CN113682161A

CN113682161A - 一种混动汽车的燃料电池控制方法、装置、设备及介质

Info

Publication number: CN113682161A
Application number: CN202111149789.3A
Authority: CN
Inventors: 王英; 赵彦凯; 高原; 何欢欢; 赵旭东
Original assignee: China Automotive Innovation Co Ltd
Current assignee: China Automotive Innovation Co Ltd
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2021-11-23
Anticipated expiration: 2041-09-29
Also published as: CN113682161B

Abstract

本申请涉及一种混动汽车的燃料电池控制方法、装置、设备及介质，包括：获取动力电池的当前荷电信息、目标荷电信息、欧姆极化特性信息以及当前母线电压；根据当前荷电信息和目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率；基于当前荷电信息和欧姆极化特性信息确定目标母线电压；根据目标母线电压和当前母线电压确定燃料电池的第二输出功率；基于第一输出功率和第二输出功率确定理论输出功率；获取动力电池对燃料电池的限制输出功率；根据理论输出功率和限制输出功率确定燃料电池的目标输出功率；控制燃料电池输出目标输出功率，以为混动汽车供电。本发明协调动力电池和燃料电池的供电功率，提高混合供电效率。

Description

一种混动汽车的燃料电池控制方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及混动汽车控制技术领域，具体公开了一种混动汽车的燃料电池控制方法、装置、设备及介质。

背景技术

燃料电池是一种通过电化学反应将化学能直接转化为电能的装置，只要有充足的燃料、氧化剂，燃料电池就可以源源不断地输出电能，并因此可以作为新能源车用的储能装置，与动力电池协同为混动汽车供电。

近年来，在国内因国家和地方政策的引导下，混动汽车得到了迅猛发展，但是现有的这些混动汽车的控制方式都比较繁琐，不能有效利用燃料电池和锂电池的特性，无法充分提高燃料电池和锂电池的供电效率，使得混合供电效率不高。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种混动汽车的燃料电池控制方法、装置、设备和存储介质。

根据本申请的一个方面，公开了一种混动汽车的燃料电池控制方法，所述方法包括：

获取动力电池的当前荷电信息、目标荷电信息、欧姆极化特性信息以及当前母线电压；

根据所述当前荷电信息和所述目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率；

基于所述当前荷电信息和所述欧姆极化特性信息确定目标母线电压；

根据所述目标母线电压和所述当前母线电压确定所述燃料电池的第二输出功率；

基于所述第一输出功率和所述第二输出功率确定理论输出功率；

获取所述动力电池对所述燃料电池的限制输出功率；

根据所述理论输出功率和所述限制输出功率确定所述燃料电池的目标输出功率；

控制所述燃料电池输出所述目标输出功率，以为所述混动汽车供电。

进一步的，所述获取动力电池的目标荷电信息之前，所述方法还包括：

获取所述动力电池的工况数据集合以及目标时间段内所述动力电池的功率目标曲线，所述工况数据集合包括多条功率参照曲线和对应的多个荷电信息，所述目标时间段的截止时间为当前时刻；

确定与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线；

基于所述工况数据集合，确定与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线对应的荷电信息，并作为所述目标荷电信息。

进一步的，所述确定与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线包括：

确定所述工况数据集合中的多条功率参照曲线与所述功率目标曲线之间的多个欧几里得距离信息；

将所述多个欧几里得距离信息中最小的欧几里得距离信息对应的功率参照曲线作为与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线。

进一步的，所述根据所述目标荷电信息和所述当前荷电信息确定第一输出功率包括：

将所述目标荷电信息和所述当前荷电信息输入荷电抗饱和PID控制器，以使得所述荷电抗饱和PID控制器确定所述目标荷电信息和所述当前荷电信息的荷电差值信息；

获取第一预设控制频率；

控制所述荷电抗饱和PID控制器基于所述荷电差值信息和所述第一预设控制频率输出所述第一输出功率。

进一步的，根据所述目标母线电压和所述当前母线电压确定第二输出功率包括：

将所述目标母线电压和所述当前母线电压输入母线电压抗饱和PID控制器，以使得所述母线电压抗饱和PID控制器确定所述目标母线电压和所述当前母线电压的电压差值信息；

获取第二预设控制频率，所述第二预设控制频率大于所述第一预设控制频率；

控制所述母线电压抗饱和PID控制器基于所述电压差值信息和所述第二预设控制频率输出所述第二输出功率。

进一步的，所述基于所述当前荷电信息和所述欧姆极化特性信息确定目标母线电压包括：

所述欧姆极化特性信息包括所述动力电池的开路电压和荷电信息之间的对应关系；

根据所述开路电压和荷电信息之间的对应关系，查找与所述当前荷电信息对应的开路电压，并作为所述目标母线电压。

进一步的，所述方法还包括：

若所确定的最小欧几里得距离出现的次数大于预设次数，则基于机器学习算法，确定所述功率目标曲线的更新荷电信息；

存储所述功率目标曲线与所述更新荷电信息之间的对应关系；

基于所述目标曲线信息和所述更新荷电信息之间的对应关系更新所述功率参照曲线与荷电信息之间的对应关系。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种混动汽车的燃料电池控制装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取动力电池的当前荷电信息、目标荷电信息、欧姆极化特性信息以及当前母线电压；

第一输出功率确定模块，用于根据所述当前荷电信息和所述目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率；

目标母线电压确定模块，用于基于所述当前荷电信息和所述欧姆极化特性信息确定目标母线电压；

第二输出功率确定模块，用于根据所述目标母线电压和所述当前母线电压确定所述燃料电池的第二输出功率；

理论输出功率确定模块，用于基于所述第一输出功率和所述第二输出功率确定理论输出功率；

第二获取模块，用于获取所述动力电池对所述燃料电池的限制输出功率；

目标输出功率确定模块，用于根据所述理论输出功率和所述限制输出功率确定所述燃料电池的目标输出功率；

控制模块，用于控制所述燃料电池输出所述目标输出功率，以为所述混动汽车供电。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种混动汽车的燃料电池控制设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行上述所述的混动汽车的燃料电池控制方法。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行上述所述的混动汽车燃料电池控制方法。

本发明通过获取动力电池的当前荷电信息、目标荷电信息、欧姆极化特性信息以及当前母线电压；根据所述当前荷电信息和所述目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率；基于所述当前荷电信息和所述欧姆极化特性信息确定目标母线电压；根据所述目标母线电压和所述当前母线电压确定所述燃料电池的第二输出功率；基于所述第一输出功率和所述第二输出功率确定理论输出功率；获取所述动力电池对所述燃料电池的限制输出功率；根据所述理论输出功率和所述限制输出功率确定所述燃料电池的目标输出功率；基于所述目标输出功率控制所述燃料电池输出，以为所述混动汽车供电。从而，仅基于动力电池的功率、母线电压以及荷电信息，即可实现对燃料电池的控制，以实现燃料电池和动力电池共同协调供电，提高混合供电效率，控制方法简单。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1是本发明实施例提供的一种混动汽车的燃料电池控制方法的流程图；

图2是本发明所述的混动汽车的动力CAN网络示意图；

图3是本发明所述的混动汽车的高压电气连接示意图；

图4是本发明所述的动力电池的开路电压与荷电信息的关系图；

图5是本发明所述的确定第一输出功率的流程图；

图6是本发明所述的确定第二输出功率的流程图；

图7是本发明实施例提供的又一种混动汽车的燃料电池控制方法流程图；

图8是本发明所述的确定与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线的流程图；

图9是本发明实施例提供的混动汽车的燃料电池控制方法的原理图；

图10是本发明所述的燃料电池的效率曲线示意图；

图11是本发明所述的混动汽车的燃料电池控制装置的结构示意图；

图中，1-相似预测模型，2-工况数据集合库，3-荷电抗饱和PID控制器，4-燃料电池功率限制器，5-欧姆极化特性信息库，6-母线电压抗饱和PID控制器，7-限制输出功率数据库。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

以下介绍本发明基于上述原理的混动汽车的燃料电池控制方法，图2是本发明实施例提供的一种混动汽车的燃料电池的控制方法的流程图，本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的，以下以燃料电池控制器为执行主体介绍本说明书一种混动汽车的燃料电池控制方法的具体实施例。

具体的，图1是本发明实施例提供的一种混动汽车的燃料电池控制方法的流程图，具体的，参阅图1，方法可以包括如下步骤：

S200、获取动力电池的当前荷电信息、目标荷电信息、欧姆极化特性信息以及当前母线电压。

具体的，本申请的混动汽车是指具有动力电池和燃料电池两个动力源的汽车。该混动汽车的燃料电池控制方法可以基于燃料电池控制器实现。燃料电池控制器可以安装于汽车的任意部位。优选的，为实现混动动力的集成化布置，可以将燃料电池控制器邻近动力系统(动力电池和燃料电池组成的系统)布置。进一步的，为实现本申请的混动汽车的燃料电池控制方法，如图2所示，本申请中，将燃料电池的输出高压线与动力电池的高压线并联在一起。如图3所示，将燃料电池的CAN(Controller Area Network，控制局域网络)总线与动力电池的CAN总线共同连接至车辆CAN总线上，即燃料电池的CAN总线与动力电池的CAN总线共用一个车辆CAN总线节点。

进一步的，动力电池的当前荷电信息用于表征动力电池的当前可用电量，具体可以由燃料电池控制器直接从车辆CAN总线中获取。进一步的，动力电池的目标荷电信息用于表征期望动力电池满足负载需求功率所需要的目标可用电量。示例性的，动力电池的目标荷电信息可以由燃料电池控制器在存储有负载信息、工况信息以及目标荷电信息的对应关系的存储器中获取。可以理解的是，不同负载在不同工况下所需求的目标荷电信息不同，可以预先进行不同负载在多工况下的目标荷电信息等运行数据的收集，并将所收集的目标荷电信息与负载、工况进行对应存储。可以理解的是，存储器可以是燃料电池控制器中的存储单元，也可以是云端服务器中的存储单元，这里不进行具体限定。进一步的，因负载信息以及工况信息的多样化，可能无法从存储器中对应查找出当前负载对应的目标荷电信息，此时，可以将大于当前负载且最接近于当前负载对应的目标荷电信息作为当前负载对应的目标荷电信息。进一步的，在本申请中，动力电池的欧姆极化特性信息，包括动力电池的开路电压和荷电信息之间的对应关系。具体的，动力电池的开路电压与荷电信息的对应关系如图4所示，当动力电池输出电流为0时，动力电池的母线电压只与荷电信息有关。当动力电池有电流时，由于欧姆极化的作用，动力电池电压会在静态SOC(State of Charge，电池的荷电状态)电压附近波动，其中，静态SOC电压是指在动力电池开路条件下，不同SOC所对应的电压。具体的，充电时，动力电池电压大于其静态SOC电压,其电压计算公式为：

U_Bat＝U_soc+I·r_(soc,T)；

放电时，动力电池电压小于其静态SOC电压,其电压计算公式为：

U_Bat＝U_soc-I·r_(soc,T)；

其中，

U_Bat为动力电池电压；

U_soc为静态SOC电压；

I为动力电池电流；

r_(soc,T)为动力电池内阻；

具体的，根据动力电池母线电压便可以获悉负载端实际的瞬时功率。进一步的，动力电池的当前母线电压可以由燃料电池控制器在车辆CAN总线上直接获取。

S202、根据当前荷电信息和目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率。

具体的，步骤S202、根据当前荷电信息和目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率可以结合图9的原理图，基于图5所示的如下步骤实现：

S2021、将目标荷电信息和当前荷电信息输入荷电抗饱和PID控制器3，以使得荷电抗饱和PID控制器3确定目标荷电信息和当前荷电信息的荷电差值信息。

S2023、获取第一预设控制频率。

具体的，荷电抗饱和PID控制器3用于调节动力电池的荷电信息始终在目标荷电信息附近波动。可以理解的是，荷电抗饱和PID控制器3是一个反馈回路部件。可以把收集到的数据(例如本申请中的反馈的当前荷信息)，和一个参考值(例如本申请中的目标荷电信息)进行比较，然后把这个差别(荷电差值)用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值(目标荷电信息)。示例性的，荷电抗饱和PID控制器3在进行目标荷电信息和当前荷电信息之间的差值确定时，可以用目标荷电信息的具体数值减去当前荷电信息的具体数值，此时，如果荷电差值为正数，则说明目标荷电信息大于当前荷电信息，如果荷电差值为负数，则说明目标荷电信息小于当前荷电信息。或者，还可以用当前荷电信息的具体数值减去目标荷电信息的具体数值，此时，如果荷电差值为正数，则说明目标荷电信息小于当前荷电信息，如果荷电差值为负数，则说明目标荷电信息大于当前荷电信息。可以理解的是，可以设定荷电抗饱和PID控制器3在调节动力电池的荷电信息时以第一预设控制频率控制，第一预设控制频率可以根据实际需求设定，这里不进行具体限定。

S2025、控制荷电抗饱和PID控制器3基于荷电差值信息和第一预设控制频率输出第一输出功率。

可以理解的是，PID控制器相当于一个控制模型，而其优点在于不需要知道模型中间的变化，只需要知道被控量与控制量即可，例如，需要控制阀控制水流量时，控制量是水的流量，被控量是阀门开度。水流量小于目标值，开大阀门，水流量大于目标值，减小阀门。而并不需要了解阀门与流量直接的转化关系。在本申请中，基于荷电抗饱和PID控制器3确定第一输出功率，只需要基于所确定的荷电差值信息以及第一预设控制频率即可输出第一输出功率。可以理解的是，第一输出功率是荷电抗饱和PID控制器3确定的燃料电池的第一输出功率。

S204、基于当前荷电信息和欧姆极化特性信息确定目标母线电压。

具体的，欧姆极化特性信息包括动力电池的开路电压和荷电信息之间的对应关系，具体可以根据开路电压和荷电信息之间的对应关系，查找与当前荷电信息对应的开路电压，并作为目标母线电压。具体的，欧姆极化特性信息可以预先存储在燃料电池控制器中，例如，预先存储在如图9所示的燃料电池控制器的欧姆极化特性信息库5中。

S206、根据目标母线电压和当前母线电压确定燃料电池的第二输出功率。

具体的，步骤S206：根据目标母线电压和当前母线电压确定燃料电池的第二输出功率，具体可以基于图9的原理图，通过图6所示的如下步骤实现：

S2061、将目标母线电压和当前母线电压输入母线电压抗饱和PID控制器6，以使得母线电压抗饱和PID控制器6确定目标母线电压和当前母线电压的电压差值信息。

S2063、获取第二预设控制频率，第二预设控制频率大于第一预设控制频率。

具体的，基于上述介绍可知，根据动力电池的母线电压可以获悉负载端实际的瞬时功率。在本申请中，母线电压抗饱和PID控制器6用于调节动力电池的当前母线电压始终在目标母线电压附近波动，即可以调节燃料电池功率在负载功率附近波动。可以理解的是，母线电压抗饱和PID控制器6是一个反馈回路部件。可以把收集到的数据(例如本申请中的反馈的当前电压信息)，和一个参考值(例如本申请中的目标母线电压)进行比较，然后把这个差别(电压差值)用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值(目标母线电压)。示例性的，母线电压抗饱和PID控制器6在进行目标母线电压和当前母线电压之间的差值确定时，可以用目标母线电压的具体数值减去当前母线电压的具体数值，此时，如果电压差值为正数，则说明目标母线电压大于当前母线电压，如果电压差值为负数，则说明目标母线电压小于当前母线电压。或者，还可以用当前母线电压的具体数值减去目标母线电压的具体数值，此时，如果电压差值为正数，则说明目标母线电压小于当前母线电压，如果电压差值为负数，则说明目标母线电压大于当前母线电压。

S2065、控制母线电压抗饱和PID控制器6基于电压差值信息和第二预设控制频率输出第二输出功率。

具体的，与上述原理相同，在本申请中，基于母线电压抗饱和PID控制器6确定第二输出功率，只需要基于所确定的电压差值信息以及第二预设控制频率即可输出第二输出功率。可以理解的是，第一输出功率是母线电压抗饱和PID控制器6确定的燃料电池的第二输出功率。

S208、基于第一输出功率和第二输出功率确定理论输出功率。

具体的，可以将第一输出功率和第二输出功率相加后得到理论输出功率。

S210、获取动力电池对燃料电池的限制输出功率。

具体的，动力电池对燃料电池的限制输出功率用于表征动力电池对燃料电池输出功率的限制，包括限制燃料电池的最大允许输出功率和限制燃料电池的最小允许输出功率。其中，动力电池对燃料电池的限制输出功率可以基于动力电池的电压、电流对应的燃料电池允许输出的最大输出功率和最小输出功率进行标定，具体的，可以从限制输出功率数据库7中直接获取预先存储的动力电池对燃料电池的限制输出功率。

S212、根据理论输出功率和限制输出功率确定燃料电池的目标输出功率。

可以理解的是，由于动力电池对燃料电池的输出功率具有一定的限定作用，因此，燃料电池最终所输出的目标输出功率与理论输出功率可能不同。可以理解的是，如图9所示，理论输出功率和限制输出功率会先输入至燃料电池功率限制器4中，基于燃料电池功率限制器4将理论输出功率和限制输出功率比较后输出最终的目标输出功率。示例性的，如果动力电池对燃料电池的限制输出功率为最大60，最小40(单位未标示)，而此时所确定的理论输出功率为70，则，燃料电池功率限制器4对理论输出功率进行限制，输出目标输出功率为60，同理，如果所确定的理论输出功率为20，则，目标输出功率为40。

S214、控制燃料电池输出目标输出功率，以为混动汽车供电。

具体的，本发明通过获取动力电池的当前荷电信息、目标荷电信息、欧姆极化特性信息以及当前母线电压；根据当前荷电信息和目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率；基于当前荷电信息和欧姆极化特性信息确定目标母线电压；根据目标母线电压和当前母线电压确定燃料电池的第二输出功率；基于第一输出功率和第二输出功率确定理论输出功率；获取动力电池对燃料电池的限制输出功率；根据理论输出功率和限制输出功率确定燃料电池的目标输出功率；基于目标输出功率控制燃料电池输出，以为混动汽车供电。从而，仅基于动力电池的功率、母线电压以及荷电信息，即可实现对燃料电池的控制，以实现燃料电池和动力电池共同协调供电，提高混合供电效率，控制方法简单。

并且进一步的，可以基于动力荷电抗饱和PID控制器3以及母线电压抗饱和PID控制器6的共同调节作用，实现燃料电池的可输出的理论输出功率的确定，并基于动力电池对燃料电池的限制输出功率，确定最终的目标输出功率，在满足动力电池的实际荷电在目标荷电附近波动以及满足动力电池的实际母线电压在目标母线电压附近波动的情况下，通过调节燃料电池的输出功率，实现对负载需求功率的补足，

进一步的，图7是本发明实施例提供的又一种混动汽车的燃料电池控制方法流程图，具体的，如图7所示，方法还包括：

S100、获取动力电池的工况数据集合以及目标时间段内动力电池的功率目标曲线，工况数据集合包括多条功率参照曲线和对应的多个荷电信息，目标时间段的截止时间为当前时刻。

具体的，动力电池的功率目标曲线是指功率和时间的曲线。具体的，目标时间段的截止时间为当前时刻，获取目标时间段内的动力电池的功率曲线可以是获取目标时间段内的多个时刻点的动力电池的多个实际功率，并将多个实际功率和对应的时刻点作为多个目标点，将多个目标点连成曲线后，得到动力电池的功率目标曲线。可以理解的是，可以由燃料电池控制器直接在车辆CAN总线上获取目标时间段内的动力电池的多个实际功率。例如，如图9所示的原理图中，可以由燃料电池控制器基于相似预测模型1直接从车辆CAN总线上获取，并基于该相似预测模型1形成功率目标曲线，进一步的，工况数据集合可以直接从预先存储有该工况数据集合的工况数据集合库2中获取。

S102、确定与功率目标曲线匹配的功率参照曲线。

具体的，在一种可能实现的方案中，获取目标时间段内的动力电池的功率目标曲线具体可以基于如图8所示的如下步骤实现：

S1021、确定工况数据集合中的多条功率参照曲线与功率目标曲线之间的多个欧几里得距离信息。

具体的，工况数据集合中包括多条功率参照曲线和对应的多个荷电信息，可以将功率目标曲线与每条功率参照曲线进行比较，以获得功率目标曲线与每条功率参照曲线之间的欧几里得距离信息。

具体的，欧几里得距离(euclidean metric)(也称欧氏距离)是一个通常采用的距离定义，指在m维空间中两个点之间的真实距离，或者向量的自然长度(即该点到原点的距离)。在二维和三维空间中的欧氏距离就是两点之间的实际距离。具体的，可以基于(1)式中的欧几里得距离公式计算功率目标曲线与每条功率参照曲线之间的欧几里得距离：

其中，

dist：为欧几里得距离，

x为：工况数据集合中动力电池功率随时间变化的曲线(x1,x2…)；

y为：目标时间段内动力电池实际功率随时间变化的曲线(y1,y2…)；

i取1、2、3......。

S1023、将多个欧几里得距离信息中最小的欧几里得距离信息对应的功率参照曲线作为与功率目标曲线匹配的功率参照曲线。

具体的，可以在计算出功率目标曲线与每条功率参照曲线之间的欧几里得距离后，将所计算出的多个欧几里得距离中距离值最小的欧几里得距离对应的功率参照曲线作为与功率目标曲线匹配的功率参照曲线。

S104、基于工况数据集合，确定与功率目标曲线匹配的功率参照曲线对应的荷电信息，并作为目标荷电信息。

可以理解的是，工况数据集合中包括多条功率参照曲线和对应的多个荷电信息，即每条功率参照曲线都对应有一个荷电信息。具体的，在确定出与功率目标曲线匹配的功率参照曲线后，可以将与功率目标曲线匹配的功率参照曲线对应的荷电信息，作为目标荷电信息。

进一步的，上述步骤S100-S104应用于步骤S200之前，用以预先确定目标荷电信息。在执行完步骤S104后，可以继续执行步骤S200-S214，具体这里不在赘述。

进一步的，本申请中，还可以对功率参照曲线和荷电信息的对应关系进行更新，可以在上述步骤S1023之后执行，或者在上述步骤S1023至步骤S214的任意步骤之间执行，方法包括：

若所确定的最小欧几里得距离出现的次数大于预设次数，则基于机器学习算法，确定功率目标曲线的更新荷电信息。

具体的，更新荷电信息用于表征功率目标曲线实际对应的荷电信息。

可以理解的是，在上述方法中，是将与功率目标曲线匹配的功率参照曲线对应的荷电信息作为目标荷电信息，而如果在一定的预设时间内，所确定的功率目标曲线对应的最小欧几里得距离出现的次数大于预设次数，则说明该功率目标曲线所处的工况为常见工况，此时可以将功率目标曲线更新至工况数据集合库2中。此时，可以对功率目标曲线进行机器学习，将功率目标曲线对应的功率和时间输入到机器学习模型中，得到与功率目标曲线对应的更新荷电信息。

存储功率目标曲线与更新荷电信息之间的对应关系；

基于目标曲线信息和更新荷电信息之间的对应关系更新功率参照曲线与荷电信息之间的对应关系。

具体的，可以将所确定的功率目标曲线以及真实更新荷电信息之间的对应关系一起更新至工况数据集合库2中，并进行存储，此时原有的功率参照曲线与荷电信息之间的对应关系也将会一并更新。

进一步的，为便于理解，下面结合如图9所示的实现上述方法的原理图进行具体介绍，具体的，分情况示例性说明如下：

(1)实际荷电信息>目标荷电信息，且，实际母线电压>目标母线电压，

具体的，当实际荷电信息>目标荷电信息时，表示动力电池电量充足；当实际母线电压>目标母线电压时，表示动力电池正处于充电状态。根据上述的控制原理，荷电抗饱和PID控制器3减小燃料电池第一输出功率，母线电压抗饱和PID控制器6减小燃料电池第二输出功率。实际母线电压与目标母线电压偏差量会使燃料电池目标功率，在第一输出功率的基础上减少。在燃料电池效率曲线上表示为从A点往低功率区移动，当燃料电池输出功率小于一定值时，进入怠速工况，避免低效发电。

(2)实际荷电信息>目标荷电信息，实际母线电压≤目标母线电压

具体的，当实际荷电信息>目标荷电信息时，表示动力电池电量充足；当实际母线电压≤目标母线电压时，表示动力电池处于放电状态。根据上述的控制原理，荷电抗饱和PID控制器3减小燃料电池第一输出功率，母线电压抗饱和PID控制器6增加燃料电池第二输出功率。实际母线电压与目标母线电压偏差量会，会使燃料电池目标功率，在第一输出功率的基础上增加。在燃料电池效率曲线上表示为从A点往高功率区移动，从而使燃料电池输出功率处于高效区。

可以理解的是，燃料电池的效率曲线如图10所示。可以发现，燃料电池效率曲线随功率先增加后减小，燃料电池高效区主要集中在中低功率区。当负载需求功率较低时，燃料电池效率在A点附近。为了使燃料电池效率处于高效区，可以使燃料电池功率大于负载需求功率，使燃料电池给动力电池充电，将燃料电池效率点移动至高效点。当负载需求功率较高时，燃料电池效率在B点附近。为了使燃料电池效率处于高效区，可以使燃料电池功率小于负载需求功率，使动力电池放电，将燃料电池效率点移动至高效点。可以理解的是，在该第(2)种示出的情况下，当动力电池处于放电状态时，可以结合图所示的燃料电池系统的效率曲线图，通过合理控制动力电池的荷电信息，调节燃料电池的目标输出功率在燃料电池高效区域内。

(3)实际荷电信息≤目标荷电信息，实际母线电压>目标母线电压

具体的，当实际荷电信息≤目标荷电信息时，表示动力电池电量不足；当实际母线电压>目标母线电压时，表示动力电池处于充电状态。根据上述的控制原理，荷电抗饱和PID控制器3增加燃料电池第一输出功率，母线电压抗饱和PID控制器6减小燃料电池第二输出功率。实际母线电压与目标母线电压偏差量会，会使燃料电池目标功率，在第一输出功率的基础上减少。在燃料电池效率曲线上表示为从B点往低功率区移动，从而使燃料电池输出功率处于高效区。

(4)实际荷电信息≤目标荷电信息，实际母线电压≤目标母线电压

具体的，当实际荷电信息≤目标荷电信息时，表示动力电池电量不足；当实际母线电压≤目标母线电压时，表示动力电池处于放电状态。根据上述的控制原理，荷电抗饱和PID控制器3增加燃料电池第一输出功率，母线电压抗饱和PID控制器6增加燃料电池第二输出功率。第一输出功率和第二输出功率之和均为增加燃料电池目标功率。实际母线电压与目标母线电压偏差量会，会使燃料电池目标功率，在第一输出功率的基础上增加。在燃料电池效率曲线上表示为从B点往大功率方向移动，从而确保动力电池的荷电量可以维持在一定范围内，此时主要保障燃料电池车辆的动力性。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种混动汽车的燃料电池控制装置，如图11所示，所述装置包括：

第一输出功率确定模块，用于根据当前荷电信息和目标荷电信息，确定燃料电池的第一输出功率；

目标母线电压确定模块，用于基于当前荷电信息和欧姆极化特性信息确定目标母线电压；

第二输出功率确定模块，用于根据目标母线电压和当前母线电压确定燃料电池的第二输出功率；

理论输出功率确定模块，用于基于第一输出功率和第二输出功率确定理论输出功率；

第二获取模块，用于获取动力电池对燃料电池的限制输出功率；

目标输出功率确定模块，用于根据理论输出功率和限制输出功率确定燃料电池的目标输出功率；

控制模块，用于控制燃料电池输出目标输出功率，以为混动汽车供电。

根据本申请的另一方面，还提供了一种混动汽车的燃料电池控制设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为执行上述的车载通讯安全处理方法。

根据本申请的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，计算机程序指令被处理器执行时实现上述任意一项的车载通讯安全处理方法。

本申请可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本申请操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本申请的各个方面。

这里参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims

1.一种混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述动力电池对所述燃料电池的限制输出功率；

2.根据权利要求1所述的混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，所述获取动力电池的目标荷电信息之前，所述方法还包括：

确定与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线；

3.根据权利要求2所述的混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，所述确定与所述功率目标曲线匹配的功率参照曲线包括：

4.根据权利要求1所述的混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，所述根据所述目标荷电信息和所述当前荷电信息确定第一输出功率包括：

获取第一预设控制频率；

5.根据权利要求4所述的混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，根据所述目标母线电压和所述当前母线电压确定第二输出功率包括：

6.根据权利要求1所述的混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，所述欧姆极化特性信息包括所述动力电池的开路电压和荷电信息之间的对应关系，所述基于所述当前荷电信息和所述欧姆极化特性信息确定目标母线电压包括：

7.根据权利要求3所述的混动汽车的燃料电池控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种混动汽车的燃料电池控制装置，其特征在于，所述装置包括：

控制模块，用于基于所述目标输出功率控制所述燃料电池输出，以为所述混动汽车供电。

9.一种混动汽车的燃料电池控制设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行权利要求1至7任意一项所述的混动汽车的燃料电池控制方法。

10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的混动汽车燃料电池控制方法。