CN115742882A - 电池的能量管理方法、装置、电子设备及车辆 - Google Patents

电池的能量管理方法、装置、电子设备及车辆 Download PDF

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CN115742882A CN202211512918.5A CN202211512918A CN115742882A CN 115742882 A CN115742882 A CN 115742882A CN 202211512918 A CN202211512918 A CN 202211512918A CN 115742882 A CN115742882 A CN 115742882A
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Abstract

本申请提供一种电池的能量管理方法，在确定启动模式为低温冷启动模式后，获取车辆的请求功率并确定燃料电池的实际输出功率，可以通过比较实际输出功率和请求功率来确定当前的能量管理需求，然后根据请求功率和实际输出功率确定能量管理需求所对应回收功率或补偿功率，通过回收实际输出功率中的回收功率来保证动力电池不会出现过度充电的危险，以补偿功率过对实际输出功率进行补偿，解决了车辆动力输出不足的问题，进而保证了燃料电池可以顺利的启动，避免了动力电池电量持续下降甚至车辆直接下电的问题。

Description

电池的能量管理方法、装置、电子设备及车辆
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池的能量管理方法、装置、电子设备及车辆。
背景技术
随着目前全球资源日渐匮乏和环境污染日渐严重的情况下，环保越来越成为各个行业关注的课题，汽车行业也不例外，各国内外汽车行业及其零部件开发商越来越关注是否会有一种既能保护环境又能节省资源的燃料应用在汽车上，所以氢燃料电池作为一种清洁、高效、无污染的电化学发电装置受到了国内外的普遍关注，与此同时氢燃料电池汽车成为当前汽车行业发展的主流，所以，燃料电池汽车的安全性与经济性成为各个汽车企业必须关注的课题，但是，当车辆的动力电池温度低于-20℃时，燃料电池的输出功率大于动力电池的充电功率，会造成对动力电池的过度充电，此时会禁止燃料电池的启动，导致动力电池电量持续下降甚至车辆直接下电，且在低温时动力电池的充放电功率较小，导致燃料电池可输出的实际功率较小，可能导致车辆动力输出不足的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种电池的能量管理方法、装置、电子设备及车辆，用于解决低温环境下车辆无法上电、动力电池过渡充电和动力输出不足的问题。
基于上述目的，本申请的第一方面提供了一种电池的能量管理方法，其特征在于，包括：
确定燃料电池的启动模式；
若所述启动模式为低温冷启动模式，获取车辆的请求功率并确定所述燃料电池的实际输出功率；
根据所述请求功率和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
可选地，所述获取车辆的请求功率并确定所述燃料电池的实际输出功率，包括：
获取所述请求功率、动力电池的充电功率和电加热器的额定功率；
根据所述额定功率和所述充电功率确定所述燃料电池的最大输出功率；
根据所述请求功率、所述额定功率和所述最大输出功率确定所述燃料电池的实际输出功率。
可选地，根据所述请求功率、所述额定功率和所述最大输出功率确定所述燃料电池的实际输出功率，包括：
若所述请求功率小于或等于所述额定功率，将所述额定功率确定为所述实际输出功率；
若所述请求功率大于所述额定功率，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率。
可选地，根据所述请求功率和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率，包括：
确定整车额定输出功率；
根据所述额定功率、所述最大输出功率和所述整车额定输出功率确定多个功率区间；
确定所述请求功率所处的目标功率区间；
根据所述目标功率区间和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
可选地，所述确定整车额定输出功率，包括：
获取所述动力电池的放电功率；
根据所述最大输出功率和所述放电功率确定所述车辆的所述整车额定输出功率。
可选地，所述多个功率区间包括第一功率区间、第二功率区间，第三功率区间和第四功率区间；所述根据所述额定功率、所述最大输出功率和所述整车额定输出功率确定多个功率区间，包括：
将小于或等于所述额定功率的区间确定为所述第一功率区间；
将大于所述额定功率，且小于等于所述最大输出功率的区间确定为所述第二功率区间；
将大于所述最大输出功率，且小于等于所述整车额定输出功率的区间确定为所述第三功率区间；
将大于所述整车额定输出功率的区间确定为所述第四功率区间。
可选地，所述根据所述目标功率区间和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率，包括：
若所述目标功率区间为所述第一功率区间，将所述额定功率确定为所述实际输出功率，并将所述额定功率与所述请求功率的差值确定为所述回收功率；
若所述目标功率区间为所述第二功率区间，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率，并将所述最大输出功率与所述请求功率的差值确定为所述回收功率；
若所述目标功率区间为所述第三功率区间，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率，并将所述请求功率与所述最大输出功率的差值确定为所述补偿功率；
若所述目标功率区间为所述第四功率区间，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率，并进行降低功率提示。
本申请的第二方面提供了一种电池的能量管理装置，包括：
启动模式确认模块，被配置为：确定燃料电池的启动模式；
实际输出确定模块，被配置为：若所述启动模式为低温冷启动模式，获取车辆的请求功率并确定所述燃料电池的实际输出功率；
功率管理模块，被配置为：根据所述请求功率和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本申请第一方面提供的所述的方法。
本申请的第四方面提供了一种车辆，包括本申请第三方面提供的所述电子设备。
从上面所述可以看出，本申请提供的电池的能量管理方法、装置、电子设备及车辆，首先需要确定确定燃料电池的启动模式，只有在冷启动模式下才可以利用本申请提供的电池的能量管理方法决绝低温环境下车辆无法上电、动力电池过渡充电和动力输出不足的问题；在确定启动模式为低温冷启动模式后，获取车辆的请求功率并确定燃料电池的实际输出功率，可以通过比较实际输出功率和请求功率来确定当前的能量管理需求，然后根据请求功率和实际输出功率确定能量管理需求所对应回收功率或补偿功率，通过回收实际输出功率中的回收功率来保证动力电池不会出现过度充电的危险，以补偿功率过对实际输出功率进行补偿，解决了车辆动力输出不足的问题，进而保证了燃料电池可以顺利的启动，避免了动力电池电量持续下降甚至车辆直接下电的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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申请的实施例，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为本申请实施例电池的能量管理方法的流程图；
图2为本申请实施例确定请求功率和实际输出功率的流程图；
图3为本申请实施例确定实际输出功率的流程图；
图4为本申请实施例确定回收功率或补偿功率的流程图；
图5为本申请实施例划分功率区间的流程图；
图6为本申请实施例根据目标功率区间确定回收功率或补偿功率的流程图的示意图；
图7为本申请实施例电池的能量管理装置的结构示意图；
图8为本申请实施例电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如背景技术所示，在相关技术中，如果动力电池温度较低，动力电池的充电功率也会很低甚至可充电功率降低至0kW，所以燃料电池车辆载动力电池温度低于-15℃时电池充电功率较低，当温度低于-20℃时，车辆只能纯电启动驱动，禁止启动燃料电池，但是，当动力电池电量较低时车辆可能无法正常行驶；如果可以启动燃料电池，在行驶过程中如果有紧急降载工况产生，燃料电池由于自身特性功率无法瞬间下降，并且当燃料电池冷却液温度低于5℃时燃料电池启动属于冷启动，当燃料电池冷启动过程中燃料电池电流至少要达到75A，此时燃料电池产生功率为23KW，否则燃料电池内部就会有反极风险，影响燃料电池寿命，但是燃料电池自身附件最多可以消耗13kW的功率，所以燃料电池的实际输出功率为10kW±1kW，但是此时动力电池的充电功率较小，紧急降载会导致对动力电池进行过度充电。
所以当动力电池温度低于-15℃，且动力电池电量低于燃料电池启动阈值时，为了满足车辆动态能量平衡且防止动力电池馈电需要启动燃料电池，但是，车辆动力电池温度低于-15℃时整车需求功率较小且动力电池无回充能力(动力电池的充电功率较低，甚至为0KW)，且在紧急降载状态下，车辆只允许燃料电池的实际输出功率小于或等于动力电池可充电功率，但是动力电池的充放电功率均受温度及当前电量影响，所以低温时动力电池可充电功率很小甚至为0kW，燃料电池的输出功率会对动力电池进行过渡充电，可能导致动力电池的寿命减少，所以此时出于安全的考虑，此时车辆会禁止启动燃料电池(因为低温时需要保证燃料电池输出功率必须小于或等于动力电池可充电功率，否则车辆紧急制动时由于燃料电池独有特性，输出功率不能瞬时降低，就会可能对动力电池进行过充，降低动力电池使用寿命)，车辆必须进行纯电驱动，但是动力电池电量较低时车辆只能进行下电，进而导致车辆低温冷启动无法完成，使客户产生抱怨，而较小的充电功率限制了燃料电池的实际输出功率的大小，导致车辆可能存在动力输出不足的问题。
本申请实施例提供的电池的能量管理方法在确定启动模式为低温冷启动模式后，可以通过比较实际输出功率和请求功率来确定当前的能量管理需求，然后根据请求功率和实际输出功率确定能量管理需求所对应回收功率或补偿功率，通过电加热器回收实际输出功率中的回收功率来保证动力电池在紧急降载情况下不会出现过度充电的危险，动力电池以补偿功率对实际输出功率进行补偿，解决了车辆动力输出不足的问题，电加热器在对功率进行回收的同时，提升了动力电池和燃料电池冷却液的温度，保证了燃料电池可以顺利的启动，避免了动力电池电量持续下降甚至车辆直接下电的问题，具体结合以下实施例进行说明。
在一些实施例中，在用户执行上电操作后，需要检测动力电池的当前电量，在当前电量小于或等于预设的下电电量时，判定动力电池电力过低，停止上电进程，并通知驾驶员动力电池电量过低；在当前电量大于预设的下电电量时，比较当前电量与燃料电池的启动阈值，如果当前电量大于启动阈值，说明动力电池电量充足，进行纯电上电；如果当前电量小于或等于启动阈值，说明动力电池电量不足，需要启动燃料电池，若此时冷却液的温度大于预设的温度阈值，确定不满足燃料电池的冷启动条件，控制燃料电池进行常温启动，若此时冷却液的温度小于或等于预设的温度阈值，确定冷却液的温度满足燃料电池的冷启动条件，控制然连电池进行低温冷启动，在低温冷启动燃料电池后，获取动力电池的充电功率、燃料电池的实际输出功率、电加热器的额定功率和车辆的请求功率，当请求功率大于零，小于或等于额定功率时，计算加热功率，并根据加热消耗功率进行整车加热；当请求功率大于额定功率，且小于或等于最大输出功率时，计算回收功率，并根据该回收功率对动力电池进行充电；当请求功率大于最大输出功率，且小于或等于整车额定输出功率时，计算补偿功率，并根据该补偿功率控制动力电池进行放电；当请求功率大于整车额定输出功率时，提示用户降低请求功率。
在一些实施例中，如图1所示，一种电池的能量管理方法，包括：
步骤100：确定燃料电池的启动模式。
在该步骤中，由于本申请实施例提供的电池的低温启动方法为低温环境且动力电池电量较低时(例如，动力电池温度低于-20℃且燃料电池温度低于5℃)的燃料电池的启动方法，所以，首先需要确定动力电池的当前电量，可选地，在驾驶员执行车辆的上电造作流程时，例如，将车钥匙插入钥匙孔，并转动车钥匙至“ON”标志位，部署于车辆内的中央控制开关模块(Central Computing Unit，CCU)开始控制车辆执行上电流程，此时，中央控制开关模块首先需要检测动力电池的荷电状态(state-of-charge，SOC)来确定当前电量，如果动力电池的当前电量小于或等于5％，则认为动力电池电量较低，中央控制开关模块CCU无法控制车辆继续执行上电流程，并通过仪表(Instrument Panel，IP)提示驾驶员“动力电池电量低，车辆无法上电”；如果动力电池的当前电量大于5％，中央控制开关模块CCU则控制车辆执行纯电上电，车辆纯电上电完成后继续检测动力电池的当前电量，当动力电池的当前电量达到燃料电池启动阈值时中央控制开关模块CCU则请求燃料电池启动并向燃料控制单元(Fuel Control Unit，FCU)发送启动请求；燃料控制单元FCU接收到中央控制开关模块CCU发送的启动请求后，控制燃料电池系统启动并检测燃料电池的冷却液温度，如果冷却液温度大于5℃，则燃料电池执行常温启动，确定启动类型为常温启动模式，如果冷却液温度小于或等于5℃，则燃料电池执行低温冷启动，确定启动类型为冷启动模式，然后，燃料控制单元FCU将燃料电池启动类型发给中央控制开关模块CCU并控制燃料电池根据启动类型进行启动。
步骤200：若启动模式为低温冷启动模式，获取车辆的请求功率并确定燃料电池的实际输出功率。
在该步骤中，车辆的请求功率是指车辆执行驾驶员的操作时，请求动力电池和/或燃料电池提供的功率；为了满足车辆的请求功率，燃料电池的实际输出功率会随着车辆请求功率的变化而改变的，但是为了避免在紧急降载时对动力电池进行过度充电，需要限定燃料电池的最大输出功率，燃料电池的最大输出功率是指，在冷启动过程中，为了避免动力电池因为过度充电而损坏，允许燃料电池释放的最大功率，示例性的，该最大输出功率可以由两部分构成，分别为电加热器的额定功率和动力电池的充电功率，其中，电加热器的额定功率是指电加热器能够连续输出的有效功率，也就是在正常的工作环境下可以持续工作的最大功率，即电加热器最多可以消耗的功率。
步骤300：根据请求功率和实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
在该步骤中，将动力电池和燃料电池的总输出作为整车额定输出功率，而燃料电池的最大输出功率为PF＝PBC+PPTC，动力电池的最大输出功率为当前温度和当前电量下的放电功率PBD，其中，PBC为当前温度和当前电量下动力电池的充电功率，PPTC为电加热器的额定功率，将额定功率和充电功率的和作为最大输出功率可以保证在车辆进入紧急降载状态后动力电池和电加热器可以消耗掉全部的实际输出功率，避免过高的功率导致动力电池过度充电或导致电加热器超载运作，减少安全隐患，则整车额定输出功率PV＝PBD+PF＝PBC+PBD+PPTC，当请求功率小于或等于整车额定输出功率时，可以通过电加热器回收实际输出功率中大于请求功率的回收功率来保证动力电池在紧急降载情况下不会出现过度充电的危险，动力电池以请求功率大于实际输出功率的补偿功率对实际输出功率进行补偿，解决了车辆动力输出不足的问题，但是，当请求功率大于整车额定输出功率时，出于安全考虑，不能继续提升燃料电池输出，只能提示驾驶员当前功率不足，使驾驶员降低请求功率。
综上所述，在确定启动模式为低温冷启动模式后，可以通过比较实际输出功率和请求功率来确定当前的能量管理需求，然后在请求功率小于或等于整车额定输出功率时，通过电加热器回收实际输出功率中的回收功率来保证动力电池在紧急降载情况下不会出现过度充电的危险；或者控制动力电池以补偿功率对实际输出功率进行补偿，解决了车辆动力输出不足的问题，电加热器在对功率进行回收的同时，提升了动力电池和燃料电池冷却液的温度，保证了燃料电池可以顺利的启动，避免了动力电池电量持续下降甚至车辆直接下电的问题。
在一些实施例中，如图2所示，获取车辆的请求功率并确定燃料电池的实际输出功率，包括：
步骤210：获取请求功率、动力电池的充电功率和电加热器的额定功率。
在该步骤中，在驾驶员操作车辆时，车辆根据驾驶员的请求确定所需要的请求功率；由于动力电的充电功率与动力电池的当前温度呈正相关关系，且变化率较大，较小的温度改变就会产生较大的充电功率的变化，且动力电的充电功率与动力电池的电量呈负相关关系，且变化率较小，较大的电量改变才会产生较大的充电功率的变化；示例性的，在当前温度为为-18℃、电量为6％时，若此时动力电池的充电功率为19KW(在低于-20℃时，充电功率可能迅速下降至0KW)，在温度上升至-10℃时，在电量不变的前提下，充电功率可以达到45KW；而在当前温度不变的情况下，电量由6％提升到10％时，动力电池的充电功率只会由19KW变化至18KW，所以在确定燃料电池为冷启动时，可以说明此时动力电池的当前温度已经低于-15℃，且电量已经低于燃料电池的启动阈值，此时电量的变化几乎不会引起功率的变化，所以主要以当前温度来确定动力电池的充电功率；可选地，电加热器的额定功率在电加热器安装时就已经将其存储至车辆额存储介质中了，在需要该数据时，调用存储介质中的额定功率即可。
步骤220：根据额定功率和充电功率确定燃料电池的最大输出功率。
在该步骤中，示例性的，计算额定功率PPTC和充电功率PBC的和PF＝PBC+PPTC，将PF确定为燃料电池的最大输出功率，将额定功率和充电功率和作为最大输出功率可以保证在车辆进入紧急降载状态后动力电池和电加热器可以消耗掉全部的实际输出功率，避免过高的功率导致动力电池过度充电或导致电加热器超载运作，减少安全隐患。
步骤230：根据请求功率、额定功率和最大输出功率确定燃料电池的实际输出功率。
在该步骤中，若请求功率小于或等于额定功率，PV'≤PPTC＝10kW，此时燃料电池的实际输出功率PF＝10kW；若请求功率大于额定功率，PV'≥PPTC＝10kW，此时燃料电池的实际输出功率为最大输出功率PF＝PBC+PPTC＝PBC+10kW。
在一些实施例中，如图3所示，根据请求功率、额定功率和最大输出功率确定燃料电池的实际输出功率，包括：
步骤231：若请求功率小于或等于额定功率，将额定功率确定为实际输出功率。
在该步骤中，如果需求功率小于或等于额定功率，将额定功率确定为燃料电池的实际输出功率，因为当需求功率小于或等于额定功率时，控制燃料电池的实际输出功率等于需求功率虽然可以满足驾驶员的驾驶需求，但是动力电池此时不进行运作，温度上升速度很慢，所以利用额定功率和需求功率的差值功率10-PV'运行电加热器，加快动力电池的温度提升，并减少燃料电池启动完成的时间；且在车辆进入紧急降载状态后，电加热器可以消耗全部的是实际输出功率，保证不会对动力电池造成过渡充电的危险。
步骤232：若请求功率大于额定功率，将最大输出功率确定为实际输出功率。
在该步骤中，如果需求功率大于额定功率，将最大输出功率确定为燃料电池的实际输出功率，因为当需求功率大于额定功率时，控制燃料电池的实际输出功率等于需求功率虽然可以满足驾驶员的驾驶需求，但是动力电池此时不进行运作，温度上升速度很慢，所以利用最大输出功率和需求功率的差值功率PF-PV'运行电加热器，加快动力电池的温度提升，并减少燃料电池启动完成的时间；且在车辆进入紧急降载状态后，由于动力电池的充电功率和电加热器的额定功率和等于最大输出功率，动力电池和电加热器在此时可以消耗全部的实际输出功率，所以不会对动力电池造成过渡充电的危险。
在一些实施例中，如图4所示，根据请求功率和实际输出功率确定回收功率或补偿功率，包括：
步骤310：确定整车额定输出功率。
在该步骤中，包括：获取动力电池的放电功率。
根据最大输出功率和放电功率确定车辆的整车额定输出功率。
其中，由于动力电的放电功率与动力电池的当前温度呈正相关关系，温度改变就会导致放电功率的增大，且动力电的放电功率与动力电池的电量也呈正相关关系，电量改变就会放电功率的变大；示例性的，在当前温度为为-20℃、电量为6％时，若此时动力电池的放电功率为10KW，在温度上升至-10℃时，在电量不变的前提下，放电功率可以达到13KW；而在当前温度不变的情况下，电量由6％提升到10％时，动力电池的放电功率由10KW变化至12KW，所以可以通过动力电池的当前温度和当前电量来确定动力电池的放电功率，则整车额定输出功率PV＝PBD+PF＝PBC+PBD+PPTC，整车额定输出功率PV表示动力电池和燃料电池当前能够为车辆提供的最大的输出功率。
步骤320：根据额定功率、最大输出功率和整车额定输出功率确定多个功率区间。
在该步骤中，示例性的，多个功率区间包括第一功率区间、第二功率区间，第三功率区间和第四功率区间；如图5所示，则步骤320包括：
步骤321：将小于或等于额定功率的区间确定为第一功率区间。
在该步骤中，将0KW至10KW作为第一功率区间是因为电加热器可以消耗掉第一功率区间上限值。
步骤322：将大于额定功率，且小于等于最大输出功率的区间确定为第二功率区间。
在该步骤中，将10KW至PF作为第二功率区间是因为此时需要利用电加热器进行功率回收。
步骤323：将大于最大输出功率，且小于等于整车额定输出功率的区间确定为第三功率区间。
在该步骤中，将PF至PV作为第三功率区间是因为此时需要利用动力电池进行功率补偿。
步骤324：将大于整车额定输出功率的区间确定为第四功率区间。
在该步骤中，将大于PV作为第四功率区间是因为此时需要进行功率限制提醒。
步骤330：确定请求功率所处的目标功率区间。
步骤340：根据目标功率区间和实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
在具体实施时，如图6所示，步骤340包括：
步骤341：若目标功率区间为第一功率区间，将额定功率确定为实际输出功率，并将额定功率与请求功率的差值确定为回收功率。
在该步骤中，示例性的，如果请求功率为PV'＝8KW，0KW≤8KW≤10KW，请求功率位于第一功率区间，所以将第一功率区间作为目标功率区间，此时，燃料控制单元FCU控制燃料电池以额定功率10KW作为实际输出功率进行运行，燃料电池的实际输出功率根据请求功率驱动车辆的同时，将10-PV'＝10-8＝2KW作为回收功率，利用电加热器对回收功率进行消耗，加速动力电池和燃料电池冷却液温度提升。
步骤342：若目标功率区间为第二功率区间，将最大输出功率确定为实际输出功率，并将最大输出功率与请求功率的差值确定为回收功率。
在该步骤中，示例性的，如果请求功率为PV'＝12KW，充电功率PBC＝18KW，则PF＝PBC+PPTC＝10+18＝28KW，10KW≤12KW≤28KW，请求功率位于第二功率区间，所以将第二功率区间作为目标功率区间，此时，燃料控制单元FCU控制燃料电池以最大输出功率28KW作为实际输出功率进行运行，燃料电池的实际输出功率根据请求功率驱动车辆的同时，将28-PV'＝28-12＝16KW作为回收功率，首先利用电加热器以额定功率10KW对回收功率进行消耗，然后利用剩余的6KW对动力电池进行充电，加速动力电池和燃料电池冷却液温度提升。
步骤343：若目标功率区间为第三功率区间，将最大输出功率确定为实际输出功率，并将请求功率与最大输出功率的差值确定为补偿功率。
在该步骤中，示例性的，如果请求功率为PV'＝30KW，充电功率PBC＝18KW，放电功率PBD＝12KW，则最大输出功率PF＝PBC+PPTC＝10+18＝28KW，整车额定输出功率PV＝PBD+PF＝PBC+PBD+PPTC＝18+12+10＝40KW，28KW≤30KW≤40KW，请求功率位于第三功率区间，所以将第三功率区间作为目标功率区间，此时，燃料控制单元FCU控制燃料电池以最大输出功率28KW作为实际输出功率进行运行，燃料电池的实际输出功率无法满足车辆驱动的需求，在动力电池电量高于下电阈值电量(例如5％)时，利用动力电池对然连电池的实际输出功率进行补偿，补偿功率为将30-PF＝30-28＝2KW，进行功率补偿可以满足驾驶员的当前驾驶需求，解决了燃料电池车辆低温启动过程动力输出不足的问题，提升驾驶员的驾驶体验。
步骤344：若目标功率区间为第四功率区间，将最大输出功率确定为实际输出功率，并进行降低功率提示。
在该步骤中，示例性的，如果请求功率为PV'＝45KW，充电功率PBC＝18KW，放电功率PBD＝12KW，则最大输出功率PF＝PBC+PPTC＝10+18＝28KW，整车额定输出功率PV＝PBD+PF＝PBC+PBD+PPTC＝18+12+10＝40KW，40KW≤45KW，请求功率位于第四功率区间，所以将第四功率区间作为目标功率区间，此时，燃料控制单元FCU控制燃料电池以最大输出功率28KW作为实际输出功率进行运行，燃料电池的实际输出功率在动力电池进行补偿后仍然无法满足当前的车辆驱动要求，出于安全考虑，不能继续提升燃料电池输出功率，只能提示驾驶员当前功率不足，使驾驶员降低请求功率，保护动力电池避免过度充电。
需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电池的能量管理装置。
参考图7，电池的能量管理装置，包括：
启动模式确认模块10，被配置为：确定燃料电池的启动模式；
实际输出确定模块20，被配置为：若启动模式为低温冷启动模式，获取车辆的请求功率并确定燃料电池的实际输出功率；
功率管理模块30，被配置为：根据请求功率和实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的电池的能量管理方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的电池的能量管理方法。
图8示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的电池的能量管理方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的电池的能量管理方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的电池的能量管理方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
需要说明的是，本申请的实施例还可以以下方式进一步描述：
在一些实施例中，中央控制开关模块获取动力电池的当前电量，如果动力电池的当前电量小于或等于5％，向仪表发送“动力电池电量低，车辆无法上电”的显示信息；如果动力电池的当前电量大于5％，中央控制开关模块则控制车辆执行纯电上电，车辆纯电上电后中央控制开关模块继续检测动力电池的当前电量，当动力电池的当前电量达到燃料电池启动阈值向燃料控制单元发送启动请求，如果动力电池的当前电量没有达到燃料电池启动阈值，则继续继续检测动力电池的当前电量，直至当前电量达到启动阈值；然后，获取动力电池的充电功率、燃料电池的实际输出功率、电加热器的额定功率和车辆的请求功率，当请求功率大于零，小于或等于额定功率时，计算电加热器的消耗功率，并将该消耗功率发送至车辆集成单元；当请求功率大于额定功率，且小于或等于最大输出功率时，计算回收功率，并将该回收功率发送至电池管理系统；当请求功率大于最大输出功率，且小于或等于整车额定输出功率时，计算补偿功率，并将该补偿功率发送至电池管理系统；当请求功率大于整车额定输出功率时，向仪表发送降低请求功率信息。
在一些实施例中，燃料控制单元接收到中央控制开关模块发送的启动请求后，控制燃料电池系统启动并获取动力电池的充电功率和电加热器的额定功率，并根据充电功率和额定功率确定最大输出功率，并在确定实际输出功率，向中央控制开关模块发送该实际输出功率。
在一些实施例中，车辆集成单元接收到消耗功率后，控制电加热器根据该消耗功率进行加热。
在一些实施例中，当电池管理系统接收到补偿功率时，根据补偿功率控制动力电池进行放电；当接收到回收功率时，根据回收功率控制动力电池进行充电。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池的能量管理方法，其特征在于，包括：
确定燃料电池的启动模式；
若所述启动模式为低温冷启动模式，获取车辆的请求功率并确定所述燃料电池的实际输出功率；
根据所述请求功率和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的请求功率并确定所述燃料电池的实际输出功率，包括：
获取所述请求功率、动力电池的充电功率和电加热器的额定功率；
根据所述额定功率和所述充电功率确定所述燃料电池的最大输出功率；
根据所述请求功率、所述额定功率和所述最大输出功率确定所述燃料电池的实际输出功率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述请求功率、所述额定功率和所述最大输出功率确定所述燃料电池的实际输出功率，包括：
若所述请求功率小于或等于所述额定功率，将所述额定功率确定为所述实际输出功率；
若所述请求功率大于所述额定功率，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述请求功率和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率，包括：
确定整车额定输出功率；
根据所述额定功率、所述最大输出功率和所述整车额定输出功率确定多个功率区间；
确定所述请求功率所处的目标功率区间；
根据所述目标功率区间和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定整车额定输出功率，包括：
获取所述动力电池的放电功率；
根据所述最大输出功率和所述放电功率确定所述车辆的所述整车额定输出功率。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个功率区间包括第一功率区间、第二功率区间，第三功率区间和第四功率区间；所述根据所述额定功率、所述最大输出功率和所述整车额定输出功率确定多个功率区间，包括：
将小于或等于所述额定功率的区间确定为所述第一功率区间；
将大于所述额定功率，且小于等于所述最大输出功率的区间确定为所述第二功率区间；
将大于所述最大输出功率，且小于等于所述整车额定输出功率的区间确定为所述第三功率区间；
将大于所述整车额定输出功率的区间确定为所述第四功率区间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标功率区间和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率，包括：
若所述目标功率区间为所述第一功率区间，将所述额定功率确定为所述实际输出功率，并将所述额定功率与所述请求功率的差值确定为所述回收功率；
若所述目标功率区间为所述第二功率区间，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率，并将所述最大输出功率与所述请求功率的差值确定为所述回收功率；
若所述目标功率区间为所述第三功率区间，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率，并将所述请求功率与所述最大输出功率的差值确定为所述补偿功率；
若所述目标功率区间为所述第四功率区间，将所述最大输出功率确定为所述实际输出功率，并进行降低功率提示。
8.一种电池的能量管理装置，其特征在于，包括：
启动模式确认模块，被配置为：确定燃料电池的启动模式；
实际输出确定模块，被配置为：若所述启动模式为低温冷启动模式，获取车辆的请求功率并确定所述燃料电池的实际输出功率；
功率管理模块，被配置为：根据所述请求功率和所述实际输出功率确定回收功率或补偿功率。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电子设备。
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