CN113370848B - 氢能源助力车及其能源系统和能源系统管理方法 - Google Patents

氢能源助力车及其能源系统和能源系统管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了氢能源助力车及其能源系统和能源系统管理方法，其中能源系统管理方法包括用户租车时的管理、用户还车时的管理和待租状态时的管理；用户租车时，中控系统打开后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送开机指令，氢燃料电池管理系统启动氢燃料电堆；用户还车时，中控系统关闭后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送关机指令，关闭电机控制器、氢燃料电堆以及氢燃料电池管理系统的电源；待租状态时，中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电，以及根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐。本发明提升了能源系统管理的合理性，保证了用户使用过程的顺利进行，提升了用户体验。

Description

氢能源助力车及其能源系统和能源系统管理方法
技术领域
本发明涉及氢能源助力车领域，特别涉及氢能源助力车及其能源系统和能源系统管理方法。
背景技术
氢能源助力车由于具有续驶里程高以及零排放等优点，因而成为未来助力车的一个重要发展方向。但是，由于氢能源助力相比锂电池助力车，多了储氢装置和氢燃料电堆，因此对能源系统的管理方法也就需要提出更高的要求。目前氢能源助力车的对能源系统的管理还比较简单，因此故障率高，用户体验后的好感度不高，因此，急需对氢能源助力车能源系统的管理方法进行改进。
发明内容
本发明的目的是提供氢能源助力车及其能源系统和能源系统管理方法，保证用户使用过程的顺利进行，提升了用户体验。
实现本发明目的的技术方案是：氢能源助力车能源系统管理方法，氢能源助力车能源系统管理方法，包括用户租车时的管理、用户还车时的管理和待租状态时的管理，其中：
用户租车时，中控系统打开后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送开机指令，氢燃料电池管理系统启动氢燃料电堆；
用户还车时，中控系统关闭后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送关机指令，关闭电机控制器、氢燃料电堆以及氢燃料电池管理系统的电源；
待租状态时，中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电，以及根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐。
进一步地，所述用户租车时氢燃料电池管理系统启动氢燃料电堆的过程具体为：氢燃料电池管理系统接收到开机指令后，先通过压力变送器检测储氢罐压力，并通过温度传感器检测氢燃料电堆温度；如果储氢罐压力或者氢燃料电堆温度不满足要求，则不启动氢燃料电堆，同时向中控系统上传故障信息；如果储氢罐压力和氢燃料电堆温度均满足要求，则启动氢燃料电堆，并打开氢燃料电堆的进气电磁阀和加热模块。
进一步地，所述氢燃料电堆的工作过程中，氢燃料电池管理系统根据温度传感器和氢燃料电堆的输出功率，调节氢燃料电堆的风扇转速和排气电磁阀排气频率。
进一步地，所述用户还车时，氢燃料电池管理系统接收到关机指令后，先检测锂电池组的剩余电量；如果锂电池组剩余电量大于预定值，则关闭氢燃料电堆；如果锂电池组剩余电量小于预定值，则氢燃料电堆继续工作，为锂电池组充电，直到锂电池组充满，再关闭氢燃料电堆和氢燃料电池管理系统自身的电源。
进一步地，所述待租状态时，中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电的具体方法为：中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统被唤醒后检测锂电池组的剩余电量；如果锂电池组剩余电量大于预定值，则关闭氢燃料电堆；如果锂电池组剩余电量小于预定值，则氢燃料电堆继续工作，给锂电池组充电，直到锂电池组充满，再关闭氢燃料电堆和氢燃料电池管理系统自身的电源。
进一步地，所述待租状态时，中控系统根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐的具体方法为：中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，并发送询问剩余气量指令给氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统被唤醒后，通过压力变送器检测储氢罐压力，当储氢罐的内部压力低于预定值时，中控系统通知维护人员更换储氢罐，然后维护人员通过手机向中控系统发送开锁指令，中控系统收到指令后会打开储氢罐仓锁，维护人更换储氢罐后关闭储氢罐仓锁，同时向后台发送已更换储氢罐的信息。
本发明还包括氢能源助力车能源系统，该能源系统采用上述氢能源助力车能源系统管理方法。
本发明还包括氢能源助力车，该氢能源助力车采用上述氢能源助力车能源系统。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明将氢能源助力车能源系统管理方法分为用户租车时的管理、用户还车时的管理和待租状态时的管理三个部分，极大地提升了能源系统管理的合理性，保证了用户使用过程的顺利进行，极大地提升了用户体验，对氢能源助力车的发展提供了有力的促进作用。
(2)本发明在储氢罐压力或者氢燃料电堆温度不满足要求时，不启动氢燃料电堆，保证用户的骑车过程能够顺利进行，避免中途断电，并提高安全性。
(3)本发明在氢燃料电堆的工作过程中，氢燃料电池管理系统据温度传感器和氢燃料电堆的输出功率，调节氢燃料电堆的风扇转速和排气电磁阀排气频率，既能保证氢燃料电堆的效率，又提升了安全性。
(4)本发明在用户还车时，氢燃料电池管理系统接收到关机指令后，根据锂电池组的剩余电量来判断是否关闭氢燃料电堆，这样就能保证锂电池组有充足的电量。
(5)本发明在待租状态时，中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电，这种工作模式既能减小待机功耗，又能保证下次用户租车时，锂电池组有足够的电量。
(6)本发明在待租状态时，中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，并发送询问剩余气量指令给氢燃料电池管理系统，这样能够保证维护人员及时更换储氢罐，避免用户租车途中出现储氢罐气量不足的情况，提高用户体验。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
(实施例1)
本实施例的氢能源助力车包括能源系统，该能源系统管理方法，包括用户租车时的管理、用户还车时的管理和待租状态时的管理，其中：
用户租车时，中控系统打开后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送开机指令，氢燃料电池管理系统启动氢燃料电堆；启动氢燃料电堆的过程具体为：氢燃料电池管理系统接收到开机指令后，先通过压力变送器检测储氢罐压力，并通过温度传感器检测氢燃料电堆温度；如果储氢罐压力或者氢燃料电堆温度不满足要求，则不启动氢燃料电堆，同时向中控系统上传故障信息；如果储氢罐压力和氢燃料电堆温度均满足要求，则启动氢燃料电堆，并打开氢燃料电堆的进气电磁阀和加热模块，保证用户的骑车过程能够顺利进行，避免中途断电，并提高安全性。
氢燃料电堆的工作过程中，氢燃料电池管理系统据温度传感器和氢燃料电堆的输出功率，调节氢燃料电堆的风扇转速和排气电磁阀排气频率，既能保证氢燃料电堆的效率，又提升了安全性。
用户还车时，中控系统关闭后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送关机指令，关闭电机控制器、氢燃料电堆以及氢燃料电池管理系统的电源；具体来说，氢燃料电池管理系统接收到关机指令后，先检测锂电池组的剩余电量；如果锂电池组剩余电量大于预定值，则关闭氢燃料电堆；如果锂电池组剩余电量小于预定值，则氢燃料电堆继续工作，为锂电池组充电，直到锂电池组充满，再关闭氢燃料电堆和氢燃料电池管理系统自身的电源，这样就能保证锂电池组有充足的电量。
待租状态时，中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电，以及根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐。中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电的具体方法为：中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统被唤醒后检测锂电池组的剩余电量；如果锂电池组剩余电量大于预定值，则关闭氢燃料电堆；如果锂电池组剩余电量小于预定值，则氢燃料电堆继续工作，给锂电池组充电，直到锂电池组充满，再关闭氢燃料电堆和氢燃料电池管理系统自身的电源，这种工作模式既能减小待机功耗，又能保证下次用户租车时，锂电池组有足够的电量。
中控系统根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐的具体方法为：中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，并发送询问剩余气量指令给氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统被唤醒后，通过压力变送器检测储氢罐压力，当储氢罐的内部压力低于预定值时，中控系统通过后台通知维护人员更换储氢罐。即中控系统发送需要更换储氢罐的信息至后台，后台收到信息后，将更换储氢罐的信息下发至储氢罐附近的维护人员手机上。然后维护人员通过手机向中控系统发送开锁指令，中控系统收到指令后会打开储氢罐仓锁，维护人更换储氢罐后关闭储氢罐仓锁，同时向后台发送已更换储氢罐的信息，后台收到后，更新储氢罐所在车辆的信息，刷新车辆的续航里程的信息。这样能够保证维护人员及时更换储氢罐，避免用户租车途中出现储氢罐气量不足的情况，提高用户体验。
本实施例的氢能源助力车能源系统管理方法将氢能源助力车能源系统管理方法分为用户租车时的管理、用户还车时的管理和待租状态时的管理三个部分，极大地提升了能源系统管理的合理性，保证了用户使用过程的顺利进行，极大地提升了用户体验，对氢能源助力车的发展提供了有力的促进作用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.氢能源助力车能源系统管理方法，其特征在于：包括用户租车时的管理、用户还车时的管理和待租状态时的管理，其中：
用户租车时，中控系统打开后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送开机指令，氢燃料电池管理系统启动氢燃料电堆；所述用户租车时氢燃料电池管理系统启动氢燃料电堆的过程具体为：氢燃料电池管理系统接收到开机指令后，先通过压力变送器检测储氢罐压力，并通过温度传感器检测氢燃料电堆温度；如果储氢罐压力或者氢燃料电堆温度不满足要求，则不启动氢燃料电堆，同时向中控系统上传故障信息；如果储氢罐压力和氢燃料电堆温度均满足要求，则启动氢燃料电堆，并打开氢燃料电堆的进气电磁阀和加热模块；
用户还车时，中控系统关闭后轮锁和前后灯，并向氢燃料电池管理系统和电机控制器发送关机指令，关闭电机控制器、氢燃料电堆以及氢燃料电池管理系统的电源；所述用户还车时，氢燃料电池管理系统接收到关机指令后，先检测锂电池组的剩余电量；如果锂电池组剩余电量大于预定值，则关闭氢燃料电堆；如果锂电池组剩余电量小于预定值，则氢燃料电堆继续工作，为锂电池组充电，直到锂电池组充满，再关闭氢燃料电堆和氢燃料电池管理系统自身的电源；
待租状态时，中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电，以及根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐；
所述待租状态时，中控系统根据锂电池组的剩余电量确定是否需要为锂电池组充电的具体方法为：中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统被唤醒后检测锂电池组的剩余电量；如果锂电池组剩余电量大于预定值，则关闭氢燃料电堆；如果锂电池组剩余电量小于预定值，则氢燃料电堆继续工作，给锂电池组充电，直到锂电池组充满，再关闭氢燃料电堆和氢燃料电池管理系统自身的电源。
2.根据权利要求1上述的氢能源助力车能源系统管理方法，其特征在于：所述氢燃料电堆的工作过程中，氢燃料电池管理系统据温度传感器和氢燃料电堆的输出功率，调节氢燃料电堆的风扇转速和排气电磁阀排气频率。
3.根据权利要求1上述的氢能源助力车能源系统管理方法，其特征在于：所述待租状态时，中控系统根据储氢罐的内部压力确定是否需要更换储氢罐的具体方法为：中控系统每隔一段时间唤醒一次氢燃料电池管理系统，并发送询问剩余气量指令给氢燃料电池管理系统，氢燃料电池管理系统被唤醒后，通过压力变送器检测储氢罐压力，当储氢罐的内部压力低于预定值时，中控系统通知维护人员更换储氢罐，然后维护人员通过手机向中控系统发送开锁指令，中控系统收到指令后会打开储氢罐仓锁，维护人更换储氢罐后关闭储氢罐仓锁，同时向后台发送已更换储氢罐的信息。
4.氢能源助力车能源系统，其特征在于：采用权利要求1至3任意一项所述的氢能源助力车能源系统管理方法。
5.氢能源助力车，其特征在于：采用权利要求4所述的氢能源助力车能源系统。
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