CN112757966A - 一种电池启动方法、装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池启动方法、装置及车辆,应用于车辆,所述车辆包括连接的动力电池和燃料电池,所述方法包括:获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度;根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率;在所述第一输出功率小于或者等于所述第二输出功率的情况下,车辆可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。

Description

一种电池启动方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆动力电池领域,特别涉及一种电池启动方法、装置及车辆。
背景技术
在汽车领域习惯将以氢气为燃料的汽车称为燃料电池车(Fuel Cell ElectricVehicle,FCEV)。FCEV按照电源的配置不同,可分为纯燃料电池驱动的FCEV、燃料电池与动力电池联合驱动的FCEV、燃料电池与超级电容联合驱动的FCEV以及燃料电池、动力电池和超级电容联合驱动的FCEV。
目前,采用燃料电池与动力电池联合驱动的FCEV使用较为广泛,当动力电池的荷电状态(State Of Charge,SOC)低于22%(可标定)时,需要车辆的动力系统控制单元(Power Control Unit,PCU)发送燃料电池启动请求至燃料电池系统,以请求燃料电池系统启动驱动车辆或者给动力电池充电。
但是,启动燃料电池系统需要动力电池留有足够的电量以驱动燃料电池系统的空压机以及空气循环泵等高压部件(这些零部件在工作状态下燃料电池才可以完成启动),当动力电池已经衰减的很低或者环境温度较低,在当前SOC的临界设置值(22%)下动力电池提供的功率不足以启动燃料电池,导致车辆趴窝无法移动。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种电池启动方法、装置及车辆,以解决现行动力电池提供的功率不足以启动燃料电池,导致车辆趴窝无法移动的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种电池启动方法,应用于车辆,所述车辆包括连接的动力电池和燃料电池,所述方法包括:
获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度;
根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率;
在所述第一输出功率小于或者等于所述第二输出功率的情况下,启动所述燃料电池。
可选地,所述根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率,包括:
根据所述标准状态值和所述环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定所述第二输出功率。
可选地,在所述根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率之后,还包括:
在所述第一输出功率大于所述第二输出功率的情况下,返回获取实时的所述动力电池的所述标准状态值、所述第一输出功率和所述环境温度。
可选地,所述第一输出功率为所述燃料电池启动时,所述动力电池对应的最小功率。
可选地,所述第一输出功率为所述燃料电池启动时,所述动力电池的荷电状态为22%时对应的最小功率。
第二方面,本发明实施例提供了一种电池启动装置,应用于车辆,所述车辆包括连接的动力电池和燃料电池,所述装置包括:
获取模块,用于获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度;
确定模块,用于根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率;
启动模块,用于在所述第一输出功率小于或者等于所述第二输出功率的情况下,启动所述燃料电池。
可选地,所述确定模块包括:
确定子模块,用于根据所述标准状态值和所述环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定所述第二输出功率。
可选地,所述装置还包括:
返回模块,用于在所述第一输出功率大于所述第二输出功率的情况下,返回获取实时的所述动力电池的所述标准状态值、所述第一输出功率和所述环境温度。
可选地,所述第一输出功率为所述燃料电池启动时,所述动力电池对应的最小功率。
第三方面,本发明实施例提供了一种车辆,包括第二方面任一所述的电池启动装置。
相对于现有技术,本发明实施例具有如下优点:
本发明实施例提供的电池启动方法,车辆可以获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度,根据标准状态值和环境温度,确定动力电池对应的第二输出功率,在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,车辆可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。
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例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示出了本发明实施例一提供的一种电池启动方法的步骤流程图;
图2示出了本发明实施例提供的一种电池系统的示意图;
图3示出了本发明实施例二提供的一种电池启动方法的步骤流程图;
图4示出了本发明实施例三提供的一种电池启动装置的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
燃料电池车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是指采用燃料电池系统发电为车辆提供动力的车,其中,燃料可以包括汽油、天然气等。燃料电池车按照多电源的配置不同,可分为纯燃料电池驱动的FCEV、燃料电池与动力电池联合驱动的FCEV、燃料电池与超级电容联合驱动的FCEV以及燃料电池、动力电池和超级电容联合驱动的FCEV。目前,采用燃料电池与动力电池联合驱动的FCEV使用较为广泛,当动力电池的荷电状态(State OfCharge,SOC)低于22%(可标定)时,需要车辆的动力系统控制单元(Power Control Unit,PCU)发送燃料电池启动请求至燃料电池系统,以请求燃料电池系统启动驱动车辆或者给动力电池充电。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1,示出了本发明实施例一提供的一种电池启动方法的步骤流程图,该电池启动方法可以应用于车辆,车辆包括连接的动力电池和燃料电池。
如图1所示,该电池启动方法具体可以包括如下步骤:
步骤101:获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度。
在本发明实施例中,标准状态值指的是动力电池的健康状态值,表征动力电池当前所剩电量的百分比,第一输出功率指的是燃料电池启动时,动力电池对应的最小功率。
车辆可以获取动力电池的健康状态值、动力电池的第一输出功率和当前动力电池所处环境的温度。
图2示出了本发明实施例提供的一种电池系统的示意图,如图2所示,电池系统可以包括:燃料电池01、高压储氢罐(图中未标出)、动力电池02、DC/DC转换器03、驱动电机04和整车控制器05组成。
在获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度之后,执行步骤102。
步骤102:根据标准状态值和环境温度,确定动力电池对应的第二输出功率。
在本发明中,可以根据标准状态值和环境温度,车辆通过查询标准状态温度表的方式,确定第二输出功率。
动力电池的标准状态值和环境温度与动力电池的荷电状态(State Of Charge,SOC)对应的标准状态温度表如下所示,顶行数据表征动力电池的标准状态值(健康状态值),第一列数据表征环境温度,其余数据表征动力电池的SOC:
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50
25 22% 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42%
20 22% 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42%
15 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44%
10 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46%
0 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48%
-5 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50%
-10 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52%
-15 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54%
-20 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56%
-25 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56% 58%
-30 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56% 58% 60%
需要说明的是,表中的SOC均是需要标定的数据,但可从上表中看出不同温度及健康状态值下对应的动力电池的SOC是不同的。随着动力电池的健康状态值的降低,动力电池输出能力也会降低,则输出的功率也就会越来越小,同理,环境温度越低动力电池输出功率也会越来越低。
在根据标准状态值和环境温度,确定动力电池对应的第二输出功率后,执行步骤103。
步骤103:在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,启动燃料电池。
可选地,第一输出功率可以是对应动力电池SOC为22%时的功率,那么当第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,车辆的动力系统控制单元(PCU)可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。
本发明实施例提供的电池启动方法,车辆可以获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度,根据标准状态值和环境温度,确定动力电池对应的第二输出功率,在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,车辆可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。
参照图3,示出了本发明实施例二提供的一种电池启动方法的步骤流程图,该电池启动方法应用于车辆,车辆包括连接的动力电池和燃料电池。
如图3所示,该电池启动方法具体可以包括如下步骤:
步骤201:获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度。
在本发明实施例中,标准状态值指的是动力电池的健康状态值,表征动力电池当前所剩电量的百分比,第一输出功率指的是燃料电池启动时,动力电池对应的最小功率。
车辆可以获取动力电池的健康状态值、动力电池的第一输出功率和当前动力电池所处环境的温度。
图2示出了本发明实施例提供的一种电池系统的示意图,如图2所示,电池系统可以包括:燃料电池01、高压储氢罐(图中未标出)动力电池02、转换器03、驱动电机04和整车控制器05组成。
在获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度之后,执行步骤202。
步骤202:根据标准状态值和环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定第二输出功率。
动力电池的标准状态值和环境温度与动力电池的荷电状态(State Of Charge,SOC)对应的标准状态温度表如下所示,顶行数据表征动力电池的标准状态值(健康状态值),第一列数据表征环境温度,其余数据表征动力电池的SOC:
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50
25 22% 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42%
20 22% 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42%
15 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44%
10 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46%
0 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48%
-5 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50%
-10 32% 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52%
-15 34% 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54%
-20 36% 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56%
-25 38% 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56% 58%
-30 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% 56% 58% 60%
需要说明的是,表中的SOC均是需要标定的数据,但可从上表中看出不同温度及健康状态值下对应的动力电池的SOC是不同的。随着动力电池的健康状态值的降低,动力电池输出能力也会降低,则输出的功率也就会越来越小,同理,环境温度越低动力电池输出功率也会越来越低。
在根据标准状态值和环境温度,确定动力电池对应的第二输出功率后,执行步骤203。
步骤203:在第一输出功率大于第二输出功率的情况下,返回获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度的步骤。
在本发明中,车辆在第一输出功率大于第二输出功率的情况下,返回步骤201,获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度,直至在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,启动燃料电池。
步骤204:在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,启动燃料电池。
可选地,第一输出功率可以是对应动力电池SOC为22%时的功率,那么当第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,车辆的动力系统控制单元(PCU)可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。
本发明实施例提供的电池启动方法,车辆可以获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度,根据标准状态值和环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定第二输出功率,在第一输出功率大于第二输出功率的情况下,返回获取实时的动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度,在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,车辆可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。
参照图4,示出了本发明实施例四提供的一种电池启动装置的结构示意图,该电池启动装置应用于车辆,车辆包括连接的动力电池和燃料电池。
如图4所示,该电池启动装置300具体可以包括:
获取模块301,用于获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度;
确定模块302,用于根据标准状态值和环境温度,确定动力电池对应的第二输出功率;
启动模块303,用于在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,启动燃料电池。
可选地,确定模块包括:
确定子模块,用于根据标准状态值和环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定第二输出功率。
可选地,装置还包括:
返回模块,用于在第一输出功率大于第二输出功率的情况下,返回获取实时的动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度。
可选地,第一输出功率为燃料电池启动时,动力电池对应的最小功率。
本发明实施例中的电池启动装置的具体实现方式在方法侧已经详细介绍,故在此不再做赘述。
本发明实施例提供的电池启动装置,车辆可以通过获取模块,获取动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度,根据标准状态值和环境温度,再通过确定模块,确定动力电池对应的第二输出功率,最后通过启动模块,在第一输出功率小于或者等于第二输出功率的情况下,车辆可以启动燃料电池,避免出现动力电池提供的功率存在不能支撑燃料电池启动的问题,可以保证燃料电池得以启动。
本发明实施例还提供了一种车辆,包括上述的电池启动装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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)

1.一种电池启动方法,其特征在于,应用于车辆,所述车辆包括连接的动力电池和燃料电池,所述方法包括:
获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度;
根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率;
在所述第一输出功率小于或者等于所述第二输出功率的情况下,启动所述燃料电池。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率,包括:
根据所述标准状态值和所述环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定所述第二输出功率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率之后,还包括:
在所述第一输出功率大于所述第二输出功率的情况下,返回所述获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一输出功率为所述燃料电池启动时,所述动力电池对应的最小功率。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一输出功率为所述燃料电池启动时,所述动力电池的荷电状态为22%时对应的最小功率。
6.一种电池启动装置,其特征在于,应用于车辆,所述车辆包括连接的动力电池和燃料电池,所述装置包括:
获取模块,用于获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度;
确定模块,用于根据所述标准状态值和所述环境温度,确定所述动力电池对应的第二输出功率;
启动模块,用于在所述第一输出功率小于或者等于所述第二输出功率的情况下,启动所述燃料电池。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定模块包括:
确定子模块,用于根据所述标准状态值和所述环境温度,通过查询标准状态温度表的方式,确定所述第二输出功率。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
返回模块,用于在所述第一输出功率大于所述第二输出功率的情况下,返回所述获取所述动力电池的标准状态值、第一输出功率和环境温度的步骤。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一输出功率为所述燃料电池启动时,所述动力电池对应的最小功率。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求6至权利要求9任一所述的电池启动装置。
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