CN115649015A - 一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法，燃料电池系统在前T分钟以固定功率P0输出，同时开始计时燃料电池系统的工作时长tt，并按照T分钟来划分时段。每过T分钟后，前一时段的整车平均功率PV(tt)作为下一时段燃料电池系统的输出功率PN，每隔T分钟改变一次燃料电池系统的输出功率。这样燃料电池系统的输出功率能够逐渐趋于前段时间T的整车实时功率平均值，时段周期T越小，越能够趋近于整车实时功率，动力电池SOC就会被控制在一个小范围区间内高效运行。随着燃料电池系统性能和输出响应的逐渐提升，分段周期T可以越来越小，进而动力电池SOC变化区间会越来越小，动力电池充放电时的能量损失就越来越小，整车氢耗和能耗就降的越来越低。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法。
背景技术
对于燃料电池汽车，由于燃料电池堆自身的缺陷，如其输出特性软、输出响应慢等，不能及时供给整车所需动力，而且价格昂贵，使用寿命短，所以不能单独直接作为能量源，因此目前燃料电池汽车使用燃料电池和动力电池双电源系统，而且动力电池作为主要功率输出源来实时满足整车能量需求。
随着燃料电池技术的提高，燃料电池输出功率在整车实时能量需求中占比会越来越高，以最终实现燃料电池取代动力电池作为主要功率输出源来满足整车实时能量需求的目的。而现有的车用能量管理策略就不再适用，现有技术中，主要以动力电池的SOC、车速等参数来划分燃料电池系统输出功率的几个区间，或者取整个时间段的整车平均需求功率的平均值作为燃料电池系统的功率输出（例如申请号为ZL202110393615.5的中国专利）。这都是将燃料电池系统固定在一个或少数几个功率点下工作，实际都是动力电池输出功率随整车功率需求在实时波动。
现有技术中，由于燃料电池输出功率在整车总需求功率中占比较低，这就导致动力电池充放电量较大，SOC变化幅度较大，SOC的两端差值较大，这不仅增加了对动力电池的依赖性，还容易缩短动力电池的使用寿命，增加动力电池的使用成本，导致整车能耗和整车氢耗较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法，能够提高燃料电池系统在整车实时能量需求中的功率占比，进而减小SOC变化区间，使动力电池SOC稳定在一定小范围内工作，以提高动力电池寿命和使用效率，从而实现降低整车氢耗；同时也能减少燃料电池系统的启停次数，进而延长燃料电池系统的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法，包括以下步骤：
S1：启动燃料电池系统前，先启动动力电池，对所述动力电池的工作时间以t进行计时，并判断SOC(t)是否小于SOC中，若成立，则PFC(t)以P0运行T分钟，然后按照S2执行；否则所述燃料电池系统不工作，然后按照S1执行；
S2：对所述燃料电池系统的工作时间以tt进行计时，计算tt除以T的值，商为N，余数为n，判断n是否等于0，若成立，则PN为PV(tt)，然后按照S3执行；否则不对PN另外赋值，并仍然按照S3执行；
S3：判断PFC(t)是否小于PN，若成立，则按照S4执行；否则按照S9执行；
S4：判断PN是否大于Pmax，若成立，则按照S5执行，否则按照S6执行；
S5：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则PFC(t+1)为Pmax，然后按照S2执行；
S6：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则按照S7执行；
S7：判断SOC(t)是否小于SOC下，若成立，则PFC(t+1)为Pmax，然后按照S8执行；否则PFC(t+1)以PFC(t)加上P1运行，然后按照S2执行；
S8：判断SOC(t)是否大于SOC中，若成立，则按照S2执行；否则PFC(t+1)为Pmax，然后按照S8执行；
S9：判断PN是否小于Pmin，若成立，则按照S10执行；否则按照S11执行；
S10：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则PFC(t+1)为Pmin，然后按照S2执行；
S11：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则按照S12执行；
S12：判断SOC(t)是否小于SOC下，若成立，则PFC(t+1)继续以PFC(t)运行，然后按照S2执行；否则PFC(t+1) 以PFC(t) 减去P2运行，然后按照S2执行；
其中：
t为所述动力电池启动运行时间，s；
tt为所述燃料电池系统启动运行时间，s；
T为设定时段整车平均功率对应的时长，min；
PFC(t)为所述燃料电池系统当前输出功率，kw；
PFC(t+1)为所述燃料电池系统下一时间输出功率，kw；
P0为所述燃料电池系统初始运行功率，kw；
Pmin为所述燃料电池系统最小运行功率，kw；
Pmax为所述燃料电池系统最大运行功率，kw；
PV(tt)为当前时间前T分钟时段的整车平均实时功率，kw；
PN为第N时段整车平均实时功率，kw；
SOC(t)为所述动力电池当前荷电状态，%；
SOC上为所述动力电池荷电状态上限值，%；
SOC中为所述动力电池荷电状态中间值，%；
SOC下为所述动力电池荷电状态下限值，%；
P1为所述燃料电池系统加载功率，kw；
P2为所述燃料电池系统降载功率，kw。
优选地，设定时段整车平均功率对应的时长T大于零且小于等于30min。
更优选地，设定时段整车平均功率对应的时长T为5min。
优选地，在S1-S12中，相互比较的两个值相等时，按照成立条件执行。
优选地，在S1-S12中，相互比较的两个值相等时，按照未成立条件执行。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明基于时段的车载燃料电池能量管理方法，燃料电池系统在前T分钟以固定功率P0输出，同时开始计时燃料电池系统的工作时长tt，并按照T分钟来划分时段。每过T分钟后，前一时段的整车平均功率PV(tt)作为下一时段燃料电池系统的输出功率PN，每隔T分钟改变一次燃料电池系统的输出功率。这样燃料电池系统的输出功率能够逐渐趋于前段时间T的整车实时功率平均值，而且时段周期T越小，越能够趋近于整车实时功率，动力电池SOC就会被控制在一个小范围区间内高效运行。随着燃料电池系统性能和输出响应的逐渐提升，分段周期T可以越来越小，进而动力电池SOC变化区间会越来越小，动力电池充放电时的能量损失就越来越小，整车氢耗和能耗就降的越来越低，从而可以减小动力电池的容量，以此降低动力电池重量、体积和使用成本。
附图说明
附图1为根据本发明具体实施例基于时段的车载燃料能量管理方法流程示意图；
附图2为现有的公交车燃料电池能量管理方法一；
附图3为现有的公交车燃料电池能量管理方法一对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的动力电池SOC变化曲线示意图；
附图4为现有的公交车燃料电池能量管理方法一对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的燃料电池系统功率变化曲线示意图；
附图5为现有的公交车燃料电池能量管理方法二对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的动力电池SOC变化曲线示意图；（具体方法参考申请号为ZL202110393615.5的中国专利）
附图6为现有的公交车燃料电池能量管理方法二对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的燃料电池系统功率变化曲线示意图；
附图7为本发明实施例中的车载燃料电池能量管理方法（T=5min）对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的动力电池SOC变化曲线示意图；
附图8为本发明实施例中的车载燃料电池能量管理方法（T=5min）对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的燃料电池系统功率变化曲线示意图；
附图9为本发明实施例中的车载燃料电池能量管理方法（T=30min）对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的动力电池SOC变化曲线示意图；
附图10为本发明实施例中的车载燃料电池能量管理方法（T=30min）对表1中的公交车进行燃料电池功率控制后得到的燃料电池系统功率变化曲线示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示，本实施例提供一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法，包括以下步骤：
S1：启动燃料电池系统前，先启动动力电池，对动力电池的工作时间以t进行计时，并判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否小于动力电池荷电状态中间值SOC中，若成立，则燃料电池系统当前输出功率PFC(t)以燃料电池系统初始运行功率P0运行T分钟，然后按照S2执行；否则燃料电池系统不工作，然后按照S1执行。
首次启动燃料电池系统时，动力电池当前荷电状态SOC(t)要低于一定值才允许启动，以避免动力电池当前荷电状态SOC(t)过高，在较短时间内达到动力电池荷电状态上限值SOC上,导致燃料电池系统启动后在较短时间内停机，停机次数增加，以及燃料电池寿命缩短。
S2：对燃料电池系统的工作时间以tt进行计时，计算tt除以T的值，商为N，余数为n，判断n是否等于0，若成立，则第N时段整车平均实时功率PN为当前时间前T分钟时段的整车平均实时功率PV(tt)，然后按照S3执行；否则不对第N时段整车平均实时功率PN另外赋值，并仍然按照S3执行。
这一步用于划分时段，即按照设定T时长，把燃料电池系统的运行总时长划分为多个时段，每个时段的燃料电池系统运行功率是定值PN，此值为当前时刻前一时段T的整车平均功率PV(tt)。由于PV(tt)是随tt时间一直变化的，而PN不随时间tt一直变化，PN只有在整数T时刻（即n=0）才变化，因此需要在整数T时刻对PN重新进行赋值。
S3：判断燃料电池系统当前输出功率PFC(t)是否小于第N时段整车平均实时功率PN，若成立，则按照S4执行；否则按照S9执行。
燃料电池系统当前输出功率PFC(t)大于第N时段整车平均功率PN时，需要降低燃料电池系统功率，以此使燃料电池系统功率逐渐逼近整车平均实时需求总功率。
S4：判断第N时段整车平均实时功率PN是否大于燃料电池系统最大运行功率Pmax，若成立，则按照S5执行，否则按照S6执行。
此时需要考虑燃料电池系统是否加载，因此需要判断第N时段整车平均功率PN是否大于燃料电池系统最大运行功率Pmax。
S5：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否大于动力电池荷电状态上限值SOC上，若成立，则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为0，燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为燃料电池系统最大运行功率Pmax，然后按照S2执行。
燃料电池系统功率不能超过自身最大值，同时只要动力电池当前荷电状态SOC(t)大于动力电池荷电状态上限值SOC上，燃料电池系统就需要停止工作。
S6：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否大于动力电池荷电状态上限值SOC上，若成立，则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为0，燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则按照S7执行。
此阶段燃料电池系统功率小于自身最大值，同时只要动力电池当前荷电状态SOC(t)大于动力电池荷电状态上限值SOC上，燃料电池系统就需要停止工作，否则就需要执行是否加载。
S7：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否小于动力电池荷电状态下限值SOC下，若成立，则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为燃料电池系统最大运行功率Pmax，然后按照S8执行；否则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)以燃料电池系统当前输出功率PFC(t)加上燃料电池系统加载功率P1运行，然后按照S2执行。
当动力电池当前荷电状态SOC(t)小于动力电池荷电状态下限值SOC下，需要加载，为了快速回到动力电池高效区，燃料电池系统以最大运行功率Pmax快速给动力电池充电。
S8：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否大于动力电池荷电状态中间值SOC中，若成立，则按照S2执行；否则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为燃料电池系统最大运行功率Pmax，然后按照S8执行。
此阶段能够使动力电池当前荷电状态SOC(t)快速回到动力电池荷电状态中间值SOC中。
S9：判断第N时段整车平均实时功率PN是否小于燃料电池系统最小运行功率Pmin，若成立，则按照S10执行；否则按照S11执行。
此时需要考虑燃料电池是否减载，因此需要判断第N时段整车平均功率PN是否小于燃料电池系统最小运行功率Pmin。
S10：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否大于动力电池荷电状态上限值SOC上，若成立，则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为0，燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为燃料电池系统最小运行功率Pmin，然后按照S2执行。
燃料电池系统功率不能小于自身最小值，同时只要动力电池当前荷电状态SOC(t)大于动力电池荷电状态上限值SOC上，燃料电池系统就需要停止工作。
S11：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否大于动力电池荷电状态上限值SOC上，若成立，则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)为0，燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则按照S12执行。
此阶段燃料电池系统功率大于自身最小值，只要动力电池当前荷电状态SOC(t)大于动力电池荷电状态上限值SOC上，燃料电池系统就需要停止工作，否则就需要执行是否减载。
S12：判断动力电池当前荷电状态SOC(t)是否小于动力电池荷电状态下限值SOC下，若成立，则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1)继续以燃料电池系统当前输出功率PFC(t)运行，然后按照S2执行；否则燃料电池系统下一时间输出功率PFC(t+1) 以燃料电池系统当前输出功率PFC(t) 减去燃料电池系统降载功率P2运行，然后按照S2执行。
当动力电池当前荷电状态SOC(t)小于动力电池荷电状态下限值SOC下，为了回到动力电池高效区，燃料电池系统功率不能减载，应保持不变，实现持续充电。
其中：
t为动力电池启动运行时间，单位为s；
tt为燃料电池系统启动运行时间，单位为s；
T为设定时段整车平均功率对应的时长，单位为min；在步骤S2中计算时，需先将tt和T换算成同一单位；
PFC(t)为燃料电池系统当前输出功率，单位为kw；
PFC(t+1)为燃料电池系统下一时间输出功率，单位为kw；
P0为燃料电池系统初始运行功率，单位为kw；
Pmin为燃料电池系统最小运行功率，单位为kw；
Pmax为燃料电池系统最大运行功率，单位为kw；
PV(tt)为当前时间前T分钟时段的整车平均实时功率，kw；
PN为第N时段整车平均实时功率，单位为kw；
SOC(t)为动力电池当前荷电状态，%；
SOC上为动力电池荷电状态上限值，%；
SOC中为动力电池荷电状态中间值，%；
SOC下为动力电池荷电状态下限值，%；
P1为燃料电池系统加载功率，单位为kw；
P2为燃料电池系统降载功率，单位为kw。
这里对动力电池当前荷电状态SOC(t)的判断通过动力电池BMS提供。动力电池BMS属于现有技术，这里不做详述。
其中，设定时段整车平均功率对应的时长T大于零且小于等于30min，优选为5min。
在S1-S12中，相互比较的两个值相等时，即可以按照成立条件执行，也可以按照未成立条件执行。
以S3为例，燃料电池系统当前输出功率PFC(t)等于第N时段整车平均实时功率PN时，按照S4执行，或者按照S9执行，两者取其一即可。
以下以某城市公交车每天运行情况进行仿真分析，仿真时间步长为0.1s，运行参数如下表1所示。
表1 某城市公交车每天运行参数
| 序号 | 项目 | 参数 |
| 1 | 路谱 | 某城市3路公交路线 |
| 2 | 车重(kg) | 11000 |
| 3 | 锂电池电量(kwh) | 55 |
| 4 | 每圈里程(km) | 21 |
| 5 | 每圈时长(s) | 3900 |
| 6 | 每圈间隔时长(s) | 600 |
| 7 | 每圈平均功率(kw) | 12 |
| 8 | 圈数 | 8 |
| 9 | 总里程(km) | 168 |
| 10 | 附件功率(kw) | 4.5 |
| 11 | 初始SOC(%) | 61 |
参见图2所示，为现有的公交车燃料电池能量管理方法一，燃料电池系统功率PFC(t)随动力电池SOC进行变化。其中，每次启堆功率是22.5kw；动力电池SOC充到75%时，燃料电池系统停止工作，之后动力电池SOC要降到50%以下，燃料电池系统才启动工作。
将申请号为ZL202110393615.5的中国专利中公开的电池能量管理方法作为现有的公交车燃料电池能量管理方法二，每次启堆前n=5min燃料电池以恒定P0=22.5kw功率输出；从第5min之后，以整车平均实时需求总功率作为燃料电池输出功率。同时其他参数取值如下：
Pmin为燃料电池系统最小运行功率，取8kw；
Pmax为燃料电池系统最大运行功率，取54kw；
SOC上为动力电池荷电状态上限值，取75%；
SOC中为动力电池荷电状态中间值，取65%；
SOC下为动力电池荷电状态下限值，取30%；
P1为燃料电池系统加载功率，取20w；
P2为燃料电池系统减载功率，取30w。
本实施例方法为，每次启堆前T=5min/T=30min燃料电池以恒定P0=22.5kw功率输出；从第5min/30min之后，按照5min/30min进行划分时间段，当前时间段燃料电池系统工作功率为上一时间段整车平均功率。同时其他参数取值如下：
Pmin为燃料电池系统最小运行功率，取8kw；
Pmax为燃料电池系统最大运行功率，取54kw；
SOC上为动力电池荷电状态上限值，取75%；
SOC中为动力电池荷电状态中间值，取65%；
SOC下为动力电池荷电状态下限值，取30%；
P1为燃料电池系统加载功率，取20w；
P2为燃料电池系统减载功率，取30w。
参见图3-4所示，SOC变化幅度很大，其中有一次超过75%，导致燃料电池停机，直到SOC降到50%才让燃料电池系统启动，燃料电池系统功率变化频率较少，氢耗为4.5kg/100km。
参见图5-6所示，SOC变化幅度较大，初始SOC为61%，结束时SOC只有51%，燃料电池系统功率变化幅度较小，氢耗为4.51kg/100km。
由上述数据分析可知，这两种公交车燃料电池能量管理方法不仅导致动力电池SOC的变化区间大，使得动力电池寿命快速缩短，而且还增加燃料电池系统启停次数，进而使燃料电池寿命加速缩短，同时整车氢耗也相对较高。
参见图7、9所示，SOC变化幅度比上述两种方法都要小，尤其始末两端的SOC基本一致，没有出现动力电池超过75%从而导致燃料电池停机的现象。并且T越小SOC变化幅度越小，越有利于延长动力电池使用寿命，对动力电池的依赖性越小，可以显著降低动力电池的成本。
参见图8、10所示，燃料电池系统输出功率要比上述两种方法变化更为频繁，这是由于燃料电池系统输出功率在整车总需求功率中占比越来越高，并且T越小占比越高，这样动力电池充放电量就越小。由于动力电池充放电都有能量损耗，所以随着T越小这部分的能量损耗也越小，从而整车能耗就会越小，进而整车氢耗也就越小。T=5min时对应的氢耗为4.42kg/100km，T=30min时对应的氢耗为4.45kg/100km。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于时段的车载燃料电池能量管理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：启动燃料电池系统前，先启动动力电池，对所述动力电池的工作时间以t进行计时，并判断SOC(t)是否小于SOC中，若成立，则PFC(t)以P0运行T分钟，然后按照S2执行；否则所述燃料电池系统不工作，然后按照S1执行；
S2：对所述燃料电池系统的工作时间以tt进行计时，计算tt除以T的值，商为N，余数为n，判断n是否等于0，若成立，则PN为PV(tt)，然后按照S3执行；否则不对PN另外赋值，并仍然按照S3执行；
S3：判断PFC(t)是否小于PN，若成立，则按照S4执行；否则按照S9执行；
S4：判断PN是否大于Pmax，若成立，则按照S5执行，否则按照S6执行；
S5：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则PFC(t+1)为Pmax，然后按照S2执行；
S6：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则按照S7执行；
S7：判断SOC(t)是否小于SOC下，若成立，则PFC(t+1)为Pmax，然后按照S8执行；否则PFC(t+1)以PFC(t)加上P1运行，然后按照S2执行；
S8：判断SOC(t)是否大于SOC中，若成立，则按照S2执行；否则PFC(t+1)为Pmax，然后按照S8执行；
S9：判断PN是否小于Pmin，若成立，则按照S10执行；否则按照S11执行；
S10：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则PFC(t+1)为Pmin，然后按照S2执行；
S11：判断SOC(t)是否大于SOC上，若成立，则PFC(t+1)为0，所述燃料电池系统停止工作，然后按照S1执行；否则按照S12执行；
S12：判断SOC(t)是否小于SOC下，若成立，则PFC(t+1)继续以PFC(t)运行，然后按照S2执行；否则PFC(t+1) 以PFC(t) 减去P2运行，然后按照S2执行；
其中：
t为所述动力电池启动运行时间，s；
tt为所述燃料电池系统启动运行时间，s；
T为设定时段整车平均功率对应的时长，min；
PFC(t)为所述燃料电池系统当前输出功率，kw；
PFC(t+1)为所述燃料电池系统下一时间输出功率，kw；
P0为所述燃料电池系统初始运行功率，kw；
Pmin为所述燃料电池系统最小运行功率，kw；
Pmax为所述燃料电池系统最大运行功率，kw；
PV(tt)为当前时间前T分钟时段的整车平均实时功率，kw；
PN为第N时段整车平均实时功率，kw；
SOC(t)为所述动力电池当前荷电状态，%；
SOC上为所述动力电池荷电状态上限值，%；
SOC中为所述动力电池荷电状态中间值，%；
SOC下为所述动力电池荷电状态下限值，%；
P1为所述燃料电池系统加载功率，kw；
P2为所述燃料电池系统降载功率，kw。
2.根据权利要求1所述的基于时段的车载燃料电池能量管理方法，其特征在于：设定时段整车平均功率对应的时长T大于零且小于等于30min。
3.根据权利要求2所述的基于时段的车载燃料电池能量管理方法，其特征在于：设定时段整车平均功率对应的时长T为5min。
4.根据权利要求1所述的基于时段的车载燃料电池能量管理方法，其特征在于：在S1-S12中，相互比较的两个值相等时，按照成立条件执行。
5.根据权利要求1所述的基于时段的车载燃料电池能量管理方法，其特征在于：在S1-S12中，相互比较的两个值相等时，按照未成立条件执行。
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| CN110182071A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-30 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种功率跟随型燃料电池整车能量管理控制方法 |
| CN110962693A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-07 | 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种基于有限状态分层的燃料电池汽车能量管理方法 |
| CN111055728A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-24 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 氢燃料电池与动力电池混合动力客车的能量控制方法 |
| WO2021073036A1 (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 江苏大学 | 一种燃料电池公交车实时全局优化智能控制系统及方法 |
| CN112977180A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-18 | 苏州市华昌能源科技有限公司 | 一种基于平均值的车载燃料电池能量管理方法 |
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2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180375135A1 (en) * | 2015-12-25 | 2018-12-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method for controlling fuel cell system |
| CN110182071A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-30 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种功率跟随型燃料电池整车能量管理控制方法 |
| WO2021073036A1 (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 江苏大学 | 一种燃料电池公交车实时全局优化智能控制系统及方法 |
| CN110962693A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-07 | 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种基于有限状态分层的燃料电池汽车能量管理方法 |
| CN111055728A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-24 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 氢燃料电池与动力电池混合动力客车的能量控制方法 |
| CN112977180A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-18 | 苏州市华昌能源科技有限公司 | 一种基于平均值的车载燃料电池能量管理方法 |
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