CN116788115A - 一种燃料电池的控制方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种燃料电池的控制方法、装置、车辆和存储介质，该方法包括：在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，计算当前的整车请求功率；当整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，确定动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值，目标功率为燃料电池的最高效率点对应的输出功率；当所述当前荷电状态值小于或等于第一预设阈值时，请求所述燃料电池输出所述目标功率，并利用目标功率与整车请求功率之间的差值功率，对动力电池充电；在对动力电池充电的过程中，若检测到动力电池的当前荷电状态值大于所述第一预设阈值，则控制燃料电池进入热待机状态。该方法能够避免燃料电池频繁进入热待机。

Description

一种燃料电池的控制方法、装置、车辆和存储介质

技术领域

本申请涉及车辆领域，并且更具体地，涉及车辆领域中一种燃料电池的控制方法、装置、车辆和存储介质。

背景技术

目前，在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。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。

在使用燃料电池的过程中，如果燃料电池频繁进入热待机会影响燃料电池的使用寿命，同时燃料电池进入热待机需要氢气泵和氧气泵以低功率进行工作维持燃料电池的阴阳极压力平衡，此时会浪费氢气增加氢耗。同时氢气泵和氧气泵均需动力电池供电，也会导致增加车辆电耗。因此，如何避免燃料电池频繁进入热待机成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种燃料电池的控制方法、装置、车辆和存储介质，该方法能够避免燃料电池频繁进入热待机。

第一方面，提供了一种燃料电池的控制方法，该方法包括：在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，计算当前的整车请求功率；当所述整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，确定动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值；其中，所述目标功率为所述燃料电池的最高效率点对应的输出功率；当所述当前荷电状态值小于或等于第一预设阈值时，请求所述燃料电池输出所述目标功率，并利用所述目标功率与所述整车请求功率之间的差值功率，对所述动力电池充电；在对所述动力电池充电的过程中，若检测到所述动力电池的当前荷电状态值大于所述第一预设阈值，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

上述技术方案中，在车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，如果整车请求功率小于燃料电池的最高效率点对应的输出功率，并不会直接请求燃料电池进入热待机状态，而是会进一步判断动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值，当前荷电状态值小于第一预设阈值时，仍然请求燃料电池输出其最高效率点对应的输出功率即目标功率，并利用目标功率与整车请求功率之间的差值功率，对动力电池充电，直至检测到动力电池的当前荷电状态值大于第一预设阈值，才会控制燃料电池进入热待机状态。由此可见，本申请实施例中，在纯氢模式下，尽量控制燃料电池不进入热待机，而是以目标功率输出，以使得燃料电池能够尽可能的工作在其最高效率点，燃料电池工作在其最高效率点，一方面能够使得燃料电池的工作效率最高，另一方面也能在一定程度上提高燃料电池的使用寿命，在满足整车请求功率的同时，目标功率的剩余部分还能够为动力电池充电，以提高动力电池的电量。当动力电池在充电的过程中，其当前荷电状态值达到大于第一预设阈值，才会请求燃料电池进入热待机，以避免动力电池出现过充的风险。通过对燃料电池进入热待机设置多重限制条件，来避免燃料电池频繁进入热待机，同时避免动力电池出现过充风险，有利于增加燃料电池使用寿命，减少燃料电池内部氢气的过多消耗，降低车辆氢耗，并减少燃料电池过多消耗电量，降低车辆电耗。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，在所述控制所述燃料电池进入热待机状态之后，所述方法还包括：确定所述动力电池的运行特征数据；根据所述运行特征数据，确定是否满足所述燃料电池的启动条件；若满足所述燃料电池的启动条件，则请求所述燃料电池启动。

上述技术方案中，在合适的时机请求燃料电池启动，有利于在避免燃料电池频繁进入热待机的同时，保证车辆的动力性不受影响。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述动力电池的运行特征数据包括：所述动力电池的当前荷电状态值或所述动力电池的输出功率，所述根据所述运行特征数据，确定是否满足所述燃料电池的启动条件，包括：若确定所述动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值，则确定满足所述燃料电池的启动条件；其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；若确定所述动力电池的输出功率小于所述整车请求功率，则确定满足所述燃料电池的启动条件。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，所述方法还包括：确定储氢罐中储存的氢气的剩余含量；在所述剩余含量小于所述预设含量的情况下，控制所述燃料电池进入热待机状态；或者，确定所述车辆是否与充电枪连接；若所述车辆与所述充电枪连接，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，当所述整车请求功率大于或等于所述目标功率时，根据所述整车请求功率请求所述燃料电池进行功率跟随。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述第一预设阈值处于第一区间，第一区间为[95％，97％]。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述第二预设阈值处于第二区间，第二区间为[78％，80％]。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在所述控制所述燃料电池进入热待机状态之后，所述方法还包括：确定所述燃料电池处于所述热待机状态的持续时长；若所述持续时长大于或等于第一预设时长，则控制所述燃料电池进入停机状态；从所述燃料电池进入停机状态之后开始计时，得到计时时长；在所述计时时长未达到第二预设时长的情况下，若检测到需要再次启动所述燃料电池，则在所述计时时长达到所述第二预设时长时，请求所述燃料电池启动。

上述技术方案中，燃料电池处于热待机状态的持续时长大于或等于第一预设时长后，燃料电池进入停机状态。在燃料电池停机后，计时时长未达到预设时长的情况下，若检测到需要再次启动燃料电池，并不会立即请求燃料电池启动，而是等到计时时长达到第二预设时长时，再请求燃料电池启动，有利于避免燃料电池在短时间内重新启动而带来的不利影响。

第二方面，提供了一种燃料电池的控制装置，该装置包括：计算模块，用于在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，计算当前的整车请求功率；确定模块，用于当所述整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，确定动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值；其中，所述目标功率为所述燃料电池的最高效率点对应的输出功率；请求模块，用于当所述当前荷电状态值小于或等于第一预设阈值时，请求所述燃料电池输出所述目标功率，并利用所述目标功率与所述整车请求功率之间的差值功率，对所述动力电池充电；控制模块，用于在对所述动力电池充电的过程中，若检测到所述动力电池的当前荷电状态值大于所述第一预设阈值，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，上述装置还包括：启动模块，用于：在控制所述燃料电池进入热待机状态之后，确定所述动力电池的运行特征数据；根据所述运行特征数据，确定是否满足所述燃料电池的启动条件；若满足所述燃料电池的启动条件，则请求所述燃料电池启动。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述动力电池的运行特征数据包括：所述动力电池的当前荷电状态值或所述动力电池的输出功率，所述根据所述运行特征数据，启动模块确定是否满足所述燃料电池的启动条件，包括：若确定所述动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值，则确定满足所述燃料电池的启动条件；其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；若确定所述动力电池的输出功率小于所述整车请求功率，则确定满足所述燃料电池的启动条件。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，控制模块还用于：确定储氢罐中储存的氢气的剩余含量；在所述剩余含量小于所述预设含量的情况下，控制所述燃料电池进入热待机状态；或者，确定所述车辆是否与充电枪连接；若所述车辆与所述充电枪连接，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，请求模块，还用于当所述整车请求功率大于或等于所述目标功率时，根据所述整车请求功率请求所述燃料电池进行功率跟随。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述第一预设阈值处于第一区间，第一区间为[95％，97％]。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述第二预设阈值处于第二区间，第二区间为[78％，80％]。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，上述装置还包括：启动模块，用于：确定所述燃料电池处于所述热待机状态的持续时长；若所述持续时长大于或等于第一预设时长，则控制所述燃料电池进入停机状态；从所述燃料电池进入停机状态之后开始计时，得到计时时长；在所述计时时长未达到第二预设时长的情况下，若检测到需要再次启动所述燃料电池，则在所述计时时长达到所述第二预设时长时，请求所述燃料电池启动。

第三方面，提供一种车辆，包括存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码，该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码，使得该车辆执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种燃料电池的控制方法的示意性流程图；

图2是本申请实施例提供的另一种燃料电池的控制方法的示意性流程图；

图3是本申请实施例提供的一种燃料电池的控制装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B：文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

目前，存在一种燃料电池，该种燃料电池的最优功率输出点是净功率输出10kw，即燃料电池的最高效率点对应的输出功率为10kw。当车辆处于静止、低速或进行能量回收时，整车请求功率小于10kw，此时整车控制器会请求燃料电池停机，但是燃料电池频繁启停会影响燃料电池的使用寿命。所以优先请求燃料电池进入热待机，从而当整车有功率需求时，燃料电池可以立即由热待机状态进行功率拉载以快速启动。如果整车无功率需求，燃料电池需要在热待机状态维持180s后进入待机状态。如果整车有功率需求，燃料电池需要从待机状态走开机流程之后在进行运行维持整车功率。

然而，如果整车请求功率小于10kw，整车控制器就请求燃料电池进入热待机状态，可能会造成燃料电池频繁进入热待机状态。燃料电池频繁进入热待机状态会影响燃料电池的使用寿命。同时燃料电池进入热待机需要氢气泵和氧气泵以低功率进行工作维持燃料电池的阴阳极压力平衡，此时会浪费氢气增加氢耗，同时氢气泵和氧气泵均需动力电池供电，也会导致增加车辆电耗。因此，如何避免燃料电池频繁进入热待机成为亟需解决的技术问题。

为解决上述如何避免燃料电池频繁进入热待机的技术问题，本申请实施例提供了一种燃料电池的控制方法，应用于车辆，该车辆可以为包括动力电池和燃料电池的混动车辆。上述控制方法可以具体应用于车辆中的整车控制器(Powertrain Domain ControlUnit，PDCU)。

图1是本申请实施例提供的一种燃料电池的控制方法的示意性流程图。

示例性的，如图1所示，该方法包括：

步骤101：在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，计算当前的整车请求功率。

步骤102：当整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，确定动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值，目标功率为燃料电池的最高效率点对应的输出功率。如果是，则进入步骤105，否则进入步骤103。

步骤103：请求燃料电池输出目标功率，并利用目标功率与整车请求功率之间的差值功率，对动力电池充电。

步骤104：在对动力电池充电的过程中，检测动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值。如果是，则进入步骤105，否则执行步骤103。

步骤105：控制燃料电池进入热待机状态。

在图1所示的实施例中，在车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，如果整车请求功率小于燃料电池的最高效率点对应的输出功率，并不会直接请求燃料电池进入热待机状态，而是会进一步判断动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值，当前荷电状态值小于第一预设阈值时，仍然请求燃料电池输出其最高效率点对应的输出功率即目标功率，并利用目标功率与整车请求功率之间的差值功率，对动力电池充电，直至检测到动力电池的当前荷电状态值大于第一预设阈值，才会控制燃料电池进入热待机状态。由此可见，本申请实施例中，在纯氢模式下，尽量控制燃料电池不进入热待机，而是以目标功率输出，以使得燃料电池能够尽可能的工作在其最高效率点，燃料电池工作在其最高效率点，一方面能够使得燃料电池的工作效率最高，另一方面也能在一定程度上提高燃料电池的使用寿命，在满足整车请求功率的同时，目标功率的剩余部分还能够为动力电池充电，以提高动力电池的电量。当动力电池在充电的过程中，其当前荷电状态值达到大于第一预设阈值，才会请求燃料电池进入热待机，以避免动力电池出现过充的风险。通过对燃料电池进入热待机设置多重限制条件，来避免燃料电池频繁进入热待机，同时避免动力电池出现过充风险，有利于增加燃料电池使用寿命，减少燃料电池内部氢气的过多消耗，降低车辆氢耗，并减少燃料电池过多消耗电量，降低车辆电耗。

下面对图1所示实施例中的各个步骤的具体实现方式进行说明：

在步骤101中，PDCU可以先确定车辆当前所处的能源模式，然后判断当前能源模式是否为纯氢模式。当判定当前能源模式为纯氢模式时，再执行计算整车请求功率的步骤。本实施例中，车辆存在三种能源模式，分别为：纯氢模式、纯电模式和氢电混合模式。上述纯氢模式也可以称为纯氢优先模式，纯电模式也可以称为纯电优先模式。当前能源模式可能为上述三种能源模式中的任意一种。

本实施例中，考虑到纯电模式下，燃料电池本身输出功率为0，氢电混合模式下，燃料电池通常是以固定功率输出的，由动力电池进行功率跟随，所以纯电模式和氢电混合模式大概率不存在燃料电池会频繁进入热待机这种情况。因此，本实施例中会先进行当前能源模式是否为纯氢模式的判断。

在一种实现方式中，车辆上可以设置有能源模式的选择按键，从而用户可以根据实际需要通过上述选择按键来选择当前期望车辆进入的能源模式。PDCU可以根据用户的选择，确定车辆的当前能源模式。

在另一种实现方式中，车辆可以根据能源模式与车辆工况的对应关系，自动根据当前的车辆工况将能源模式切换至与当前的车辆工况对应的能源模式。从而，PDCU可以将与当前的车辆工况对应的能源模式作为车辆的当前能源模式。

示例性的，PDCU可以根据车辆当前的实际状况，确定当前的整车请求功率，整车请求功率即整车需求功率。比如，可以结合当前驾驶员的操作、车辆中的需要供能的用电设备的耗电数据等多种因素，确定当前的整车请求功率。可以理解的是，当车辆在静止、低速或者能量回收工况时，整车请求功率通常比较小。

在步骤102中，PDCU可以判断整车请求功率是否小于燃料电池的目标功率。该目标功率为燃料电池的最高效率点对应的输出功率。不同的燃料电池的最高效率点对应的输出功率可能存在差异，通常情况下，最高效率点对应的输出功率在燃料电池的额定功率的10％～15％之间。燃料电池工作在其最高效率点时，系统能量利用率高。本实施例中，目标功率以10kw为例，但在具体实现中并不以此为限。

当PDCU判定整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，PDCU可以进一步获取动力电池的当前荷电状态值(State of Charge，SOC)，并判断动力电池的当前SOC值是否小于第一预设阈值。如果动力电池的当前SOC值小于第一预设阈值，则可以进入步骤103。其中，第一预设阈值可以根据实际需要设置，第一预设阈值与100％的差值小于预设差值，即第一预设阈值接近100％。

示例性的，上述第一预设阈值可以为燃料电池的热待机阈值，旨在表明如果动力电池的当前荷电状态值大于第一预设阈值，则需要请求燃料电池进入热待机。或者，第一预设阈值还可以理解为避免动力电池过充的最大荷电状态值，旨在表明如果动力电池的当前荷电状态值大于第一预设阈值，则动力电池出现过充风险的可能性较大。或者，第一预设阈值还可以理解为预设的动力电池的最大充电电量或是避免动力电池过充的最大电量。

在示例性的实施例中，上述第一预设阈值处于第一区间，第一区间为[95％，97％]。比如，如果第一预设阈值取值95％，则说明如果动力电池的当前荷电状态值小于95％，会进入步骤103。并且还可以说明，如果动力电池的当前荷电状态值大于或等于95％，还继续对动力电池充电，则动力电池出现过充的风险会较大。因此，本实施例中，第一区间设置为[95％，97％]，有利于避免燃料电池继续输出功率造成动力电池的当前荷电状态值继续增加，进而导致动力电池过充。而且，动力电池的当前荷电状态值大于[95％，97％]区间内的第一预设阈值时，说明动力电池的当前电量已经接近满电量100％。由于动力电池具有电量越高，充电功率越低的特性，因此，动力电池的当前电量已经接近满电量时，相当于快充不进去了，充电功率极低。因此，第一区间设置为[95％，97％]还有利于避免动力电池在充电功率极低的情况下被充电。

在步骤103中，当上述当前荷电状态值小于第一预设阈值时，PDCU可以请求燃料电池输出目标功率，并利用目标功率与整车请求功率之间的差值功率，对动力电池充电。具体的，PDCU可以向燃料电池的控制器即燃料控制单元(Fuel Control Unit，FCU)发送功率请求指令，以使得FCU可以控制燃料电池输出目标功率。由于此时整车请求功率小于燃料电池的目标功率，即目标功率在满足整车请求功率的同时还会存在部分剩余功率，本实施例中可以利用该部分剩余功率对动力电池充电。也就是说，由于整车请求功率小于燃料电池的目标功率，因此本实施例中将目标功率分为两部分，目标功率中的第一部分功率用于满足整车请求功率，即第一部分功率等于整车请求功率，目标功率中的第二部分功率用于对动力电池充电，第二部分功率为目标功率与整车请求功率之间的差值功率。

比如，燃料电池输出的目标功率为10kw，整车请求功率为8kw，则可以利用目标功率中的8kw满足整车请求功率，利用目标功率中的10kw-8kw＝2kw为动力电池充电。

在步骤104中，PDCU可以在对动力电池充电的过程中，持续检测动力电池的当前荷电状态值，若检测到动力电池的当前荷电状态值大于第一预设阈值，则进入步骤105控制燃料电池进入热待机状态，以避免燃料电池继续输出功率造成动力电池的当前荷电状态值继续增加，进而导致动力电池过充。而且，动力电池的当前荷电状态值大于第一预设阈值时，说明动力电池的当前电量已经接近满电量。由于动力电池具有电量越高，充电功率越低的特性，因此，动力电池的当前电量已经接近满电量时，相当于快充不进去了，充电功率极低。此时，控制燃料电池进入热待机状态，停止对动力电池充电，控制动力电池去耗电，然后等到有一定的充电功率之后再启动燃料电池，有利于使得动力电池在充电功率较高的时候供电，提高整车经济性。其中，控制动力电池去耗电可以理解为：由动力电池输出整车请求功率。

在对动力电池充电的过程中，若检测到动力电池的当前荷电状态值小于或等于第一预设阈值，则可以进入步骤103。

比如，如果检测到动力电池的当前荷电状态值大于95％，则控制燃料电池进入热待机状态。具体的，PDCU可以向FCU发送停机指令，FCU接收到该停机指令后，可以先控制燃料电池进入热待机状态。在具体实现中，如果燃料电池处于热待机状态的持续时长超过第一预设时长，则FCU会进一步控制燃料电池从热待机状态进入停机状态。其中，第一预设时长可以根据实际需要进行设置，比如可以设置为150s，然而本实施例对此不作具体限定。

本实施例中，当控制燃料电池进入热待机状态之后，燃料电池净输出功率为0，整车请求功率可以由动力电池提供。即PDCU根据整车请求功率请求动力电池输出功率，请求动力电池进行功率跟随。请求动力电池进行功率跟随可以理解为：在动力电池的可输出功率范围内整车请求功率为多少，就请求动力电池输出多大的功率。

在示例性的实施例中，在上述在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，PDCU还可以确定储氢罐中储存的氢气的剩余含量；在剩余含量小于预设含量的情况下，控制燃料电池进入热待机状态。

其中，预设含量可以根据实际需要预先标定，旨在表明在不影响燃料电池的性能的情况下，储氢罐中允许剩余的氢气的最小含量。考虑到，在剩余含量小于预设含量的情况下，储氢罐中如果不控制燃料电池进入热待机状态，则燃料电池可能会继续消耗储氢罐中的氢气，导致储氢罐中的氢气进一步减少，从而影响燃料电池的工作性能。因此，本实施例中，在剩余含量小于预设含量的情况下，控制燃料电池进入热待机状态，有利于确保燃料电池可以工作在较佳的状态，避免因储氢罐中的氢气含量过少对燃料电池的性能造成不利影响。

在示例性的实施例中，在上述在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，PDCU还可以确定车辆是否与充电枪连接；若车辆与充电枪连接，则控制燃料电池进入热待机状态。

其中，PDCU在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，可以实时检测车辆与充电枪的连接状态，在检测到车辆与充电枪连接后，说明车辆当前需要进行充电，此时不需要燃料电池启动，因此可以控制燃料电池进入热待机状态。

在示例性的实施例中，在上述控制燃料电池进入热待机状态之后，燃料电池的控制方法还包括：确定上述动力电池的运行特征数据；根据上述运行特征数据，确定是否满足燃料电池的启动条件；若满足燃料电池的启动条件，则请求燃料电池启动。

其中，启动条件可以根据实际需要设置。当满足燃料电池的启动条件，PDCU可以向FCU发送启动请求，以使得FCU可以控制燃料电池启动。本实施例中，在合适的时机请求燃料电池启动，有利于在避免燃料电池频繁进入热待机的同时，保证车辆的动力性不受影响。

在示例性的实施例中，上述动力电池的运行特征数据包括：动力电池的当前荷电状态值或动力电池的输出功率。上述根据运行特征数据，确定是否满足燃料电池的启动条件，包括：若确定上述动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值，则确定满足燃料电池的启动条件。其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。若确定上述动力电池的输出功率小于上述整车请求功率，则确定满足燃料电池的启动条件。

其中，第二预设阈值可以理解为燃料电池的启动阈值，旨在表明如果动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值且当前能源模式为纯氢模式，则需要启动燃料电池。由于纯氢模式的模式特征即为尽量多用氢少用电，因此当动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值时，说明动力电池的当前电量距离满电量还较远，充电功率也较大，此时启动燃料电池不仅能够保证动力电池可以在一定的充电功率下进行充电，且不会导致过充的风险，同时还能符合纯氢模式的模式特征。

在示例性的实施例中，上述第二预设阈值处于第二区间，第二区间为[78％，80％]。比如，如果第二预设阈值取值80％，则说明如果动力电池的当前荷电状态值小于80％，会请求燃料电池启动。

本实施例中，一方面考虑到在紧急降载的工况下，即整车请求功率突然从一个较大的值下降至一个较小的值，此时燃料电池需要基于当前的输出功率进行功率降载，但是燃料电池中发生的是化学反应，功率降载需要一定的时间，在功率降载的过程中还是有输出功率的。而由于紧急降载的工况下整车请求功率通常较小，燃料电池在降载过程中的输出功率超过整车请求功率的部分会用来给动力电池充电，此时如果动力电池的电量本身就较高，那么继续给动力电池充电容易导致过充的风险。也就是说，如果在动力电池的电量本身就较高的情况下，启动燃料电池，则在紧急降载的工况下容易导致动力电池过充的风险。另一方面考虑到，由于当前的能源模式为纯氢优先的模式，在这种能源模式下通常是优先消耗氢。因此，本实施例中，设置第二预设阈值位于[78％，80％]这一区间内，既可以符合纯氢优先的模式优先消耗氢的模式特征，又可以避免在动力电池的电量本身就较高的情况下启动燃料电池，在紧急降载的工况下容易导致动力电池过充的风险。

示例性的，当确定上述动力电池的输出功率小于整车请求功率，表明动力电池的输出功率已经无法满足整车请求功率，此时需要启动燃料电池，以使得燃料电池启动后，整车请求功率能够得到满足，以保证整车的动力性不会受影响。

在示例性的实施例中，当整车请求功率大于或等于目标功率时，根据整车请求功率请求燃料电池进行功率跟随。

其中，根据整车请求功率请求燃料电池进行功率跟随可以理解为：在燃料电池的可输出功率范围内，整车请求功率为多少，PDCU就请求燃料电池输出多少功率。

在示例性的实施例中，在上述控制燃料电池进入热待机状态之后，还包括：确定燃料电池处于热待机状态的持续时长；若持续时长大于或等于第一预设时长，则控制燃料电池进入停机状态；从燃料电池进入停机状态之后开始计时，得到计时时长；在计时时长未达到第二预设时长的情况下，若检测到需要再次启动所述燃料电池，则在计时时长达到第二预设时长时，请求燃料电池启动。

其中，第一预设时长和第二预设时长可以根据实际需要进行设置，且第一预设时长和第二预设时长可以相同也可以不同，本实施例对此不做具体限定。第一预设时长可以理解为从热待机状态到待机状态之间的间隔时长，待机状态也即上述的停机状态，比如可以设置为150S。燃料电池处于热待机状态的持续时长达到150S，说明燃料电池在150S内的热待机状态下均未接收到FCU的启动请求。第二预设时长的设置旨在避免燃料电池刚停机不久后，就重新被启动，即避免燃料电池在短时间内重新启动。比如，如果希望燃料电池不会在停机时长还没达到180S就再次重启，可以将第二预设时长设置为180S或者大于180S。如果希望燃料电池不会在停机时长还没达到200S就再次重启，可以将预设时长设置为200S或者大于200S。

示例性的，需要再次启动燃料电池的情况可以包括上述的：确定动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值和确定动力电池的输出功率小于整车请求功率。也就是说，当确定动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值或是确定动力电池的输出功率小于整车请求功率时，可以确定需要再次启动燃料电池。也就是说，本实施例中，在燃料电池停机后的第二预设时长内PDCU不会给FCU发送启动请求。比如，第二预设时长为180S，假设在燃料电池停机后的第100S时检测到需要再次启动燃料电池，此时PDCU并不会直接给FCU发送启动请求，而是等到第180S的时候才会给FCU发送启动请求，以避免燃料电池刚停机不久又重新启动而带来的损害。

本实施例中，燃料电池处于热待机状态的持续时长大于或等于第一预设时长后，燃料电池进入停机状态。在燃料电池停机后，计时时长未达到预设时长的情况下，若检测到需要再次启动燃料电池，并不会立即请求燃料电池启动，而是等到计时时长达到第二预设时长时，再请求燃料电池启动，有利于避免燃料电池在短时间内重新启动而带来的不利影响。

在示例性的实施例中，目标功率为10kw，第一预设阈值为95％，第二预设阈值为80％，燃料电池的控制方法的流程示意图可以参阅图2，包括：

步骤201：PDCU确定车辆的当前能源模式。

步骤202：判断当前能源模式是否为纯氢优先模式。如果是，则执行步骤203，否则执行步骤201。

步骤203：PDCU计算整车请求功率。

步骤204：判断整车请求功率是否大于或等于10kw。如果是，则进入步骤205，否则进入步骤206。

步骤205：PDCU根据整车请求功率请求燃料电池进行功率跟随。

步骤206：获取动力电池的当前荷电状态值。

步骤207：判断当前荷电状态值是否大于95％。如果是，则进入步骤210，否则进入步骤208。

步骤208：PDCU请求燃料电池输出10kw，并利用10kw与整车请求功率之间的差值功率，对动力电池充电。

步骤209：在对动力电池充电的过程中，确定是否检测到动力电池的当前荷电状态值大于95％。如果是，则进入步骤210，否则继续执行步骤208。

步骤210：控制燃料电池进入热待机状态。

步骤211：PDCU根据整车请求功率请求动力电池输出功率。

步骤212：确定是否检测到动力电池的当前荷电状态值小于80％。如果是，则进入步骤213，否则继续执行步骤211，以消耗动力电池电量。

步骤213：控制燃料电池启动。

本申请实施例中，PDCU先确定车辆的当前能源模式，如果当前能源模式为纯氢优先，则PDCU计算整车请求功率，如果整车请求功率大于或等于10kw，则PDCU请求燃料电池进行功率跟随，即整车请求功率是多少就请求燃料电池输出多少。如果整车请求功率小于10kw，则整车控制器判断动力电池的当前荷电状态值，如果当前荷电状态值小于95％，则PDCU请求燃料电池以最优功率10kw进行输出。并且，PDCU利用10kw-整车请求功率的差值功率给动力电池进行充电。PDCU持续检测动力电池的当前荷电状态值，如果动力电池的当前荷电状态值大于95％，则PDCU请求燃料电池停机。PDCU根据整车请求功率，请求动力电池进行功率输出以满足整车需求。当PDCU检测到动力电池的当前荷电状态值低于80％时，则控制燃料电池启动。通过上述控制流程，可以减少燃料电池进入热待机的次数，从而有利于增加燃料电池的使用寿命，减少燃料电池内部氢气的过多消耗，降低车辆氢耗，减少燃料电池过多消耗电量，降低车辆电耗。

图3是本申请实施例提供的一种燃料电池的控制装置的结构示意图。

示例性的，如图3所示，该装置包括：

计算模块301，用于在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，计算当前的整车请求功率；

确定模块302，用于当所述整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，确定动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值；其中，所述目标功率为所述燃料电池的最高效率点对应的输出功率；

请求模块303，用于当所述当前荷电状态值小于或等于第一预设阈值时，请求所述燃料电池输出所述目标功率，并利用所述目标功率与所述整车请求功率之间的差值功率，对所述动力电池充电；

控制模块304，用于在对所述动力电池充电的过程中，若检测到所述动力电池的当前荷电状态值大于所述第一预设阈值，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

一种可能的实现方式中，上述装置还包括：启动模块，用于：在控制所述燃料电池进入热待机状态之后，确定所述动力电池的运行特征数据；根据所述运行特征数据，确定是否满足所述燃料电池的启动条件；若满足所述燃料电池的启动条件，则请求所述燃料电池启动。

一种可能的实现方式中，所述动力电池的运行特征数据包括：所述动力电池的当前荷电状态值或所述动力电池的输出功率，所述根据所述运行特征数据，启动模块确定是否满足所述燃料电池的启动条件，包括：若确定所述动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值，则确定满足所述燃料电池的启动条件；其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；若确定所述动力电池的输出功率小于所述整车请求功率，则确定满足所述燃料电池的启动条件。

一种可能的实现方式中，控制模块304还用于：确定储氢罐中储存的氢气的剩余含量；在所述剩余含量小于所述预设含量的情况下，控制所述燃料电池进入热待机状态；或者，确定所述车辆是否与充电枪连接；若所述车辆与所述充电枪连接，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

一种可能的实现方式中，请求模块303，还用于当所述整车请求功率大于或等于所述目标功率时，根据所述整车请求功率请求所述燃料电池进行功率跟随。

一种可能的实现方式中，所述第一预设阈值处于第一区间，第一区间为[95％，97％]。

一种可能的实现方式中，所述第二预设阈值处于第二区间，第二区间为[78％，80％]。

一种可能的实现方式中，上述装置还包括：启动模块，用于：确定所述燃料电池处于所述热待机状态的持续时长；若所述持续时长大于或等于第一预设时长，则控制所述燃料电池进入停机状态；从所述燃料电池进入停机状态之后开始计时，得到计时时长；在所述计时时长未达到第二预设时长的情况下，若检测到需要再次启动所述燃料电池，则在所述计时时长达到所述第二预设时长时，请求所述燃料电池启动。

图4是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。

示例性的，如图4所示，该车辆包括：存储器401和处理器402，其中，存储器401中存储有可执行程序代码，处理器402用于调用并执行该可执行程序代码执行一种燃料电池的控制方法。

本实施例可以根据上述方法示例对车辆进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中，上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，该车辆可以包括：计算模块、确定模块、请求模块、控制模块等。需要说明的是，上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本实施例提供的车辆，用于执行上述一种燃料电池的控制方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，车辆可以包括处理模块、存储模块。其中，处理模块可以用于对车辆的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持车辆执行相互程序代码和数据等。

其中，处理模块可以是处理器或控制器，其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等，存储模块可以是存储器。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的一种燃料电池的控制方法。

本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的一种燃料电池的控制方法。

另外，本申请的实施例提供的车辆具体可以是芯片，组件或模块，该车辆可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储指令，当车辆运行时，处理器可调用并执行指令，以使芯片执行上述实施例中的一种燃料电池的控制方法。

其中，本实施例提供的车辆、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃料电池的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，计算当前的整车请求功率；

当所述整车请求功率小于燃料电池的目标功率时，确定动力电池的当前荷电状态值是否大于第一预设阈值；其中，所述目标功率为所述燃料电池的最高效率点对应的输出功率；

当所述当前荷电状态值小于或等于第一预设阈值时，请求所述燃料电池输出所述目标功率，并利用所述目标功率与所述整车请求功率之间的差值功率，对所述动力电池充电；

在对所述动力电池充电的过程中，若检测到所述动力电池的当前荷电状态值大于所述第一预设阈值，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述燃料电池进入热待机状态之后，所述方法还包括：

确定所述动力电池的运行特征数据；

根据所述运行特征数据，确定是否满足所述燃料电池的启动条件；

若满足所述燃料电池的启动条件，则请求所述燃料电池启动。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动力电池的运行特征数据包括：所述动力电池的当前荷电状态值或所述动力电池的输出功率，所述根据所述运行特征数据，确定是否满足所述燃料电池的启动条件，包括：

若确定所述动力电池的当前荷电状态值小于第二预设阈值，则确定满足所述燃料电池的启动条件；其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；

若确定所述动力电池的输出功率小于所述整车请求功率，则确定满足所述燃料电池的启动条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定车辆的当前能源模式为纯氢模式的情况下，所述方法还包括：

确定储氢罐中储存的氢气的剩余含量；

在所述剩余含量小于所述预设含量的情况下，控制所述燃料电池进入热待机状态；或者，

确定所述车辆是否与充电枪连接；

若所述车辆与所述充电枪连接，则控制所述燃料电池进入热待机状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述整车请求功率大于或等于所述目标功率时，根据所述整车请求功率请求所述燃料电池进行功率跟随。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值处于第一区间，第一区间为[95％，97％]。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二预设阈值处于第二区间，第二区间为[78％，80％]。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，在所述控制所述燃料电池进入热待机状态之后，所述方法还包括：

确定所述燃料电池处于所述热待机状态的持续时长；

若所述持续时长大于或等于第一预设时长，则控制所述燃料电池进入停机状态；

从所述燃料电池进入停机状态之后开始计时，得到计时时长；

在所述计时时长未达到第二预设时长的情况下，若检测到需要再次启动所述燃料电池，则在所述计时时长达到所述第二预设时长时，请求所述燃料电池启动。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

存储器，用于存储可执行程序代码；

处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码，使得所述车辆执行如权利要求1至8中任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至8中任意一项所述的方法。