CN118269771A - 一种燃料电池汽车热管理系统、方法及燃料电池汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车技术领域，提供了一种燃料电池汽车热管理系统、方法及燃料电池汽车，本发明提供的固定路谱车辆运行过程控制方法，通过行驶时间与车辆行驶的固定路谱预测车辆接下来的工况，根据不同的预测结果运行不同的车辆管理策略；在不同的运行策略切换中可以提前使燃料电池进行工况的改变，延长燃料电池工况改变的时间，降低对燃料电池的冲击，从而延长燃料从电池寿命；有效的降低了燃料电池瞬态工况变化对热管理系统的严苛要求，实现热管理系统的稳定工作与节能减排。

Description

一种燃料电池汽车热管理系统、方法及燃料电池汽车

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种燃料电池汽车热管理系统、方法及燃料电池汽车。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

质子交换膜燃料电池是一种利用氢气与氧气进行电化学反应产生电能的装置，以质子交换膜燃料电池作为动力来源的混合动力汽车具有零排放，工作温度低，效率高等优点。然而质子交换膜燃料电池也具有动态响应慢，对工作温度敏感等缺点，因此，需要动力电池来辅助燃料电池供电，起到削峰填谷的作用。受限于动力电池的放电速率与寿命，在实际应用中，通常为了有效延长燃料电池的寿命及增强散热，采取更优于燃料电池的控制策略，而无意间损害动力电池的寿命。

在实际应用中，某些车辆(如物流卡车)具有固定的行驶路线和稳定的行驶周期。作为交通系统的一部分，为这些车辆设计合理的行车策略可以有效延长它们的使用寿命。整个行驶周期通常包括起步、加速、匀速、爬坡、减速和停车等阶段。在爬坡和加速过程中，客车的载客人数、货车的载货质量以及坡度等因素会使车辆处于高负荷状态，需要燃料电池和动力电池在短时间内提供大量功率输出，同时需要散热器大幅增加散热量。以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为例，其正常工作温度通常在60-80℃之间。在这个温度范围内，燃料电池可以达到最高效率，同时对寿命的影响最小。

因此，当车辆处于大负荷的运行工况时，需要调整风扇转速增大散热量，将燃料电池及动力电池的工作温度保持在正常范围内。

然而，随着风扇转速的增加，风扇消耗的功率也大幅增加，导致能耗增加。同时，由于车辆对功率的需求增加，燃料电池和动力电池在同一时间内需要输出更多的功率，尤其在爬坡、加速等高功率需求时，会进一步损耗电池的寿命。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明第一方面提供一种燃料电池汽车热管理系统，其在爬坡、加速等高功率需求时，建立有效的散热和功率输出策略，并尽可能延长电池的寿命，对于质子交换膜燃料电池的热管理系统稳定运行和实现节能减排具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种燃料电池汽车热管理控制系统，包括燃料电池控制器、动力电池剩余电量检测模块和燃料电池冷却系统，所述动力电池剩余电量检测模块用于检测动力电池SOC；

所述燃料电池控制器被配置为：

读取车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息和动力电池SOC；

根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态；

若车辆即将进入爬坡或加速路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第一控制指令，根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，将燃料电池产生的电能存储于动力电池中；若SOC大于SOC上限值，生成第二控制指令，根据第二控制指令控制动力电池提供爬坡或加速功率；

若车辆即将进入减速或下坡路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第三控制指令，根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，将燃料电池产生的电能由动力电池存储；若动力电池SOC大于或等于SOC上限值，生成第四控制指令，根据第四控制指令控制燃料电池以最大功率变化率将输出功率降低至待机功率，由动力电池提供减速前的电能供给。

进一步地，所述燃料电池冷却系统包括两个回路，燃料电池冷却液的第一循环回路和第二循环回路，所述燃料电池冷却液的第一循环回路主要由燃料电池电堆、电子三通阀、PTC加热器和循环水泵组成，所述燃料电池冷却液的第二循环回路则包括燃料电池的小循环回路以及外部散热器、散热水箱组件，通过第一循环回路加热燃料电池冷却液，通过第二循环回路进行散热。

进一步地，所述控制器还被配置为：

在车辆启动阶段，根据对固定路谱信息的特征提取，判断车辆的启动时间，在距离车辆启动时间设定时间之前，在环境温度与燃料电池启动温度的差值为负时，控制电子三通阀关闭，燃料电池冷却液进入小循环回路，同时，控制动力电池为PTC加热器供电；

在燃料电池正常启动后，在燃料电池冷却液出口温度即将达到温度上限时，控制PTC加热器停止加热，控制电子三通阀的开度，使燃料电池冷却液进入大循环回路。

进一步地，在60℃时电子三通阀开始打开，在70℃时电子三通阀全开。

进一步地，车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息包括当前车速、平均车速、最高车速、平均加速度、最高加速度和坡度数据。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种燃料电池汽车热管理控制方法，其在爬坡、加速等高功率需求时，建立有效的散热和功率输出策略，并尽可能延长电池的寿命，对于质子交换膜燃料电池的热管理系统稳定运行和实现节能减排具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料电池汽车热管理控制方法，包括：应用第一方面所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，包括：

读取车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息；

根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态；

若车辆即将进入爬坡或加速路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第一控制指令，根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，将燃料电池产生的电能存储于动力电池中；若SOC大于SOC上限值，生成第二控制指令，根据第二控制指令控制动力电池提供爬坡或加速功率；

若车辆即将进入减速或下坡路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第三控制指令，根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，将燃料电池产生的电能由动力电池存储；若动力电池SOC大于或等于SOC上限值，生成第四控制指令，根据第四控制指令控制燃料电池以最大功率变化率将输出功率降低至待机功率输出功率，由动力电池提供减速前的电能供给。

进一步地，所述根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，包括：

控制燃料电池循环泵增大冷却液循环量、散热风扇提高转速，氢气及氧气提高供给；

所述根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，包括：

控制燃料电池根据设定的变化速率输出功率、循环泵转速及散热器风扇转速。

进一步地，所述根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态，具体包括：

根据路谱特征中的加速度信息判断车辆加速或减速状态，当加速度为正时车辆处于加速状态，加速度为负时车辆处于减速状态；同时，加速度绝对值的大小反映了车辆加速或减速的程度；

根据路谱特征中的当前车速判断车辆处于大功率输出或小功率输出，若当前车速大于设定的车速最高阈值时，车辆处于大功率运行状态；若当前车速小于设定的车速最低阈值时，车辆处于小功率运行状态；

根据路谱特征中的坡度信息判断车辆上坡或下坡，当坡度为正时车辆处于爬坡状态，当坡度为负时车辆处于下坡状态，坡度的绝对值大小反映了车辆所处坡度大小。

进一步地，所述控制方法还包括：

在车辆启动阶段，根据对固定路谱信息的特征提取，判断车辆的启动时间，在距离车辆启动时间设定时间之前，在环境温度与燃料电池启动温度的差值为负时，控制电子三通阀关闭，燃料电池冷却液进入第一循环回路，同时，控制动力电池为PTC加热器供电；

在燃料电池正常启动后，在燃料电池冷却液出口温度即将达到温度上限时，控制PTC加热器停止加热，控制电子三通阀的开度，使燃料电池冷却液进入第二循环回路。

为了解决上述问题，本发明的第三方面提供一种燃料电池汽车，其在爬坡、加速等高功率需求时，建立有效的散热和功率输出策略，并尽可能延长电池的寿命，对于质子交换膜燃料电池的热管理系统稳定运行和实现节能减排具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料电池汽车，包括第一方面所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的固定路谱车辆运行过程控制方法，通过行驶时间与车辆行驶的固定路谱预测车辆接下来的工况，根据不同的预测结果运行不同的车辆管理策略；在不同的运行策略切换中可以提前使燃料电池进行工况的改变，延长燃料电池工况改变的时间，降低对燃料电池的冲击，从而延长燃料从电池寿命；有效的降低了燃料电池瞬态工况变化对热管理系统的严苛要求，实现热管理系统的稳定工作与节能减排。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例提供的一种燃料电池汽车热管理控制系统框图；

图2是本发明实施例提供的正常运行时的工作过程原理图；

图3是本发明实施例提供的搭载此燃料电池热管理系统燃料电池牵引车行驶各项数据。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释

路谱：指道路路面谱，简称路谱，指的是路面不平度的功率谱密度曲线。作为汽车振动输入的路面不平度，主要采用位移功率谱密度描述其统计特性，路面不平度的时间历程可以视作平稳随机过程处理。

为了在爬坡、加速等高功率需求时，建立有效的散热和功率输出策略，并尽可能延长电池的寿命，本发明提出了一种基于智能算法计算路谱的燃料电池混合动力车辆管理系统的控制方法，在对燃料电池和动力电池进行常规控制的基础上，添加车辆的行驶路谱对车辆混合动力控制策略进行修正，实现车辆在固定路谱上行驶时达到最优的经济性及寿命等，通过提前使燃料电池进入大负荷工作状态或提前退出来提升燃料电池的动态响应及稳定动力电池的最优工作区间。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种燃料电池汽车热管理系统，包括动力电池模块和燃料电池模块；

所述动力电池模块包括动力电池、电池剩余电量检测模块与多个电池温度检测模块。

本实施例中，所述动力电池为锂电池，锂电池具有密度小，充放电次数多，寿命长等优点，及其适合混合动力汽车中频繁充放电的工况。

所述电池剩余电量检测模块用于对动力电池的剩余电量(SOC)进行实时监控，为控制策略的施行提供判断依据。

所述电池温度检测模块由多个高精度温度传感器组成，用于实时对燃料电池本体温度，燃料电池进出口冷却液温度及动力电池温度进行监控。

所述燃料电池模块包括燃料电池控制器、燃料电池本体和燃料电池冷却系统；

其中，能量控制策略主要关注燃料电池的控制，由于动力电池的工作温度与燃料电池不同，因此动力电池的冷却循环在本实施中不予介绍。

所述燃料电池冷却系统包括两个回路，即燃料电池冷却液的第一循环回路和第二循环回路。燃料电池冷却液的第一循环回路主要由燃料电池电堆、电子三通阀、PTC加热器和循环水泵等组成，其主要功能是通过循环回路加热燃料电池冷却液。燃料电池冷却液的第二循环回路则包括燃料电池的第一循环回路以及外部散热器、散热水箱等组件，其主要功能是通过循环回路进行散热。

具体地，所述燃料电池三通阀是优于普通节温器的高精度流量控制器，可以精确的控制燃料电池大小循环之间的切换，并可以根据温度变化，调整三通阀开度，保证燃料电池的工作温度始终在高效率区间。

所述燃料电池PTC加热器由燃料电池控制器控制，由动力电池供电，该加热器具有热阻小，换热效率高的有点，是一种自动恒温、省电且安全的加热器。

本系统以基于固定路谱车辆为研究对象，改进了燃料电池汽车的工作流程。

所述控制器还被配置为：

首先是系统启动阶段，在固定路谱的车辆工作时，其具有较稳定的启动时间与工作时长，通过长时间对路谱信息的采集，通过马尔可夫链及扩展卡尔曼滤波算法对特征参数提取，将能代表路谱信息的典型参数输入到燃料电池的能量控制单元中，在本实施例中的典型特征参数为：当前车速、平均车速、最高车速、平均加速度、最高加速度、坡度数据，系统便可以智能判断车辆的启动时间，在距离车辆启动时间一定时间之前，由能量控制单元检测环境温度与燃料电池启动温度的差值，在差值为负时，控制单元控制电子三通阀关闭，燃料电池冷却液进入小循环，同时，动力电池为PTC加热器供电，循环水泵低速运转，防止温度梯度过大对燃料电池造成损害，这样便能减少车辆开始启动时，燃料电池在低温环境快速启动时，对质子交换膜进行的低温冲击与动力电池的快速放电对寿命造成的影响。

在燃料电池正常启动后，随着小循环中冷却液温度的不断升高，在燃料电池冷却液出口温度即将达到温度上限时，PTC加热器停止加热，电子三通阀精确的控制开度，具体为：该电子三通阀通过PID算法进行精确控制，在60℃时电子三通阀开始打开，在70摄氏度时电子三通阀全开，使燃料电池冷却液进入大循环，并保证燃料电池入口处的冷却液温度。

在车辆正常行驶阶段，燃料电池的能量控制单元中已存储了固定路谱信息的特征参数，车辆正常行驶时的控制流程如图2所示：

所述燃料电池控制器被配置为：

读取车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息和动力电池SOC；

根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态；

若车辆即将进入爬坡或加速路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第一控制指令，根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，将燃料电池产生的电能存储于动力电池中；若SOC大于SOC上限值，生成第二控制指令，根据第二控制指令控制动力电池提供爬坡或加速功率；

若车辆即将进入减速或下坡路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第三控制指令，根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，将燃料电池产生的电能由动力电池存储；若动力电池SOC大于或等于SOC上限值，生成第四控制指令，根据第四控制指令控制燃料电池以最大功率变化率将输出功率降低至待机功率，由动力电池提供减速前的电能供给。

所述根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，包括：

控制燃料电池循环泵增大冷却液循环量、散热风扇提高转速，氢气及氧气提高供给；

所述根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，包括：

控制燃料电池降低输出功率、循环泵转速及散热器风扇转速。

其中，燃料电池缓慢降低输出功率，变换速率为： 其中，SOC_niw为当前的动力电池SOC。

通过上述方案，在爬坡、加速等高功率需求时，建立有效的散热和功率输出策略，并尽可能延长电池的寿命，对于质子交换膜燃料电池的热管理系统稳定运行和实现节能减排具有重要意义。

实施例二

本实施例提供一种燃料电池汽车热管理控制方法，基于实施例一的所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，包括：

S1：读取车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息；

S2：根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态；

S3：若车辆即将进入爬坡或加速路段，由控制器结合动力电池SOC判断功率分配；

S301：若SOC小于正常行驶最高值，则此时需要燃料电池可以逐步提高功率，以应对此后车辆需求功率变大，同时控制器提前控制燃料电池循环泵增大冷却液循环量，控制散热风扇提高转速，控制氢气及氧气提高供给，并将此时多余产生的电能存储于动力电池中。

S302：若SOC高于正常行驶的最高值，此时提升燃料电池功率会造成燃油经济型变差，产生的电能无法被存储，故保持燃料电池此时状态不变，以动力电池电量应付之后的爬坡或加速等大功率消耗路况。

S4：若车辆即将进入减速或下坡路段，也由控制器结合动力电池SOC判断能量流动。

S401：若SOC小于正常行驶最高值，为保证燃料电池的使用寿命及工作条件，燃料电池缓慢降低输出功率，变换速率为其中，SOC_now为当前的动力电池SOC，循环泵转速及散热器风扇转速，降低对燃料电池的影响，缓慢降低时燃料电池产生的电能由动力电池存储。

S402：若SOC大于或等于正常行驶最高值，此时燃料电池迅速降低输出功率，否则会造成电能浪费，由动力电池提供减速前的电能供给，消耗动力电池中的电能可以为接下来减速过程中的能量回收做充分准备，达到能量的最大利用。

S5：若固定路谱特征值无明显变化，则车辆安装预定实时策略正常行驶。

其中，所述根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态，具体包括：

根据路谱特征中的加速度信息判断车辆加速或减速状态，当加速度为正时车辆处于加速状态，加速度为负时车辆处于减速状态；同时，加速度绝对值的大小反映了车辆加速或减速的程度；

根据路谱特征中的当前车速判断车辆处于大功率输出或小功率输出，若当前车速大于设定的车速最高阈值时，车辆处于大功率运行状态；若当前车速小于设定的车速最低阈值时，车辆处于小功率运行状态；

根据路谱特征中的坡度信息判断车辆上坡或下坡，当坡度为正时车辆处于爬坡状态，当坡度为负时车辆处于下坡状态，坡度的绝对值大小反映了车辆所处坡度大小。

本实施例中，设定的车速最高阈值为60km/h，设定的车速最低阈值为30km/h。

所述控制方法还包括：

在车辆启动阶段，根据对固定路谱信息的特征提取，判断车辆的启动时间，在距离车辆启动时间设定时间之前，在环境温度与燃料电池启动温度的差值为负时，控制电子三通阀关闭，燃料电池冷却液进入第一循环回路，同时，控制动力电池为PTC加热器供电；

在燃料电池正常启动后，在燃料电池冷却液出口温度即将达到温度上限时，控制PTC加热器停止加热，控制电子三通阀的开度，使燃料电池冷却液进入第二循环回路。

在传统的遗传算法中结合了高斯变异和柯西变异算子，同时引入了种群寻优变异算子，得到了改进的遗传算法。先后利用IGA算法改进k-means聚类算法和SVR算法，得到了整车热管理系统的控制策略。与传统控制的仿真结果进行对比，结果表明基于智能控制的热管理系统不仅能满足散热要求，且能将电子风扇和电动压缩机控制在较低的转速范围运行，有效降低能耗。

搭载此燃料电池热管理系统的某总重49吨的燃料电池牵引车行驶数据如图3所示。此固定路谱使用的为国家法规规定的CHTC-TT。图3中(a)为电机输出功率数据，图3中(b)为燃料电池输出功率数据，图3中(c)为燃料电池温度数据，图3中(d)为SOC数据，图3中(e)为三通阀开启角度数据，图3中(f)为水泵功率数据。

在此实例中，三通阀的开度随燃料电池温度变化，600s时燃料电池温度达到60℃，此时三通阀开始打开，燃料电池进入大循环散热，随着温度上升，三通阀开度越来越高。在1000s时，燃料电池温度下降，此时为了维持燃料电池的正常工作，三通阀的开度降低，燃料电池进入小循环。在1000s后看电机输出功率平均值变大，此时处于大功率运行状态，同时动力电池为了维持SOC不变，燃料电池也进入大功率运行状态，最小输出功率为60kW，且长时间运行处在满载状态。由水泵功率可以看出，在1000s时，下一时刻燃料电池进行大功率输出，水泵功率提前进入大功率大流量状态，提升燃料电池的散热能力，降低燃料电池运行温差。

实施例三

一种燃料电池汽车，包括实施例一所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池汽车热管理控制系统，其特征在于，包括燃料电池控制器、动力电池剩余电量检测模块和燃料电池冷却系统，所述动力电池剩余电量检测模块用于检测动力电池SOC；

所述燃料电池控制器被配置为：

读取车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息和动力电池SOC；

根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态；

若车辆即将进入爬坡或加速路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第一控制指令，根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，将燃料电池产生的电能存储于动力电池中；若SOC大于SOC上限值，生成第二控制指令，根据第二控制指令控制动力电池提供爬坡或加速功率；

若车辆即将进入减速或下坡路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第三控制指令，根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，将燃料电池产生的电能由动力电池存储；若动力电池SOC大于或等于SOC上限值，生成第四控制指令，根据第四控制指令控制燃料电池以最大功率变化率将输出功率降低至待机功率，由动力电池提供减速前的电能供给。

2.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，其特征在于，所述燃料电池冷却系统包括两个回路，燃料电池冷却液的第一循环回路和第二循环回路，所述燃料电池冷却液的第一循环回路主要由燃料电池电堆、电子三通阀、PTC加热器和循环水泵组成，所述燃料电池冷却液的第二循环回路则包括燃料电池的小循环回路以及外部散热器、散热水箱组件，通过第一循环回路加热燃料电池冷却液，通过第二循环回路进行散热。

3.如权利要求2所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：

在车辆启动阶段，根据对固定路谱信息的特征提取，判断车辆的启动时间，在距离车辆启动时间设定时间之前，在环境温度与燃料电池启动温度的差值为负时，控制电子三通阀关闭，燃料电池冷却液进入小循环回路，同时，控制动力电池为PTC加热器供电；

在燃料电池正常启动后，在燃料电池冷却液出口温度即将达到温度上限时，控制PTC加热器停止加热，控制电子三通阀的开度，使燃料电池冷却液进入大循环回路。

4.如权利要求3所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，其特征在于，在60℃时电子三通阀开始打开，在70℃时电子三通阀全开。

5.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，其特征在于，车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息包括当前车速、平均车速、最高车速、平均加速度、最高加速度和坡度数据。

6.一种燃料电池汽车热管理控制方法，应用权利要求1-5任一项所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统，其特征在于，包括：

读取车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息；

根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态；

若车辆即将进入爬坡或加速路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第一控制指令，根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，将燃料电池产生的电能存储于动力电池中；若SOC大于SOC上限值，生成第二控制指令，根据第二控制指令控制动力电池提供爬坡或加速功率；

若车辆即将进入减速或下坡路段，若动力电池SOC小于SOC下限值，生成第三控制指令，根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，将燃料电池产生的电能由动力电池存储；若动力电池SOC大于或等于SOC上限值，生成第四控制指令，根据第四控制指令控制燃料电池以最大功率变化率将输出功率降低至待机功率输出功率，由动力电池提供减速前的电能供给。

7.如权利要求6所述的一种燃料电池汽车热管理控制方法，其特征在于，所述根据第一控制指令增强燃料电池冷却系统散热，包括：

控制燃料电池循环泵增大冷却液循环量、散热风扇提高转速，氢气及氧气提高供给；

所述根据第三控制指令减小燃料电池冷却系统工作散热，包括：

控制燃料电池根据设定的变化速率输出功率、循环泵转速及散热器风扇转速。

8.如权利要求6所述的一种燃料电池汽车热管理控制方法，其特征在于，所述根据车辆正常运行时预先设定的固定路谱的信息，判断车辆即将进入的状态，具体包括：

根据路谱特征中的加速度信息判断车辆加速或减速状态，当加速度为正时车辆处于加速状态，加速度为负时车辆处于减速状态；同时，加速度绝对值的大小反映了车辆加速或减速的程度；

根据路谱特征中的当前车速判断车辆处于大功率输出或小功率输出，若当前车速大于设定的车速最高阈值时，车辆处于大功率运行状态；若当前车速小于设定的车速最低阈值时，车辆处于小功率运行状态；

根据路谱特征中的坡度信息判断车辆上坡或下坡，当坡度为正时车辆处于爬坡状态，当坡度为负时车辆处于下坡状态，坡度的绝对值大小反映了车辆所处坡度大小。

9.如权利要求6所述的一种燃料电池汽车热管理控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在车辆启动阶段，根据对固定路谱信息的特征提取，判断车辆的启动时间，在距离车辆启动时间设定时间之前，在环境温度与燃料电池启动温度的差值为负时，控制电子三通阀关闭，燃料电池冷却液进入第一循环回路，同时，控制动力电池为PTC加热器供电；

在燃料电池正常启动后，在燃料电池冷却液出口温度即将达到温度上限时，控制PTC加热器停止加热，控制电子三通阀的开度，使燃料电池冷却液进入第二循环回路。

10.一种燃料电池汽车，包括如权利要求1-5任一项所述的一种燃料电池汽车热管理控制系统。