CN114559860B - 高压电池容量管理方法、装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高压电池容量管理方法、装置及车辆，包括：基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；基于驱动高压电池容量表达式和回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，根据电池剩余电量目标值和高压电池容量，进行高压电池容量管理，达到确保在紧急情况下车辆可以行驶的续驶里程数可以满足到达加氢站的目的，在能量回收工况下高压电池有足够的容量允许能量回收，可以减少燃料电池对应的系统的启停的次数的目的，使得车辆的稳定性和可靠性得到提升。

Description

高压电池容量管理方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种高压电池容量管理方法、装置及车辆。
背景技术
随着车辆的普及，依靠车辆出行成为了主流，其中，燃料电动电池汽车凭借能量转化效率高和零排放等优点得到了迅速发展。
燃料电动电池汽车的功率主要由燃料电池系统，同时由高压电池辅助。燃料电池电动汽车通过控制燃料电池系统的功率输出，并在燃料电池系统的输出功率不足的情况下，例如燃料电池系统故障在氢气消耗完的情况下，则由高压电池提供整车所需要的功率，以满足各种路况下不同的驾驶需求。
但是，现有燃料电动电池汽车所配置的高压电池的容量较小，导致在燃料电池系统的输出功率不足的情况下，高压电池可提供的续驶里程较短，导致驾驶员在紧急情况下无法完成驾驶，降低了车辆的可靠性，并且由于高压电池的容量较小，导致高压电池剩余电量频繁高于强制燃料电池系统停机阈值，进而导致燃料电池系统频繁启动和停止，降低了燃料电池系统的使用寿命，降低了车辆的稳定性。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种高压电池容量管理方法、装置及车辆，以解决在燃料电池系统的输出功率不足的情况下，高压电池可提供的续驶里程较短，导致驾驶员在紧急情况下无法完成驾驶，导致燃料电池系统频繁启动和停止，降低了燃料电池系统的使用寿命，降低了车辆的稳定性的问题。
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高压电池容量管理方法，应用于车辆的电子控制器，所述方法包括：
基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；
基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；
基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量；
根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
可选地，所述基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式，包括：
基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间；
基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率；
基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量公式。
可选地，所述基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式，包括：
基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间；
基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率；
基于所述第二行驶时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
可选地，所述驱动高压电池容量表达式包括：
其中，E′0表示所述高压电池容量，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，t1表示所述第一行驶所需时间，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，P1表示舒适性负载消耗功率，P表示冗余量功率。
可选地，所述回收高压电池容量表达式包括：
其中，E′1表示所述高压电池容量，P2表示所述能量回收功率，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，Pro2表示电池剩余电量最大阈值，t2表示所述第二行驶所需时间，P′表示冗余量功率。
第二方面，本发明实施例提供了一种高压电池容量管理装置，应用于车辆的电子控制器，所述装置包括：
驱动高压电池容量表达式得到模块，用于基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；
回收高压电池容量表达式得到模块，用于在检测到车辆处于下坡工况的情况下，基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率，得到回收高压电池容量表达式；
高压电池容量确定模块，用于基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量；
高压电池容量管理模块，用于根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
可选地，所述驱动高压电池容量表达式得到模块包括：
第一行驶所需时间确定子模块，用于基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间；
电机驱动实际消耗功率确定子模块，用于基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率；
驱动高压电池容量表达式得到子模块，用于基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量公式。
可选地，所述在回收高压电池容量表达式得到模块包括：
第二行驶所需时间确定子模块，用于基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间；
能量回收功率确定子模块，用于基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率；
回收高压电池容量表达式得到子模块，用于基于所述第二行驶时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
可选地，所述驱动高压电池容量表达式包括：
其中，E′0表示所述高压电池容量，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，t1表示所述第一行驶所需时间，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，P1表示舒适性负载消耗功率，P表示冗余量功率。
可选地，所述回收高压电池容量表达式包括：
其中，E′1表示所述高压电池容量，P2表示所述能量回收功率，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，Pro2表示电池剩余电量最大阈值，t2表示所述第二行驶所需时间，P′表示冗余量功率。
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高压电池容量管理装置。
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高压电池容量管理方法，电子控制器可以基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。由于该电池剩余电量目标值和高压电池容量的确定过程考虑了车辆在紧急情况下的续驶里程数对应的驱动高压电池容量以及在能量回收工况下的回收高压电池容量，通过匹配满足该两种工况下的电池剩余电量和高压电池容量，达到确保在紧急情况下车辆可以行驶的续驶里程数可以满足到达加氢站的目的，达到确保在能量回收工况下，高压电池有足够的容量允许能量回收，可以减少燃料电池对应的系统的启停的次数的目的，使得车辆的稳定性和可靠性得到提升，进一步的，使得用户体验得到提升。
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高压电池容量管理方法的步骤流程图；
图2示出了本发明实施例二提供的一种高压电池容量管理方法的步骤流程图；
图3示出了本发明实施例三提供的一种高压电池容量管理装置的结构示意图。
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。
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高压电池容量管理方法的步骤流程图，该高压电池容量管理方法可以应用于车辆的电子控制器。
如图1所示，该高压电池容量管理方法具体可以包括如下步骤：
步骤101：基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式。
对于燃料电池电动汽车，其功率主要由燃料电池提供，并由高压电池辅助，在检测到燃料电池的输出功率不足的情况下，例如，燃料电池故障或氢气消耗完等情况，需要由高压电池提供整车所需要的功率，为了保证高压电池可以提供车辆到目标加氢站所需的整车功率，可以基于车辆的当前位置到目标加氢站的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式。
具体地，在检测到燃料电池的输出功率对应的信号处于失效状态的情况下，可以保证车辆从当前位置可以行驶到目标加氢站的电池容量确定过程包括：
子步骤S1：基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间。
其中，电子控制器(Electronic Control Unit，ECU)可以获取当前位置到目标加氢站的距离，目标加氢站可以是距离当前位置最近的一个加氢站。
所述车辆的第一预设行驶速度可以根据实际应用场景做标定调整，本申请实施例对预设行驶速度的具体数值不做限定。
具体的，当前位置到目标加氢站的距离为S1，车辆的所述车辆的第一预设行驶速度为V1，则第一行驶所需时间t1＝S1/V1。所述车辆的第一预设行驶速度指的是车辆行驶速度上限值。
在基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间后，执行子步骤S2。
子步骤S2：基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率。
具体的，电机驱动实时消耗功率P0可以根据公式：P0＝T1*n0/(9550*η1)所确定。其中，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，η1表示所述电机驱动效率，T1表示所述驱动扭矩。
在基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率后，执行子步骤S3。
子步骤S3：基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量公式。
在行车过程中，高压电池剩余电量通常保持在一个稳定值，可以保证满足驾驶员瞬时大功率请求，高压电池容量公式为：其中，E′0表示所述高压电池容量，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，E0表示车辆行驶到所述目标加氢站所需的能量，t1表示所述第一行驶所需时间，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，P1表示舒适性负载消耗功率，P表示冗余量功率。
其中，舒适性负载消耗功率和冗余量功率可以根据实际应用场景做具体标定。
在基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式之后，执行步骤102。
步骤102：基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式。
当燃料电池电动汽车处于下长坡工况时，车辆处于长时间能量回收状态，高压电池需要有足够的容量进行能量回收，才可以避免燃料电池对应的燃料电池系统频繁启停，则需要获取高压电池容量表达式，其具体过程可以包括：
子步骤Y1：基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间。
其中，电子控制器(Electronic Control Unit，ECU)可以获取当前位置到下坡路结束的距离。
所述车辆的第二预设行驶速度可以根据实际应用场景做标定调整，本申请实施例对预设行驶速度的具体数值不做限定。
具体的，当前位置到下坡路结束的距离为S2，车辆的所述车辆的第二预设行驶速度为V2，则第二行驶所需时间t2＝S2/V2。所述车辆的第二预设行驶速度为最大能量回收时对应的车速。
在基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间后，执行子步骤Y2。
子步骤Y2：基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率。
具体的，能量回收功率P2可以根据公式：P2＝(T2*n0/9550)*η2所确定。其中，P2表示表示所述能量回收功率，n0表示所述电机实际转速，η2表示所述能量回收效率，T2表示所述能力回收扭矩。
在基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率后，执行子步骤Y3。
子步骤Y3：基于所述第二行驶时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
在行车过程中，高压电池剩余电量通常保持在一个稳定值，可以保证满足能量回收时的能量存储需求，高压电池容量公式为：
可选地，所述回收高压电池容量表达式包括：
其中，E′1表示所述高压电池容量，P2表示所述能量回收功率，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，Pro2表示电池剩余电量最大阈值，t2表示所述第二行驶所需时间，P′表示冗余量功率，E1表示保证车辆满足能量回收所需的容量。
其中，电池剩余电量最大阈值和冗余量功率可以根据实际应用场景做具体标定。
基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式之后，执行步骤103。
步骤103：基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量。
其中，电池剩余电量目标值小于燃料电池对应的系统停机阈值，也即是，当高压电池剩余电量高于该系统停机阈值时，可能会有存在过充的危险，需要强制燃料电池对应的系统停机，并由高压电池单独放电满足整车功率请求，在本申请中，通过基于驱动高压电池容量表达式和回收高压电池容量表达式确定出电池剩余电量目标值，使得高压电池剩余电量保持在该电池剩余电量目标值，使得电池有足够的容量允许能量回收，避免燃料电池继续工作造成高压电池过充，避免引起频繁启停。
其中，由E′0＝E′1可以得到：
电池剩余电量目标值Pro1：
高压电池容量E′0：
在基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量之后，执行步骤104。
步骤104：根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理。
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
本发明实施例提供的高压电池容量管理方法，电子控制器可以基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。由于该电池剩余电量目标值和高压电池容量的确定过程考虑了车辆在紧急情况下的续驶里程数对应的驱动高压电池容量以及在能量回收工况下的回收高压电池容量，通过匹配满足该两种工况下的电池剩余电量和高压电池容量，达到确保在紧急情况下车辆可以行驶的续驶里程数可以满足到达加氢站的目的，达到确保在能量回收工况下，高压电池有足够的容量允许能量回收，可以减少燃料电池对应的系统的启停的次数的目的，使得车辆的稳定性和可靠性得到提升，进一步的，使得用户体验得到提升。
参照图2，示出了本发明实施例二提供的一种高压电池容量管理方法的步骤流程图，该高压电池容量管理方法可以应用于车辆的电子控制器。
如图2所示，该高压电池容量管理方法具体可以包括如下步骤：
步骤201：基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间。
对于燃料电池电动汽车，其功率主要由燃料电池提供，并由高压电池辅助，在检测到燃料电池的输出功率不足的情况下，例如，燃料电池故障或氢气消耗完等情况，需要由高压电池提供整车所需要的功率，为了保证高压电池可以提供车辆到目标加氢站所需的整车功率，可以基于车辆的当前位置到目标加氢站的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式。
其中，电子控制器(Electronic Control Unit，ECU)可以获取当前位置到目标加氢站的距离，目标加氢站可以是距离当前位置最近的一个加氢站。
所述车辆的第一预设行驶速度可以根据实际应用场景做标定调整，本申请实施例对预设行驶速度的具体数值不做限定。
具体的，当前位置到目标加氢站的距离为S1，车辆的所述车辆的第一预设行驶速度为V1，则第一行驶所需时间t1＝S1/V1。所述车辆的第一预设行驶速度指的是车辆行驶速度上限值。
基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间之后，执行步骤202。
步骤202：基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率。
具体的，电机驱动实时消耗功率P0可以根据公式：P0＝T1*n0/(9550*η1)所确定。其中，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，η1表示所述电机驱动效率，T1表示所述驱动扭矩。
在基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率之后，执行步骤203。
步骤203：基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量公式。
在行车过程中，高压电池剩余电量通常保持在一个稳定值，可以保证满足驾驶员瞬时大功率请求，高压电池容量公式为：其中，E′0表示所述高压电池容量，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，E0表示车辆行驶到所述目标加氢站所需的能量，t1表示所述第一行驶所需时间，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，P1表示舒适性负载消耗功率，P表示冗余量功率。
其中，舒适性负载消耗功率和冗余量功率可以根据实际应用场景做具体标定。
步骤204：基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间。
当燃料电池电动汽车处于下长坡工况时，车辆处于长时间能量回收状态，高压电池需要有足够的容量进行能量回收，才可以避免燃料电池对应的燃料电池系统频繁启停，则需要获取高压电池容量表达式。
其中，电子控制器(Electronic Control Unit，ECU)可以获取当前位置到下坡路结束的距离。
所述车辆的第二预设行驶速度可以根据实际应用场景做标定调整，本申请实施例对预设行驶速度的具体数值不做限定。
具体的，当前位置到下坡路结束的距离为S2，车辆的所述车辆的第二预设行驶速度为V2，则第二行驶所需时间t2＝S2/V2。所述车辆的第二预设行驶速度为最大能量回收时对应的车速。
基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间之后，执行步骤205。
步骤205：基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率。
具体的，能量回收功率P2可以根据公式：P2＝(T2*n0/9550)*η2所确定。其中，P2表示表示所述能量回收功率，n0表示所述电机实际转速，η2表示所述能量回收效率，T2表示所述能力回收扭矩。
在基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率后，执行步骤206。
步骤206：基于所述第二行驶时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
在行车过程中，高压电池剩余电量通常保持在一个稳定值，可以保证满足能量回收时的能量存储需求，高压电池容量公式为：
可选地，所述回收高压电池容量表达式包括：
其中，E′1表示所述高压电池容量，P2表示所述能量回收功率，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，Pro2表示电池剩余电量最大阈值，t2表示所述第二行驶所需时间，P′表示冗余量功率，E1表示保证车辆满足能量回收所需的容量。
其中，电池剩余电量最大阈值和冗余量功率可以根据实际应用场景做具体标定。
在基于所述第二行驶时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式后，执行步骤207。
步骤207：基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量。
其中，电池剩余电量目标值小于燃料电池对应的系统停机阈值，也即是，当高压电池剩余电量高于该系统停机阈值时，可能会有存在过充的危险，需要强制燃料电池对应的系统停机，并由高压电池单独放电满足整车功率请求，在本申请中，通过基于驱动高压电池容量表达式和回收高压电池容量表达式确定出电池剩余电量目标值，使得高压电池剩余电量保持在该电池剩余电量目标值，使得电池有足够的容量允许能量回收，避免燃料电池继续工作造成高压电池过充，避免引起频繁启停。
其中，由E′0＝E′1可以得到：
电池剩余电量目标值Pro1：
高压电池容量E′0：
在基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量之后，执行步骤208。
步骤208：根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理。
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
本发明实施例提供的高压电池容量管理方法，电子控制器可以基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管。其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。由于该电池剩余电量目标值和高压电池容量的确定过程考虑了车辆在紧急情况下的续驶里程数对应的驱动高压电池容量以及在能量回收工况下的回收高压电池容量，通过匹配满足该两种工况下的电池剩余电量和高压电池容量，达到确保在紧急情况下车辆可以行驶的续驶里程数可以满足到达加氢站的目的，达到确保在能量回收工况下，高压电池有足够的容量允许能量回收，可以减少燃料电池对应的系统的启停的次数的目的，使得车辆的稳定性和可靠性得到提升，进一步的，使得用户体验得到提升。
参照图3，示出了本发明实施例三提供的一种高压电池容量管理装置的结构示意图，该高压电池容量管理装置应用于车辆的电子控制器。
如图3所示，该高压电池容量管理装置300具体可以包括：
驱动高压电池容量表达式得到模块301，用于基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；
回收高压电池容量表达式得到模块302，用于在检测到车辆处于下坡工况的情况下，基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率，得到回收高压电池容量表达式；
高压电池容量确定模块303，用于基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量；
高压电池容量管理模块304，用于根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
可选地，所述驱动高压电池容量表达式得到模块包括：
第一行驶所需时间确定子模块，用于基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间；
电机驱动实际消耗功率确定子模块，用于基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率；
驱动高压电池容量表达式得到子模块，用于基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量公式。
可选地，所述在回收高压电池容量表达式得到模块包括：
第二行驶所需时间确定子模块，用于基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间；
能量回收功率确定子模块，用于基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率；
回收高压电池容量表达式得到子模块，用于基于所述第二行驶时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
可选地，所述驱动高压电池容量表达式包括：
其中，E′0表示所述高压电池容量，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，t1表示所述第一行驶所需时间，P0表示所述电机驱动实际消耗功率，P1表示舒适性负载消耗功率，P表示冗余量功率。
可选地，所述回收高压电池容量表达式包括：
其中，E′1表示所述高压电池容量，P2表示所述能量回收功率，Pro1表示所述电池剩余电量目标值，Pro2表示电池剩余电量最大阈值，t2表示所述第二行驶所需时间，P′表示冗余量功率。
本发明实施例中的高压电池容量管理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高压电池容量管理装置，电子控制器可以基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理。其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。由于该电池剩余电量目标值和高压电池容量的确定过程考虑了车辆在紧急情况下的续驶里程数对应的驱动高压电池容量以及在能量回收工况下的回收高压电池容量，通过匹配满足该两种工况下的电池剩余电量和高压电池容量，达到确保在紧急情况下车辆可以行驶的续驶里程数可以满足到达加氢站的目的，达到确保在能量回收工况下，高压电池有足够的容量允许能量回收，可以减少燃料电池对应的系统的启停的次数的目的，使得车辆的稳定性和可靠性得到提升，进一步的，使得用户体验得到提升。
本发明实施例还提供了一种车辆，包括上述的高压电池容量管理装置。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的原理及实现方式，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高压电池容量管理方法，其特征在于，应用车辆的电子控制器，所述方法包括：
基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；
基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式；
基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，包括：
；
；
其中，表示高压电池容量，/>表示电池剩余电量目标值，S1为当前位置到目标加氢站的距离，V1为车辆的第一预设行驶速度，/>表示舒适性负载消耗功率，/>表示冗余量功率，/>表示电池剩余电量最大阈值，/>表示冗余量功率，/>表示电机驱动效率，/>表示驱动扭矩，S2为当前位置到下坡路结束的距离，V2为车辆的第二预设行驶速度，/>表示电机实际转速，/>表示能量回收效率，/>表示能力回收扭矩；根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式，包括：
基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间；
基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率；
基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量表达式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率得到回收高压电池容量表达式，包括：
基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间；
基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率；
基于所述第二行驶所需时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述驱动高压电池容量表达式包括：
，其中，/>表示所述高压电池容量，/>表示所述电池剩余电量目标值，/>表示所述第一行驶所需时间，/>表示所述电机驱动实际消耗功率，/>表示舒适性负载消耗功率，/>表示冗余量功率。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述回收高压电池容量表达式包括：
，其中，/>表示所述高压电池容量，/>表示所述能量回收功率，/>表示所述电池剩余电量目标值，/>表示电池剩余电量最大阈值，/>表示所述第二行驶所需时间，/>表示冗余量功率。
6.一种高压电池容量管理装置，其特征在于，应用车辆的电子控制器，所述装置包括：
驱动高压电池容量表达式得到模块，用于基于当前位置到目标加氢站对应的第一行驶所需时间和电机驱动实际消耗功率，得到驱动高压电池容量表达式；
回收高压电池容量表达式得到模块，用于在检测到车辆处于下坡工况的情况下，基于当前位置到下坡路结束对应的第二行驶所需时间和能量回收功率，得到回收高压电池容量表达式；
高压电池容量确定模块，用于基于所述驱动高压电池容量表达式和所述回收高压电池容量表达式确定电池剩余电量目标值和高压电池容量，包括：
；
；
其中，表示高压电池容量，/>表示电池剩余电量目标值，S1为当前位置到目标加氢站的距离，V1为车辆的第一预设行驶速度，/>表示舒适性负载消耗功率，/>表示冗余量功率，/>表示电池剩余电量最大阈值，/>表示冗余量功率，/>表示电机驱动效率，/>表示驱动扭矩，S2为当前位置到下坡路结束的距离，V2为车辆的第二预设行驶速度，/>表示电机实际转速，/>表示能量回收效率，/>表示能力回收扭矩；
高压电池容量管理模块，用于根据所述电池剩余电量目标值和所述高压电池容量，进行高压电池容量管理；
其中，所述电池剩余电量目标值指的是所述高压电池有足够的容量允许能量回收对应的电量值；所述高压电池容量指的是所述高压电池在所述车辆前往目标加氢站以及所述车辆处于下坡对应的能量回收工况时对应的高压电池容量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述驱动高压电池容量表达式得到模块包括：
第一行驶所需时间确定子模块，用于基于当前位置到目标加氢站的距离和所述车辆的第一预设行驶速度确定第一行驶所需时间；
电机驱动实际消耗功率确定子模块，用于基于驱动扭矩、电机实际转速和电机驱动效率确定电机驱动实际消耗功率；
驱动高压电池容量表达式得到子模块，用于基于所述第一行驶所需时间和所述电机驱动实际消耗功率得到所述驱动高压电池容量表达式。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述回收高压电池容量表达式得到模块包括：
第二行驶所需时间确定子模块，用于基于当前位置到下坡路结束的距离和所述车辆的第二预设行驶速度确定第二行驶所需时间；
能量回收功率确定子模块，用于基于能量回收扭矩、电机实际转速和能量回收效率确定能量回收功率；
回收高压电池容量表达式得到子模块，用于基于所述第二行驶所需时间和所述能量回收功率得到所述回收高压电池容量表达式。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动高压电池容量表达式包括：
，其中，/>表示所述高压电池容量，/>表示所述电池剩余电量目标值，/>表示所述第一行驶所需时间，/>表示所述电机驱动实际消耗功率，/>表示舒适性负载消耗功率，/>表示冗余量功率；
所述回收高压电池容量表达式包括：
，其中，/>表示所述高压电池容量，/>表示所述能量回收功率，/>表示所述电池剩余电量目标值，/>表示电池剩余电量最大阈值，/>表示所述第二行驶所需时间，/>表示冗余量功率。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6至权利要求9任一所述的高压电池容量管理装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107499155A (zh) * 2017-08-08 2017-12-22 航天新长征电动汽车技术有限公司 一种基于燃料电池和锂电池的混动车控制方法及控制系统
CN109677271A (zh) * 2018-12-27 2019-04-26 潍柴动力股份有限公司 一种发动机的控制方法及装置
CN110576750A (zh) * 2019-08-22 2019-12-17 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种氢燃料电池汽车制动能量回收系统
CN112061111A (zh) * 2020-08-21 2020-12-11 上海捷氢科技有限公司 一种燃料电池混合动力汽车的能量管理方法及装置
CN112172612A (zh) * 2020-10-19 2021-01-05 中车资阳机车有限公司 一种燃料电池与动力电池混合动力调车机车控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107499155A (zh) * 2017-08-08 2017-12-22 航天新长征电动汽车技术有限公司 一种基于燃料电池和锂电池的混动车控制方法及控制系统
CN109677271A (zh) * 2018-12-27 2019-04-26 潍柴动力股份有限公司 一种发动机的控制方法及装置
CN110576750A (zh) * 2019-08-22 2019-12-17 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种氢燃料电池汽车制动能量回收系统
CN112061111A (zh) * 2020-08-21 2020-12-11 上海捷氢科技有限公司 一种燃料电池混合动力汽车的能量管理方法及装置
CN112172612A (zh) * 2020-10-19 2021-01-05 中车资阳机车有限公司 一种燃料电池与动力电池混合动力调车机车控制方法

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