CN117543047A - 一种氢燃料电池系统的活化控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢燃料电池技术领域，公开了一种氢燃料电池系统的活化控制方法及装置。该方法在接收到包含整车需求功率的启动信号时，启动氢燃料电池系统，同时检测当前车辆动力电池的SOC值大小，若车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统在高功率段进行自动活化，活化完成后控制氢燃料电池系统输出整车需求功率；若车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统额定功率下进行自动活化，直至车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值，并控制氢燃料电池系统输出整车需求功率。本发明可以灵活调整燃料电池系统的功率输出以及活化时间，保持氢燃料电池电堆的性能，加快燃料电池系统的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池技术领域，特别是涉及一种氢燃料电池系统的活化控制方法及装置。
背景技术
氢燃料电池系统是一种可以通过将氢气与空气在氢反应堆内发生化学反应，将化学能转化为电能的装置，在轨道交通、汽车、工程机械以及固定发电等多方面发展迅速，在较多的实际应用中都使用氢燃料电池系统配合超级电容或锂电池的方式提供能耗输出。目前市场上大多数氢燃料电池系统通过出厂前长时间在高功率段拉载以达到电堆活化的效果。
目前氢燃料电池系统控制方式普遍较为单一，燃料电池系统响应速度相对较慢；大多数氢燃料电池系统虽然在出厂前已完成活化，但由于在后期实际工况中长时间工作在中低功率段，因此会容易造成氢燃料电池电堆性能下降，导致前期的活化工作未能起到有效作用。
发明内容
本发明提供了一种氢燃料电池系统的活化控制方法及装置，可以灵活调整燃料电池系统的功率输出以及活化时间，保持氢燃料电池电堆的性能，加快燃料电池系统的响应速度。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氢燃料电池系统的活化控制方法，包括：
当接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统；其中，所述启动信号包括整车需求功率；
判断当前车辆动力电池的SOC值是否大于预设的第一SOC阈值；
若所述车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，待所述氢燃料电池系统活化完成后，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率；
若所述车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化，直至所述车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值；
当所述车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值时，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
进一步地，在所述控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化前，还包括：
判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化。
进一步地，在所述控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化前，还包括：
判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的额定功率段进行自动活化。
进一步地，所述控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，还包括：
根据所述车辆动力电池的SOC值确定氢燃料电池系统的活化时间，以使所述氢燃料电池系统根据所述活化时间在预设的高功率段进行自动活化。
进一步地，所述氢燃料电池系统的活化控制方法，还包括：
在启动氢燃料电池系统前和启动氢燃料电池系统后都实时对所述氢燃料电池系统进行故障检测；
当检测出所述氢燃料电池系统存在故障时，对所述故障的故障等级进行判断；
根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理。
进一步地,所述根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理，具体为：
当确定所述故障的等级为一级故障时，控制所述氢燃料电池系统按比例限功率输出；
当确定所述故障的等级为二级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机吹扫；
当确定所述故障的等级为三级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机。
进一步地，在所述控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率后，还包括：
在氢燃料电池系统的运行过程中，实时统计所述氢燃料电池系统的电堆功率分布点；
根据预设的电堆性能极化曲线检测所述氢燃料电池系统的电堆的性能情况，当氢燃料电池系统的电堆功率分布点相较于电堆性能极化曲线向左偏移且所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统保持在高功率或额定功率下进行自动活化。
进一步地，所述氢燃料电池系统的活化控制方法，还包括：
当整车存在两套及以上氢燃料电池系统时，若检测出整车的能耗需求小于预设的能耗阈值且车辆动力电池的SOC值大于预设的运行SOC阈值时，在整车中控制一套氢燃料电池系统保持运行，并控制其余氢燃料电池系统保持在待机状态。
本发明提供了一种氢燃料电池系统的活化控制方法，当接收到包含整车需求功率的启动信号时，启动氢燃料电池系统，同时检测当前车辆动力电池的SOC值大小，若车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统在高功率段进行自动活化，活化完成后控制氢燃料电池系统输出整车需求功率；若车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统额定功率下进行自动活化，直至车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值，并控制氢燃料电池系统输出整车需求功率。本发明使氢燃料电池系统在满足整车能耗需求的同时兼顾保持在最佳工作功率段，提高工作效率，减少氢耗；控制氢燃料电池系统自动活化，可根据不同场景灵活调整燃料电池系统的功率输出以及活化时间，避免因长期在中低功率段工作导致电堆性能下降。
相应的，本发明提供了一种氢燃料电池系统的活化控制装置，包括：启动模块、阈值判断模块、第一运行模块、活化模块和第二运行模块；
所述启动模块用于当接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统；其中，所述启动信号包括整车需求功率；
所述阈值判断模块用于判断当前车辆动力电池的SOC值是否大于预设的第一SOC阈值；
所述第一运行模块用于若所述车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，待所述氢燃料电池系统活化完成后，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率；
所述活化模块用于若所述车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化，直至所述车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值；
所述第二运行模块用于当所述车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值时，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
进一步地，所述氢燃料电池系统的活化控制装置，还包括故障处理模块，所述故障处理模块包括：故障检测单元、等级判断单元和故障处理单元；
所述故障检测单元用于在启动氢燃料电池系统前和启动氢燃料电池系统后都实时对所述氢燃料电池系统进行故障检测；
所述等级判断单元用于当检测出所述氢燃料电池系统存在故障时，对所述故障的故障等级进行判断；
所述故障处理单元用于根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理。
本发明提供了一种氢燃料电池系统的活化控制装置，以模块间的有机结合为基础，当接收到包含整车需求功率的启动信号时，启动氢燃料电池系统，同时检测当前车辆动力电池的SOC值大小，若车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统在高功率段进行自动活化，活化完成后控制氢燃料电池系统输出整车需求功率；若车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统额定功率下进行自动活化，直至车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值，并控制氢燃料电池系统输出整车需求功率。本发明使氢燃料电池系统在满足整车能耗需求的同时兼顾保持在最佳工作功率段，提高工作效率，减少氢耗；控制氢燃料电池系统自动活化，可根据不同场景灵活调整燃料电池系统的功率输出以及活化时间，避免因长期在中低功率段工作导致电堆性能下降。
附图说明
图1为本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的一种实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的另一种实施例的流程示意图；
图3为本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的又一种实施例的流程示意图；
图4为本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的再一种实施例的流程示意图；
图5为本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制装置的一种实施例的结构示意图
图6为本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制装置的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，是本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的一种实施例的流程示意图，该方法包括步骤101至步骤105，各步骤具体如下：
步骤101：当接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统；其中，所述启动信号包括整车需求功率。
步骤102：判断当前车辆动力电池的SOC值是否大于预设的第一SOC阈值。
在本发明第一实施例中，在氢燃料电池系统上电后，氢燃料电池系统会自动进行自检，若氢燃料电池系统自检无故障影响燃电系统正常运行，则氢燃料电池系统进入待机状态等待启动信号；当氢燃料电池系统接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统，同时根据当前车辆动力电池的SOC值确定氢燃料电池系统的输出功率。
步骤103：若所述车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，待所述氢燃料电池系统活化完成后，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
进一步地，在本发明第一实施例中，在控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化前，还包括：
判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化。
进一步地，在本发明第一实施例中，控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，还包括：
根据所述车辆动力电池的SOC值确定氢燃料电池系统的活化时间，以使所述氢燃料电池系统根据所述活化时间在预设的高功率段进行自动活化。
在本发明第一实施例中，当检测到车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值时，同时检测氢燃料电池系统是否满足高功率运行条件，若满足，则控制氢燃料电池系统在高功率段运行一定时间，以使氢燃料电池系统在高功率段运行得到活化后，再根据动力电池SOC调整燃电系统的功率输出。
步骤104：若所述车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化，直至所述车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值。
进一步地，在本发明第一实施例中，在控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化前，还包括：
判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的额定功率段进行自动活化。
在本发明第一实施例中，若车辆动力电池的SOC值小于预设的第一SOC阈值，同时检测氢燃料电池系统是否满足高功率运行条件，若满足，则控制氢燃料电池系统保持在额定功率输出，直至车辆动力电池的SOC值大于预设的第一SOC阈值。
步骤105：当所述车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值时，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
在本发明第一实施例中，在车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值后，可以根据动力电池SOC调整氢燃料电池系统的功率输出，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率，从而在保障动力电池SOC不会过高的同时也能实现快速活化。
作为本发明第一实施例的一种举例，经过多次测试后得到的数据对比，可以设定第一SOC阈值为50％，设定第二SOC阈值为60％，该数值在系统运行过程所起的效果较好，可以避免系统在使用过程因动能回馈能量导致动力电池过充，同时动力电池SOC值不会过低，可确保运营过程由于燃电系统故障整车有能力到达服务点进行检修。其中，第一SOC阈值和第二SOC阈值的数值可以根据动力电池的容量进行相应的调整，若动力电池的容量较大，阈值可以相应提高；动力电池容量较小，阈值相应降低。
作为本发明第一实施例的一种举例，参见图3，本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的又一种实施例的流程示意图。在整车上电后，燃电系统进行自检，检测燃电系统是否故障，若无故障自检通过并进入待机状态。当接收到整车发出的启动信号后，燃电系统启动运行，同时检测动力电池SOC是否大于50％，若大于50％则燃电系统进行高功率段自动活化五分钟，在活化完成后根据整车功率需求输出相应功率；若小于50％则控制燃电系统输出额定功率自动活化，直至动力电池SOC大于60％时视为燃电系统活化完成，并根据整车功率需求输出相应功率。在燃电系统的运行过程中若接收到整车的停机信号则控制燃电系统停机。
进一步地，在本发明第一实施例中，参见图2，是本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的另一种实施例的流程示意图，该方法还包括步骤201至步骤203，各步骤具体如下：
步骤201：在启动氢燃料电池系统前和启动氢燃料电池系统后都实时对所述氢燃料电池系统进行故障检测；
步骤202：当检测出所述氢燃料电池系统存在故障时，对所述故障的故障等级进行判断；
步骤203：根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理。
进一步地，在本发明第一实施例中，根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理，具体为：
当确定所述故障的等级为一级故障时，控制所述氢燃料电池系统按比例限功率输出；
当确定所述故障的等级为二级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机吹扫；
当确定所述故障的等级为三级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机。
在本发明第一实施例中，在启动氢燃料电池系统和运行氢燃料电池系统的全程中都需要检测氢燃料电池系统是否存在故障。当检测出故障，需要直接反馈故障信息至上一级控制器，系统进行自动修复。若检测出的系统故障影响系统运行，系统无法自动修复，则需要进行人工检修。同时，若在氢燃料电池系统的运行过程中检测出故障，需要对故障进行评估，确定故障等级，并根据故障等级进行对系统实施相应的保护措施。
进一步地，在本发明第一实施例中，在所述控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率后，还包括：
在氢燃料电池系统的运行过程中，实时统计所述氢燃料电池系统的电堆功率分布点；
根据预设的电堆性能极化曲线检测所述氢燃料电池系统的电堆的性能情况，当氢燃料电池系统的电堆功率分布点相较于电堆性能极化曲线向左偏移且所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统保持在高功率或额定功率下进行自动活化。
在本发明第一实施例中，在氢燃料电池系统的运行过程，基于统计学的方法统计过去一段运行时间内电堆的功率分布点并将其存储在控制器内，根据电堆性能极化曲线要求自动检测当前氢燃料电池系统电堆的性能情况，若检测发现电堆功率分布点相较于极化曲线向左偏移且当前氢燃料电池系统满足高功率或额定功率的工况下，则控制氢燃料电池系统保持在高功率或额定功率工况下自动活化。
进一步地，在本发明第一实施例中，氢燃料电池系统的活化控制方法，还包括：
当整车存在两套及以上氢燃料电池系统时，若检测出整车的能耗需求小于预设的能耗阈值且车辆动力电池的SOC值大于预设的运行SOC阈值时，在整车中控制一套氢燃料电池系统保持运行，并控制其余氢燃料电池系统保持在待机状态。
在本发明第一实施例中，若整车配置两套及以上的燃电系统，当整车能耗需求较低且整车动力电池SOC较高时，可保留其中一套燃电系统保持功率输出提供整车能量消耗，其余燃料电池系统停机保持在待机状态，避免燃料电池系统长时间在中低功率段运行。而当车辆动力电池的SOC值低于第一SOC阈值时，重新启动待机状态的燃料电池系统并根据动力电池SOC值调整功率输出。本发明适用于单套或多套氢燃料电池系统同时控制，针对不同场景，可以满足整车能耗需求，使得整车控制更便捷。
作为本发明第一实施例的一种举例，参见图4，本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制方法的再一种实施例的流程示意图。在整车低压上电后，解锁燃料电池系统并检测燃料电池系统是否故障，若无故障则DCDC闭合输出继电器，燃料电池系统进入待机状态，在整车发出启动信号后，DCDC闭合输入继电器，启动燃料电池系统，储氢系统电磁阀打开供氢气。在燃料电池系统的运行期间，散热风扇启动运行，根据冷却液温度调节风扇转速散热，当整车发出停机信号时，进行停机吹扫，在吹扫结束后控制燃料电池系统停机，此时散热风扇停机，储氢系统电磁阀关闭，停止供氢。在燃料电池系统的运行期间，每个时刻都检测燃料电池系统是否存在故障，若存在故障则根据故障等级情况进行相应的保护措施，比如当故障等级为一级故障时，控制燃料电池系统按比例限功率输出；当故障等级为二级故障时，控制燃料电池系统停机吹扫；当故障等级为三级故障时，控制燃料电池系统停机。
综上，本发明第一实施例提供了一种氢燃料电池系统的活化控制方法，当接收到包含整车需求功率的启动信号时，启动氢燃料电池系统，同时检测当前车辆动力电池的SOC值大小，若车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统在高功率段进行自动活化，活化完成后控制氢燃料电池系统输出整车需求功率；若车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统额定功率下进行自动活化，直至车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值，并控制氢燃料电池系统输出整车需求功率。本发明使氢燃料电池系统在满足整车能耗需求的同时兼顾保持在最佳工作功率段，提高工作效率，减少氢耗；控制氢燃料电池系统自动活化，可根据不同场景灵活调整燃料电池系统的功率输出以及活化时间，避免因长期在中低功率段工作导致电堆性能下降。
实施例2
参见图5，是本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制装置的一种实施例的结构示意图，该装置包括启动模块301、阈值判断模块302、第一运行模块303、活化模块304和第二运行模块305；
启动模块301用于当接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统；其中，所述启动信号包括整车需求功率；
阈值判断模块302用于判断当前车辆动力电池的SOC值是否大于预设的第一SOC阈值；
第一运行模块303用于若所述车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，待所述氢燃料电池系统活化完成后，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率；
活化模块304用于若所述车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化，直至所述车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值；
第二运行模块305用于当所述车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值时，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
进一步地，在本发明第二实施例中，第一运行模块303，包括：第一运行判断单元和第一控制单元；
第一运行判断单元用于判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
第一控制单元用于在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化。
进一步地，在本发明第二实施例中，活化模块304，包括：第二运行判断单元和第二控制单元；
第二运行判断单元用于判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
第二控制单元用于在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的额定功率段进行自动活化。
进一步地，在本发明第二实施例中，第一运行模块303，还包括时间确定单元；
时间确定单元用于根据所述车辆动力电池的SOC值确定氢燃料电池系统的活化时间，以使所述氢燃料电池系统根据所述活化时间在预设的高功率段进行自动活化。
进一步地，在本发明第二实施例中，参见图6，是本发明提供的氢燃料电池系统的活化控制装置的另一种实施例的结构示意图，该装置还包括故障处理模块306，故障处理模块306包括：故障检测单元、等级判断单元和故障处理单元；
故障检测单元用于在启动氢燃料电池系统前和启动氢燃料电池系统后都实时对所述氢燃料电池系统进行故障检测；
等级判断单元用于当检测出所述氢燃料电池系统存在故障时，对所述故障的故障等级进行判断；
故障处理单元用于根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理。
进一步地，在本发明第二实施例中，故障处理单元，包括：第一处理子单元、第二处理子单元和第三处理子单元；
第一处理子单元用于当确定所述故障的等级为一级故障时，控制所述氢燃料电池系统按比例限功率输出；
第二处理子单元用于当确定所述故障的等级为二级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机吹扫；
第三处理子单元用于当确定所述故障的等级为三级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机。
进一步地，在本发明第二实施例中，氢燃料电池系统的活化控制装置还包括检测模块，检测模块包括统计单元和性能检测单元；
统计单元用于在氢燃料电池系统的运行过程中，实时统计所述氢燃料电池系统的电堆功率分布点；
性能检测单元用于根据预设的电堆性能极化曲线检测所述氢燃料电池系统的电堆的性能情况，当氢燃料电池系统的电堆功率分布点相较于电堆性能极化曲线向左偏移且所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统保持在高功率或额定功率下进行自动活化。
进一步地，在本发明第二实施例中，氢燃料电池系统的活化控制装置还包括系统控制模块；
系统控制模块用于当整车存在两套及以上氢燃料电池系统时，若检测出整车的能耗需求小于预设的能耗阈值且车辆动力电池的SOC值大于预设的运行SOC阈值时，在整车中控制一套氢燃料电池系统保持运行，并控制其余氢燃料电池系统保持在待机状态。
综上，本发明第二实施例提供了一种氢燃料电池系统的活化控制装置，以模块间的有机结合为基础，当接收到包含整车需求功率的启动信号时，启动氢燃料电池系统，同时检测当前车辆动力电池的SOC值大小，若车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统在高功率段进行自动活化，活化完成后控制氢燃料电池系统输出整车需求功率；若车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制氢燃料电池系统额定功率下进行自动活化，直至车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值，并控制氢燃料电池系统输出整车需求功率。本发明使氢燃料电池系统在满足整车能耗需求的同时兼顾保持在最佳工作功率段，提高工作效率，减少氢耗；控制氢燃料电池系统自动活化，可根据不同场景灵活调整燃料电池系统的功率输出以及活化时间，避免因长期在中低功率段工作导致电堆性能下降。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，包括：
当接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统；其中，所述启动信号包括整车需求功率；
判断当前车辆动力电池的SOC值是否大于预设的第一SOC阈值；
若所述车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，待所述氢燃料电池系统活化完成后，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率；
若所述车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化，直至所述车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值；
当所述车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值时，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，在所述控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化前，还包括：
判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化。
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，在所述控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化前，还包括：
判断氢燃料电池系统是否满足预设的高功率运行条件；
在确定所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统在预设的额定功率段进行自动活化。
4.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，所述控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，还包括：
根据所述车辆动力电池的SOC值确定氢燃料电池系统的活化时间，以使所述氢燃料电池系统根据所述活化时间在预设的高功率段进行自动活化。
5.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，还包括：
在启动氢燃料电池系统前和启动氢燃料电池系统后都实时对所述氢燃料电池系统进行故障检测；
当检测出所述氢燃料电池系统存在故障时，对所述故障的故障等级进行判断；
根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理。
6.根据权利要求5所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，所述根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理，具体为：
当确定所述故障的等级为一级故障时，控制所述氢燃料电池系统按比例限功率输出；
当确定所述故障的等级为二级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机吹扫；
当确定所述故障的等级为三级故障时，控制所述氢燃料电池系统停机。
7.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，在所述控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率后，还包括：
在氢燃料电池系统的运行过程中，实时统计所述氢燃料电池系统的电堆功率分布点；
根据预设的电堆性能极化曲线检测所述氢燃料电池系统的电堆的性能情况，当氢燃料电池系统的电堆功率分布点相较于电堆性能极化曲线向左偏移且所述氢燃料电池系统满足高功率运行条件时，控制所述氢燃料电池系统保持在高功率或额定功率下进行自动活化。
8.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统的活化控制方法，其特征在于，还包括：
当整车存在两套及以上氢燃料电池系统时，若检测出整车的能耗需求小于预设的能耗阈值且车辆动力电池的SOC值大于预设的运行SOC阈值时，在整车中控制一套氢燃料电池系统保持运行，并控制其余氢燃料电池系统保持在待机状态。
9.一种氢燃料电池系统的活化控制装置，其特征在于，包括：启动模块、阈值判断模块、第一运行模块、活化模块和第二运行模块；
所述启动模块用于当接收到启动信号时，启动氢燃料电池系统；其中，所述启动信号包括整车需求功率；
所述阈值判断模块用于判断当前车辆动力电池的SOC值是否大于预设的第一SOC阈值；
所述第一运行模块用于若所述车辆动力电池的SOC值大于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在预设的高功率段进行自动活化，待所述氢燃料电池系统活化完成后，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率；
所述活化模块用于若所述车辆动力电池的SOC值小于第一SOC阈值，则控制所述氢燃料电池系统在额定功率下进行自动活化，直至所述车辆动力电池的SOC值大于预设的第二SOC阈值；
所述第二运行模块用于当所述车辆动力电池的SOC值大于第二SOC阈值时，控制所述氢燃料电池系统输出整车需求功率。
10.根据权利要求9所述的氢燃料电池系统的活化控制装置，其特征在于，还包括故障处理模块，所述故障处理模块包括：故障检测单元、等级判断单元和故障处理单元；
所述故障检测单元用于在启动氢燃料电池系统前和启动氢燃料电池系统后都实时对所述氢燃料电池系统进行故障检测；
所述等级判断单元用于当检测出所述氢燃料电池系统存在故障时，对所述故障的故障等级进行判断；
所述故障处理单元用于根据所述故障的等级对所述氢燃料电池系统进行相应的故障处理。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311550541.7A CN117543047A (zh) | 2023-11-20 | 2023-11-20 | 一种氢燃料电池系统的活化控制方法及装置 |
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- 2023-11-20 CN CN202311550541.7A patent/CN117543047A/zh active Pending
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