得到所述可分配的能量：
E1＝E2-E3-E4+E5，其中，E1为所述可分配的能量，E2为所述动力电池的最大可用能量，E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，E4为所述动力电池防过放预留的能量，E5为所述燃料电池的可用能量。
8.根据权利要求7所述的车辆的整车能量分配方法，其特征在于，所述处理单元还用于通过以下公式得到所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量：
E3＝(P1+P2+P3)×T，其中E3为所述燃料电池启动所需的附件消耗的能量，P1为升压直流-直流转换器的额定功率，P2为空气压缩机工作所需的最大功率，P3为空气循环泵工作所需的最大功率，T为所述燃料电池启动所需的时间。
9.根据权利要求8所述的车辆的整车能量分配装置，其特征在于，
所述检测单元还用于检测所述燃料电池相关的环境温度；
所述处理单元还用于根据所述环境温度，确定所述燃料电池启动所需的时间。
10.根据权利要求6所述的车辆的整车能量分配装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
在检测到所述燃料电池已启动时，根据所述动力电池的最大可用能量、所述动力电池防过放预留的能量以及所述燃料电池的可用能量，得到所述可分配的能量。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210223

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