CN115257412A - 一种混合动力系统控制方法及系统 - Google Patents

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CN115257412A CN202210772010.1A CN202210772010A CN115257412A CN 115257412 A CN115257412 A CN 115257412A CN 202210772010 A CN202210772010 A CN 202210772010A CN 115257412 A CN115257412 A CN 115257412A
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Abstract

本发明公开了一种混合动力系统控制方法及系统。该控制方法包括：在行车准备完成模式下，整车控制单元确定功率需求，若功率需求超过动力电池的功率能力，启动燃料电池，若没有超过，则工作在纯电动模式；在停车充电模式下，太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，并且控制太阳能电池为动力电池充电。本发明实施例通过太阳能电池与燃料电池协同工作为车辆提供动力，且当车辆处于停车充电状态时，太阳能电池控制单元根据太阳能电池的功率和动力电池的荷电状态控制太阳能电池为动力电池充电，实现了充分利用太阳能和电池电能，并且提高了供电效率。

Description

一种混合动力系统控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力系统控制方法及系统。
背景技术
随着太阳能电池板在车辆上的普及以及其能效等级的提高，太阳能电池板开始用于为车辆提供动力，太阳能电池板转化的能量为整车增加的里程也日益提高。
现有的技术方案通常将太阳能应用于低压附件上，并且主要与动力电池并联为整车提供动力，例如将太阳能发电储存至汽车的蓄电池中为车辆供电，太阳能经过电池再给输出给电器使用的方式存在效率损失，并且太阳能资源不能得到充分利用。
发明内容
本发明提供了一种混合动力系统控制方法及系统，以解决太阳能资源不能得到充分利用且供电效率低的问题。
为实现上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种混合动力系统控制方法，包括：
整车控制单元、燃料电池、动力电池、继电器、太阳能电池、太阳能电池控制单元和网关；所述动力电池与所述继电器的第一端连接，所述燃料电池与所述继电器的第二端连接；所述继电器的第二端连接驱动电机；
所述控制方法包括：
在行车准备完成模式下，所述整车控制单元根据驾驶操作确定功率需求，在所述功率需求超过所述动力电池的功率能力时，请求启动所述燃料电池，如果所述功率需求没有超过所述动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式；
如果所述动力电池的荷电状态小于第一预设值，且所述太阳能电池控制单元上报状态可用，则所述整车控制单元向所述太阳能电池控制单元发送请求，以控制所述太阳能电池向所述驱动电机输出电能或者向所述动力电池充电；
在停车充电模式下，所述太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒所述整车控制单元，所述整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制所述继电器上电，同时通过所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池为动力电池充电。
可选地，所述整车控制单元根据驾驶操作确定功率需求，在所述功率需求超过所述动力电池的功率能力时，请求启动所述燃料电池，包括：
当所述动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制所述燃料电池起机；
所述充电条件包括所述动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，所述第三预设值大于所述第二预设值。
可选地，还包括：当所述动力电池的荷电状态大于或等于所述第三预设值，则所述整车控制单元控制所述燃料电池停机；
所述动力电池的荷电状态大于所述第一预设值时，所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池停止工作。
可选地，进入所述停车充电模式的必要条件包括：车辆上无人员、车辆处于锁车状态、且车辆网络处于睡眠模式。
可选地，所述充电条件包括以下至少一种：无禁止高压上电故障、机舱盖处于关闭状态、车门处于关闭状态、低压电源状态为关态、所述动力电池的荷电状态小于所述第一预设值。
可选地，所述燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元；所述继电器的第二端连接第二DC/DC；
所述整车控制单元控制所述继电器上电，同时通过所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池为动力电池充电，包括：
所述整车控制单元控制所述继电器上电，控制所述燃料电池控制单元使能所述第一DC/DC；
当所述继电器反馈继电器闭合，所述第一DC/DC处于工作状态，所述第二DC/DC处于工作状态，则整车控制单元向所述太阳能电池控制单元发送工作请求，接收到所述太阳能电池控制单元的反馈工作状态为工作状态时，则进入停车充电模式。
可选地，在起动充电过程中或停车充电过程中满足以下至少一种条件，则进行停车充电下电流程，同时整车控制单元向终端报送充电停止：
有故障高压下电请求、机舱盖处于开启、车门处于开启、低压电源状态非处于关态；所述第一DC/DC反馈工作状态非工作状态、所述第二DC/DC反馈工作状态为非工作状态、所述太阳能电池控制单元工作状态为非工作状态超过预设时间；
所述动力电池的荷电状态大于所述第一预设值。
可选地，所述停车充电下电流程包括：
所述整车控制单元向所述太阳能电池控制单元发送停止工作请求，所述整车控制单元停止所述第一DC/DC使能，停止所述第二DC/DC使能，控制所述继电器下电，车辆网络进入睡眠状态。
第二方面，本发明提供了一种混合动力系统，包括：
整车控制单元、燃料电池、动力电池、继电器、太阳能电池、太阳能电池控制单元和网关；所述动力电池与所述继电器的第一端连接，所述燃料电池与所述继电器的第二端连接；所述继电器的第二端连接驱动电机；所述太阳能电池控制单元、所述整车控制单元与所述网关通信连接；
在行车准备完成模式下，所述整车控制单元用于根据驾驶操作确定功率需求，在所述功率需求超过所述动力电池的功率能力时，请求启动所述燃料电池，如果所述功率需求没有超过所述动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式；
所述整车控制单元用于在所述动力电池的荷电状态小于第一预设值，且所述太阳能电池控制单元上报状态可用时，向所述太阳能电池控制单元发送请求，以控制所述太阳能电池向所述驱动电机输出电能或者向所述动力电池充电；
在停车充电模式下，所述太阳能电池控制单元用于检测到太阳能电池可使用时唤醒所述整车控制单元，所述整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求；在满足充电条件时，所述整车控制单元用于控制所述继电器上电，同时通过所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池为动力电池充电。
可选地，所述燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元；所述第一DC/DC的第一端与所述太阳能电池以及所述燃料电池堆连接；所述第一DC/DC的第二端与所述继电器的第二端连接；
所述燃料电池控制单元与所述整车控制单元通信连接。
可选地，所述燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元；所述第一DC/DC的第一端与所述燃料电池堆连接；所述第一DC/DC的第二端与所述继电器的第二端连接；所述太阳能电池与所述继电器的第一端连接；
所述燃料电池控制单元与所述整车控制单元通信连接。
本发明实施例的技术方案，通过太阳能电池与燃料电池协同工作为车辆提供动力，若车辆的功率需求超过动力电池的功率能力，启动燃料电池，与太阳能电池和动力电池共同为车辆供电，若车辆的功率需求没有超过动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式，即仅通过太阳能电池和动力电池为车辆供电；且当车辆处于停车充电状态时，太阳能电池控制单元可以根据太阳能电池的功率和动力电池的荷电状态控制太阳能电池为动力电池充电，实现了充分利用太阳能和电池电能，并且提高了供电效率。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种混合动力系统控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种混合动力系统控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种混合动力系统的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种混合动力系统的结构示意图。
图中：
整车控制单元1、燃料电池2、燃料电池堆21、第一DC/DC22、燃料电池控制单元23、动力电池3、继电器4、太阳能电池5、太阳能电池控制单元6、网关7、驱动电机8、第二DC/DC9、终端10、车载远程通信终端11。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种混合动力系统控制方法，该控制方法可以适用于配备太阳能电池和燃料电池的汽车等。该方法由混合动力系统执行，混合动力系统包括：整车控制单元1、燃料电池2、动力电池3、继电器4、太阳能电池5、太阳能电池控制单元6和网关7；动力电池3与继电器4的第一端连接，燃料电池2与继电器4的第二端连接；继电器4的第二端连接驱动电机8。
图1为本发明实施例提供的一种混合动力系统控制方法的流程图，参见图1，控制方法包括：
S101、在行车准备完成模式下，整车控制单元根据驾驶操作确定功率需求，在功率需求超过动力电池的功率能力时，请求启动燃料电池，如果功率需求没有超过动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式。
具体地，行车准备完成模式是指通过一键启动或者钥匙门进行高压上电操作，高压上电完成后车辆可以行驶的状态。驾驶操作可以包括车速和油门踏板开度等，通过查表确认扭矩需求，然后根据驱动电机转速将扭矩需求转化为功率需求。在功率需求超过动力电池的功率能力时，请求启动燃料电池，通过动力电池、太阳能电池和燃料电池一起为车辆供电，如果功率需求没有超过动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式，通过动力电池和太阳能电池一起为车辆供电或仅通过动力电池为车辆供电。
S102、如果动力电池的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元上报状态可用，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
具体地，荷电状态也可以叫剩余电量，代表电池剩余的可放电电量与其完全充电状态的电量的比值，例如，当荷电状态为0％时表示电池放电完全，当荷电状态为100％时表示电池完全充满。第一预设值可以为动力电池的充电上限，例如荷电状态为95％、98％等，若荷电状态等于100％容易造成过充，会使电池变形、缩短使用寿命等损坏。太阳能电池控制单元上报状态可用，可以是太阳能电池的电压达到有能力对外输出的电压值。当动力电池的荷电状态小于动力电池的充电上限，且太阳能电池的电压达到有能力对外输出的电压值，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
S103、在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，同时通过太阳能电池控制单元控制太阳能电池为动力电池充电。
具体地，进入停车充电模式的必要条件包括：车辆上无人员、车辆处于锁车状态、且车辆网络处于睡眠模式。充电条件包括以下至少一种：无禁止高压上电故障、机舱盖处于关闭状态、车门处于关闭状态、低压电源状态为关态、动力电池的荷电状态小于第一预设值。其中，机舱盖即发动机盖。禁止高压上电故障包括但不限于：动力电池的单体电池荷电状态的偏差过高，即电池系统内的多个单体电池间的荷电状态偏差过大，继电器开路、弹簧故障无法接合或弹簧接合后无法分离等。低压电源状态为关态可以包括车辆处于驻车状态，例如车辆位于OFF档时，即车辆电源未通电，此时整车网络一般也处于休眠状态。在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池的电压有能力对外输出时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器结合上电，同时通过太阳能电池控制单元控制太阳能电池为动力电池充电。终端可以为手机APP，整车控制单元可以通过车载远程通信终端发送信息到手机APP。
本发明实施例的技术方案，通过太阳能电池与燃料电池协同工作为车辆提供动力，若车辆的功率需求超过动力电池的功率能力，启动燃料电池，与太阳能电池和动力电池共同为车辆供电，若车辆的功率需求没有超过动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式，即仅通过太阳能电池和动力电池为车辆供电；且当车辆处于停车充电状态时，太阳能电池控制单元可以根据太阳能电池的功率和动力电池的荷电状态控制太阳能电池为动力电池充电，实现了充分利用太阳能和电池电能，并且提高了供电效率。
可选地，图2为本发明实施例提供的另一种混合动力系统控制方法的流程图。参见图2，本实施例提供的混合动力系统控制方法包括：
S201、在行车准备完成模式下，如果动力电池的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元上报状态可用，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
S202、当动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制燃料电池起机。
具体地，第二预设值可以为能够使燃料电池起机的动力电池的荷电状态的门限值。当动力电池的荷电状态小于第二预设值，则整车控制单元控制燃料电池起机。
S203、充电条件包括动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，第三预设值大于第二预设值。
具体地，第三预设值可以为能够使燃料电池停机的动力电池的荷电状态的门限值。当动力电池的荷电状态小于第三预设值时，整车控制单元控制燃料电池持续为动力电池充电。
S204、在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，同时通过太阳能电池控制单元控制太阳能电池为动力电池充电。
可选地，图3为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图。参见图3，本实施例提供的混合动力系统控制方法包括：
S301、在行车准备完成模式下，如果动力电池的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元上报状态可用，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
S302、当动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制燃料起机。
S303、充电条件包括动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，第三预设值大于第二预设值。
S304、当动力电池的荷电状态大于或等于第三预设值，则整车控制单元控制燃料电池停机。
具体地，当动力电池的荷电状态大于或等于第三预设值，即动力电池的荷电状态大于或等于使燃料电池停机的动力电池的荷电状态的门限值，则整车控制单元控制燃料电池停机，停止为动力电池充电。
S305、动力电池的荷电状态大于第一预设值时，太阳能电池控制单元控制太阳能电池停止工作。
具体地，动力电池的荷电状态大于第一预设值时，即动力电池的荷电状态大于充电上限时，太阳能电池控制单元控制太阳能电池停止为动力电池充电或向驱动电机输出电能。
S306、在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，同时通过太阳能电池控制单元控制太阳能电池为动力电池充电。
可选地，图4为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图。参见图4，本实施例提供的混合动力系统控制方法包括：
S401、在行车准备完成模式下，如果动力电池的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元上报状态可用，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
S402、当动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制燃料电池起机。
具体地，燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元。燃料电池堆用于发电为动力电池充电，第一DC/DC可以为升压DC/DC，用于控制太阳能电池和/或燃料电池向动力电池输送能量，燃料电池控制单元用于控制燃料电池堆和第一DC/DC的工作状态。
S403、充电条件包括动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，第三预设值大于第二预设值。
S404、在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息。
S405、如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，控制燃料电池控制单元使能第一DC/DC。
具体地，继电器的第二端连接第二DC/DC，第二DC/DC可以为低压供电DC/DC，用于将动力电池中的能量转换一部分为蓄电池供电，避免蓄电池亏电严重。当处于停车充电模式下，很多器件仍然处于工作状态为动力电池充电，此时会消耗蓄电池中的电量维持器件工作，容易造成蓄电池电量亏损，蓄电池亏电会导致车辆无法启用，因此停车充电模式时需要通过第二DC/DC为蓄电池进行充电。如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器结合上电，同时整车控制单元控制燃料电池控制单元使能第一DC/DC为动力电池充电。
S406、当继电器反馈继电器闭合，第一DC/DC处于工作状态，第二DC/DC处于工作状态，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送工作请求，接收到太阳能电池控制单元的反馈工作状态为工作状态时，则进入停车充电模式。
具体地，当继电器反馈继电器闭合，第一DC/DC处于工作状态，第二DC/DC处于工作状态，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送工作请求，即请求太阳能电池为动力电池进行充电，接收到太阳能电池控制单元的反馈工作状态为工作状态时，表示太阳能电池开始工作为动力电池充电，此时进入停车充电模式。
可选地，图5为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图。参见图5，本实施例提供的混合动力系统控制方法包括：
S501、在行车准备完成模式下，如果动力电池的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元上报状态可用，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
S502、当动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制燃料电池起机。
S503、充电条件包括动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，第三预设值大于第二预设值。
S504、在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息。
S505、如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，控制燃料电池控制单元使能第一DC/DC。
S506、当继电器反馈继电器闭合，第一DC/DC处于工作状态，第二DC/DC处于工作状态，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送工作请求，接收到太阳能电池控制单元的反馈工作状态为工作状态时，则进入停车充电模式。
S507、在起动充电过程中或停车充电过程中满足以下至少一种条件，则进行停车充电下电流程，同时整车控制单元向终端报送充电停止：
有故障高压下电请求、机舱盖处于开启、车门处于开启、低压电源状态非处于关态；第一DC/DC反馈工作状态非工作状态、第二DC/DC反馈工作状态为非工作状态、太阳能电池控制单元工作状态为非工作状态超过预设时间；动力电池的荷电状态大于第一预设值。
具体地，高压下电故障可以包括绝缘失效或高压互锁故障等，例如有些部件没有连入高压回路，即系统回路的电气连接不完整。低压电源状态非处于关态可以包括车辆处于准备启动状态或点火状态等。第一DC/DC反馈工作状态非工作状态可以为第一DC/DC出现故障，第二DC/DC反馈工作状态为非工作状态可以为第二DC/DC出现故障。太阳能电池控制单元工作状态为非工作状态超过预设时间，其中，预设时间可以通过试验获得，用于确定太阳能电池的电压没有能力继续为动力电池充电，避免太阳能电池控制单元的状态频繁切换。动力电池的荷电状态大于第一预设值，即动力电池的荷电状态大于充电上限，不需要继续充电。此时进行停车充电下电流程，同时整车控制单元向终端报送充电停止，并报告停止充电的原因。
可选地，图6为本发明实施例提供的又一种混合动力系统控制方法的流程图。参见图6，本实施例提供的混合动力系统控制方法包括：
S601、在行车准备完成模式下，如果动力电池的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元上报状态可用，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送请求，以控制太阳能电池向驱动电机输出电能或者向动力电池充电。
S602、当动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制燃料电池起机。
S603、充电条件包括动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，第三预设值大于第二预设值。
S604、在停车充电模式下，太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒整车控制单元，整车控制单元向终端发送充电可用的信息。
S605、如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制继电器上电，控制燃料电池控制单元使能第一DC/DC。
S606、当继电器反馈继电器闭合，第一DC/DC处于工作状态，第二DC/DC处于工作状态，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送工作请求，接收到太阳能电池控制单元的反馈工作状态为工作状态时，则进入停车充电模式。
S607、在起动充电过程中或停车充电过程中满足以下至少一种条件，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送停止工作请求，整车控制单元停止第一DC/DC使能，停止第二DC/DC使能，控制继电器下电，车辆网络进入睡眠状态，同时整车控制单元向终端报送充电停止：
有故障高压下电请求、机舱盖处于开启、车门处于开启、低压电源状态非处于关态；DC/DC反馈工作状态非工作状态、第二DC/DC反馈工作状态为非工作状态、太阳能电池控制单元工作状态为非工作状态超过预设时间；动力电池的荷电状态大于第一预设值。
具体地，在起动充电过程中或停车充电过程中满足上述至少一种条件，则整车控制单元向太阳能电池控制单元发送停止工作请求，整车控制单元控制第一DC/DC停止工作，控制第二DC/DC停止工作，控制继电器断开下电，车辆网络进入睡眠状态，同时整车控制单元向终端报送充电停止，并报告停止充电的原因。
本发明实施例还提供了一种混合动力系统，图7为本发明实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图，该系统适用于本发明任意实施例所述的混合动力系统控制方法。参见图7，该系统包括：
整车控制单元1、燃料电池2、动力电池3、继电器4、太阳能电池5、太阳能电池控制单元6和网关7；动力电池3与继电器4的第一端连接，燃料电池2与继电器4的第二端连接；继电器4的第二端连接驱动电机8；太阳能电池控制单元6、整车控制单元1与网关7通信连接；
在行车准备完成模式下，整车控制单元1用于根据驾驶操作确定功率需求，在功率需求超过动力电池3的功率能力时，请求启动燃料电池2，如果功率需求没有超过动力电池3的功率能力，则工作在纯电动模式；
整车控制单元1用于在动力电池3的荷电状态小于第一预设值，且太阳能电池控制单元6上报状态可用时，向太阳能电池控制单元6发送请求，以控制太阳能电池5向驱动电机8输出电能或者向动力电池3充电；
在停车充电模式下，太阳能电池控制单元6用于检测到太阳能电池5可使用时唤醒整车控制单元1，整车控制单元1向终端10发送充电可用的信息，如果接收到终端10发送的充电请求；在满足充电条件时，整车控制单元1用于控制继电器4上电，同时通过太阳能电池控制单元6控制太阳能电池5为动力电池3充电。
具体地，具体地，整车控制器1可以用于根据驾驶操作确定功率需求，控制燃料电池2和太阳能电池控制单元6开始或停止为动力电池3充电或向驱动电机8输出电能。燃料电池2用于在功率需求超过动力电池3的功率能力时为动力电池3充电。动力电池3用于为车辆提供动力。继电器4用于通过闭合和断开切换系统状态处于高压上电或高压下电。太阳能电池5用于将太阳能转化为电能为动力电池3充电，太阳能电池控制单元6用于上报太阳能电池5的状态是否可用和太阳能电池5的电压等，并且控制太阳能电池5对动力电池3进行充电。网关7可以是车辆内部通信局域网的核心，用于实现各条总线上信息的共享以及实现车辆内部的网络管理和故障诊断等功能。驱动电机8用于将电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。终端10可以为手机APP，用于与整车控制单元通过车载远程通信终端11互相传递信息。
具体地，整车控制单元1根据驾驶操作确定功率需求，在功率需求超过动力电池3的功率能力时，请求启动燃料电池2，通过动力电池3、太阳能电池5和燃料电池2一起为车辆供电，如果功率需求没有超过动力电池3的功率能力，则工作在纯电动模式，通过动力电池3和太阳能电池5一起为车辆供电或仅通过动力电池3为车辆供电。当动力电池3的荷电状态小于动力电池3的充电上限，且太阳能电池5的电压达到有能力对外输出的电压值，则整车控制单元1向太阳能电池控制单元6发送请求，以控制太阳能电池2向驱动电机8输出电能或者向动力电池3充电。在停车充电模式下，太阳能电池控制单元6检测到太阳能电池5的电压有能力对外输出时唤醒整车控制单元1，整车控制单元1向终端10发送充电可用的信息，如果接收到终端10发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元1控制继电器4结合上电，同时通过太阳能电池控制单元6控制太阳能电池5为动力电池3充电。
本发明实施例的技术方案，通过太阳能电池与燃料电池协同工作为车辆提供动力，若车辆的功率需求超过动力电池的功率能力，启动燃料电池，与太阳能电池和动力电池共同为车辆供电，若车辆的功率需求没有超过动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式，即仅通过太阳能电池和动力电池为车辆供电；且当车辆处于停车充电状态时，太阳能电池控制单元可以根据太阳能电池的功率和动力电池的荷电状态控制太阳能电池为动力电池充电，实现了充分利用太阳能和电池电能，并且提高了供电效率。
可选地，图8为本发明实施例提供的另一种混合动力系统的结构示意图。参见图8，混合动力系统还包括：
燃料电池2包括燃料电池堆21、第一DC/DC22和燃料电池控制单元23；第一DC/DC22的第一端与太阳能电池5以及燃料电池堆21连接；第一DC/DC22的第二端与继电器4的第二端连接；燃料电池控制单元23与整车控制单元1通信连接。
具体地，燃料电池堆21用于提供电能为动力电池充电，第一DC/DC22可以为升压DC/DC，用于控制太阳能电池5和/或燃料电池2向动力电池3输送能量，燃料电池控制单元23用于控制燃料电池堆21和第一DC/DC22的工作状态。太阳能电池5由太阳能电池控制单元6和第一DC/DC22协同控制是否对动力电池3输送能量。
可选地，图9为本发明实施例提供的又一种混合动力系统的结构示意图。参见图9，混合动力系统还包括：
燃料电池2包括燃料电池堆21、第一DC/DC22和燃料电池控制单元23；第一DC/DC22的第一端与燃料电池堆21连接；第一DC/DC22的第二端与继电器4的第二端连接；太阳能电池5与继电器4的第一端连接；燃料电池控制单元23与整车控制单元1通信连接。
具体地，本发明实施例为混合动力系统的另一种连接方式，第一DC/DC22只用于控制燃料电池2向动力电池3输送能量。太阳能电池5仅通过太阳能电池控制单元6控制是否向动力电池3输送能量。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种混合动力系统控制方法，其特征在于，包括：整车控制单元、燃料电池、动力电池、继电器、太阳能电池、太阳能电池控制单元和网关；所述动力电池与所述继电器的第一端连接，所述燃料电池与所述继电器的第二端连接；所述继电器的第二端连接驱动电机；
所述控制方法包括：
在行车准备完成模式下，所述整车控制单元根据驾驶操作确定功率需求，在所述功率需求超过所述动力电池的功率能力时，请求启动所述燃料电池，如果所述功率需求没有超过所述动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式；
如果所述动力电池的荷电状态小于第一预设值，且所述太阳能电池控制单元上报状态可用，则所述整车控制单元向所述太阳能电池控制单元发送请求，以控制所述太阳能电池向所述驱动电机输出电能或者向所述动力电池充电；
在停车充电模式下，所述太阳能电池控制单元检测到太阳能电池可使用时唤醒所述整车控制单元，所述整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求，在满足充电条件时，整车控制单元控制所述继电器上电，同时通过所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池为动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整车控制单元根据驾驶操作确定功率需求，在所述功率需求超过所述动力电池的功率能力时，请求启动所述燃料电池，包括：
当所述动力电池的荷电状态小于第二预设值，则控制所述燃料电池起机；
所述充电条件包括所述动力电池的荷电状态小于第三预设值时；其中，所述第三预设值大于所述第二预设值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当所述动力电池的荷电状态大于或等于所述第三预设值，则所述整车控制单元控制所述燃料电池停机；
所述动力电池的荷电状态大于所述第一预设值时，所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池停止工作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进入所述停车充电模式的必要条件包括：车辆上无人员、车辆处于锁车状态、且车辆网络处于睡眠模式。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述充电条件包括以下至少一种：无禁止高压上电故障、机舱盖处于关闭状态、车门处于关闭状态、低压电源状态为关态、所述动力电池的荷电状态小于所述第一预设值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元；所述继电器的第二端连接第二DC/DC；
所述整车控制单元控制所述继电器上电，同时通过所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池为动力电池充电，包括：
所述整车控制单元控制所述继电器上电，控制所述燃料电池控制单元使能所述第一DC/DC；
当所述继电器反馈继电器闭合，所述第一DC/DC处于工作状态，所述第二DC/DC处于工作状态，则整车控制单元向所述太阳能电池控制单元发送工作请求，接收到所述太阳能电池控制单元的反馈工作状态为工作状态时，则进入停车充电模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在起动充电过程中或停车充电过程中满足以下至少一种条件，则进行停车充电下电流程，同时整车控制单元向终端报送充电停止：
有故障高压下电请求、机舱盖处于开启、车门处于开启、低压电源状态非处于关态；所述第一DC/DC反馈工作状态非工作状态、所述第二DC/DC反馈工作状态为非工作状态、所述太阳能电池控制单元工作状态为非工作状态超过预设时间；
所述动力电池的荷电状态大于所述第一预设值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述停车充电下电流程包括：
所述整车控制单元向所述太阳能电池控制单元发送停止工作请求，所述整车控制单元停止所述第一DC/DC使能，停止所述第二DC/DC使能，控制所述继电器下电，车辆网络进入睡眠状态。
9.一种混合动力系统，其特征在于，包括：整车控制单元、燃料电池、动力电池、继电器、太阳能电池、太阳能电池控制单元和网关；所述动力电池与所述继电器的第一端连接，所述燃料电池与所述继电器的第二端连接；所述继电器的第二端连接驱动电机；所述太阳能电池控制单元、所述整车控制单元与所述网关通信连接；
在行车准备完成模式下，所述整车控制单元用于根据驾驶操作确定功率需求，在所述功率需求超过所述动力电池的功率能力时，请求启动所述燃料电池，如果所述功率需求没有超过所述动力电池的功率能力，则工作在纯电动模式；
所述整车控制单元用于在所述动力电池的荷电状态小于第一预设值，且所述太阳能电池控制单元上报状态可用时，向所述太阳能电池控制单元发送请求，以控制所述太阳能电池向所述驱动电机输出电能或者向所述动力电池充电；
在停车充电模式下，所述太阳能电池控制单元用于检测到太阳能电池可使用时唤醒所述整车控制单元，所述整车控制单元向终端发送充电可用的信息，如果接收到终端发送的充电请求；在满足充电条件时，所述整车控制单元用于控制所述继电器上电，同时通过所述太阳能电池控制单元控制所述太阳能电池为动力电池充电。
10.根据权利要求9所述的混合动力系统，其特征在于，所述燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元；所述第一DC/DC的第一端与所述太阳能电池以及所述燃料电池堆连接；所述第一DC/DC的第二端与所述继电器的第二端连接；
所述燃料电池控制单元与所述整车控制单元通信连接。
11.根据权利要求9所述的混合动力系统，其特征在于，所述燃料电池包括燃料电池堆、第一DC/DC和燃料电池控制单元；所述第一DC/DC的第一端与所述燃料电池堆连接；所述第一DC/DC的第二端与所述继电器的第二端连接；所述太阳能电池与所述继电器的第一端连接；
所述燃料电池控制单元与所述整车控制单元通信连接。
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