WO2021197479A1 - 非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统 - Google Patents

Abstract

提供一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统。能量管理方法包括：实时获取动力电池的荷电状态SOC值（S110）；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式（S120）。其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整燃料电池的功率输出方式，以实现燃料电池与动力电池之间适配于实时的车辆功率需求的能量管理。本公开在满足用户驾驶需求的前提下，实现了燃料电池系统与动力电池系统之间更合理的能量管理。

Description

非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统

相关申请的交叉引用

本公开要求在2020年4月3日提交中国专利局、申请号为202010259733.2、名称为“非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本公开中。

技术领域

本公开涉及车辆电池技术领域，特别涉及一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法及电池控制系统。

背景技术

随着能源的日渐缺乏和环境污染问题日渐严重，新能源车辆，例如纯电动车辆、混合动力车辆和燃料电池车辆等等，越来越受到政府及整车产业的强烈关注。但是，由于当前电池技术的约束，导致纯电动车辆续驶里程不能满足长途行驶的需求，从而使得纯电动车辆到目前还不能被普遍认可及大量普及。另外，混合动力车辆也面临环境污染和能源匮乏的问题。在此情形下，燃料电池车辆逐渐走进了人们的视线里。对于燃料电池车辆，氢燃料是目前最受欢迎的燃料之一。氢能是一种清洁环保型的能源，其排放物一般为水，并且不含NO _X、SO _X等有害气体物质，同时也不会产生造成全球变暖的CO ₂。

总体来看，目前市场多以非插电式燃料电池车辆为主，但因为燃料电池存在特性曲线较软且功率响应较慢的缺点，使得非插电式燃料电池车辆也对应具有动态响应疲软不及时的问题。另外，因燃料电池在车辆较大功率需求的情况下不能工作在最佳的工作区间，进而还会造成燃料电池的经济性差的问题。这些问题对客户会产生不好的驾驶体验，影响燃料电池车辆的推广和应用。

公开内容

有鉴于此，本公开旨在提出一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，包括：实时获取动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)值；以及根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式。其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。

进一步的，所述燃料电池工作模式包括所述燃料电池的最大功率输出模式、恒定功率输出模式和最大效率输出模式。并且，所述不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系包括：第一SOC区间，其SOC值小于预设下限值，且对应于所述最大功率输出模式；第二SOC区间，其SOC值大于或等于所述预设下限值以及小于或等于预设上限值，且对应于所述恒定功率输出模式；以及第三SOC区间，其SOC值大于所述预设上限值，且对应于所述最大效率输出模式。

进一步的，所述燃料电池的所述最大功率输出模式适配于所述第一SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池以最大输出功率驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率；若是，则控制所述燃料电池的一部分输出功率用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分输出功率用于给所述动力电池充电；若否，则控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆。

进一步的，所述控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆包括：控制所述燃料电池停止向所述动力电池充电，并以全功率驱动所述车辆；若所述动力电池的SOC值仍处于所述第一SOC区间，则限制所述动力电池进行功率输出；以及若所述动力电池的SOC值超出所述第一SOC区间，则控制所述动力电池和所述燃料电池同时输出功率以驱动所述车辆。

进一步的，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池输出设定的恒定功率以驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于或等于所述燃料电池的当前输出功率；若是， 则控制所述燃料电池输出的所述恒定功率的一部分用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分用于给所述动力电池充电；否则，控制所述燃料电池输出所述恒定功率以驱动车辆，并控制所述动力电池启动以进行助力。

进一步的，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为调整所述燃料电池的工作状态还包括：在所述控制所述动力电池启动以进行助力之后，若实时的车辆需求功率大于所述燃料电池的所述恒定功率与所述动力电池的最大输出功率之和，则对所述燃料电池进行恒压控制以提高所述燃料电池的所述恒定功率。

进一步的，所述燃料电池的所述最大效率输出模式适配于所述第三SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：若实时的车辆需求功率大于所述动力电池的最大输出功率，则控制所述燃料电池启动并以最大效率输出功率以驱动所述车辆；和/或若实时的车辆需求功率小于或等于所述燃料电池的最小输出功率，则控制所述燃料电池不启动。

相对于现有技术，本公开所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法具有以下优势：根据车辆需求功率以及当前的动力电池SOC状态实时地调整了燃料电池系统与动力电池系统的工作状态，在满足用户驾驶需求的前提下，实现燃料电池系统与动力电池系统之间更合理的能量管理。

本公开的另一目的在于提出一种机器可读存储介质、控制器及非插电式燃料电池车辆的电池控制系统，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。

一种控制器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行上述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。

一种非插电式燃料电池车辆的电池控制系统，包括：动力电池系统、燃料电池系统以及上述的控制器，该控制器用于对所述动力电池系统和所述燃料电池系统进行能量管理。

所述机器可读存储介质、控制器及非插电式燃料电池车辆的电池控制系统与上述非插电式燃料电池车辆的能量管理方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本公开的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，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。

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是本公开实施例的一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法的流程示意图；

图2(a)-图2(c)是在车辆启动后在不同SOC区间应用本公开实施例的能量管理方法的示例的流程示意图；

图3是本公开实施例中动力电池的SOC区间对应于所述燃料电池的功率输出方式的示意图；

图4是本公开实施例的示例中燃料电池输出功率相对于整车实际输出功率和车辆需求功率的变化示意图；

图5本公开实施例的示例中动力电池助力燃料电池的示意图；以及

图6是本公开实施例的非插电式燃料电池车辆的电池控制系统的结构示意图；

图7示意性地示出了用于执行根据本公开的方法的计算处理设备的框图；并且

图8示意性地示出了用于保持或者携带实现根据本公开的方法的程序代码的存储单元。

具体实施例

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本公开的实施方式中所提到的非插电式燃料电池车辆也称为增程式燃料电池车辆，其相对于插电式燃料电池车辆，以燃料电池系统为主要动力源而动力电池系统在车辆需求功率很大时临时助力燃料电池。另外，需说明的是，本公开实施例中提及的动力电池系统及燃料电池系统均包括对应电池及电池控制器，例如动力电池和动力电池控制器，但出于理解的目的，在本公开实施例中，动力电池和动力电池系统可等同理解，燃料电池和燃料电池系统也可等同理解。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

图1是本公开实施例的一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法的流程示意图，该能量管理方法例如由整车控制器执行。如图1所示，该能量管理方法可以包括以下步骤：

步骤S110，实时获取动力电池的SOC(State of Charge，荷电状态)值。

其中，所述SOC值用于示出对应电池的剩余电量，其通常用百分比表示。

步骤S120，根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式。

其中，本公开实施例中预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。

即，本公开实施例针对不同SOC区间对应配置了不同的燃料电池工作状态控制策略，以通过控制燃料电池的功率输出方式，使得在车辆启动后的不同阶段，均能满足实时的车辆功率需求(或称为驾驶员功率需求)，从而保证了 驾驶员的驾驶体验。优选地，实现调整不同的燃料电池工作状态的前提可以是燃料电池系统的功率改变都是基于恒功率输出改变，以此简化控制策略。

下面通过示例来具体说明本公开实施例的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法的应用。图2(a)-图2(c)是在车辆启动后在不同SOC区间应用本公开实施例的能量管理方法的示例的流程示意图。

该示例中，将动力电池的SOC分三个区间，且分别对应燃料电池系统的三种工作模式，具体的对应关系如下所示：

1)第一SOC区间，其SOC值小于预设下限值，且对应于所述最大功率输出模式；

2)第二SOC区间，其SOC值大于或等于所述预设下限值以及小于或等于预设上限值，且对应于所述恒定功率输出模式；以及

3)第三SOC区间，其SOC值大于所述预设上限值，且对应于所述最大效率输出模式。

其中，设预设下限值为30％，预设上限值为70％，则对应的第一SOC区间、第二SOC区间和第三SOC区间可分别表示为SOC＜30％、30％≤SOC≤70％、SOC＞70％。其中，30％、70％是根据实际确定的标定值(TBD)，例如预设下限值为30％，则需要考虑PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数，在车辆上指车辆加热器)、空压机等的功率需求以预留足够的动力电池自加热及燃料电池系统启动的功率。相对于插电式燃料电池车辆，非插电式燃料电池车辆的动力电池只是作为燃料电池的助力，故而其预设下限值可相对于插电式燃料电池车辆而设置为较大值，以使其尽可能保证自身的正常运行，而预设上限值则可相对于插电式燃料电池车辆而设置为较小值，以使针对燃料电池的控制策略尽早被执行。

其中，上述的恒定功率可例如为燃料电池的额定功率。以此为例，图3是本公开实施例中动力电池的SOC区间对应于所述燃料电池的功率输出方式的示意图。其中，最大效率输出模式旨在延长燃料电池的有效运行时间，故而对应的输出功率最小，因此最大功率输出模式、恒定功率输出模式和最大效率输出模式对应的输出功率依次减少，即最大功率＞额定功率＞最大效率。

需说明的是，该SOC区间的划分方式是示例性的，在其他示例中，也可划分为多于三个的SOC区间，且细化针对每一区间的燃料电池工作状态。

继续参考图2(a)-(c)，在车辆启动后，先执行动力电池SOC值的判断，以确定相应的SOC区间，并执行对应的燃料电池工作状态控制策略。

一、第一SOC区间(SOC＜30％)。

其中，所述燃料电池的所述最大功率输出模式适配于所述第一SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池以最大输出功率驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率；若是，则控制所述燃料电池的一部分输出功率用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分输出功率用于给所述动力电池充电；若否，则控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆。对此，关于所述控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆，优选包括：控制所述燃料电池停止向所述动力电池充电，并以全功率驱动所述车辆；若所述动力电池的SOC值仍处于所述第一SOC区间，则限制所述动力电池进行功率输出；以及若所述动力电池的SOC值超出所述第一SOC区间，则控制所述动力电池和所述燃料电池同时输出功率以驱动所述车辆。

举例而言，参考图2(a)，当SOC＜30％时，依次执行以下步骤：

步骤S201，燃料电池启动并以最大输出功率驱动车辆。

步骤S202，判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率，若是，则执行步骤S203，否则执行步骤S204。

步骤S203，燃料电池驱动车辆的同时给动力电池充电。

步骤S204，燃料电池驱动车辆且限制动力电池的输出功率。

对于步骤SS203和步骤S204，结合图4来进行理解，图4是本公开实施例的示例中燃料电池输出功率相对于整车实际输出功率和车辆需求功率的变化示意图，其中斜线填充部分为当前燃料电池最大输出功率,直线S表示实际输出功率，较粗的曲线表示车辆需求功率，从而可知，当车辆需求功率低于燃料电池最大输出功率时，也就是ab阶段，燃料电池用于驱动车辆之外剩余输出功率用作给动力电池充电，也就是图中ab阶段曲线以上部分功率用于给动力电池充电(如图中示出的“充电”部分所示)；当随着车辆需求功率不断增大，且超过燃料电池最大输出功率时，燃料电池停止给动力电池充电，全功率驱动车辆，此时如果动力电池SOC还低于30％，则限制所述动力电池进行功 率输出，整车以低于车辆功率需求的功率驱动车辆行驶，如果动力电池SOC大于30％，则动力电池和燃料电池同时输出功率驱动车辆，直到动力电池SOC再次低于30％，限制动力电池进行功率输出。

二、第二SOC区间(30％≤SOC≤70％)。

其中，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池输出设定的恒定功率以驱动车辆；判断实时的车辆需求功率是否小于或等于所述燃料电池的当前输出功率；若是，则控制所述燃料电池输出的所述恒定功率的一部分用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分用于给所述动力电池充电；否则，控制所述燃料电池输出所述恒定功率以驱动车辆，并控制所述动力电池启动以进行助力。优选地，在所述控制所述动力电池启动以进行助力之后，若实时的车辆需求功率大于所述燃料电池的所述恒定功率与所述动力电池的最大输出功率之和，则对所述燃料电池进行恒压控制以提高所述燃料电池的所述恒定功率。

举例而言，参考图2(b)，当动力电池SOC值处于30％≤SOC≤70％的区间时，设所述燃料电池初始额定功率驱动车辆，考虑经济性(例如用一定运行工况下车辆行驶上百公里的燃料消耗量或一定燃料能使车辆行驶的里程来衡量)问题，执行以下步骤：

步骤S205，启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池输出额定功率以驱动车辆。

步骤S206，判断实时的车辆需求功率是否小于或等于所述燃料电池的当前输出功率，若是，则执行步骤S207，否则执行步骤S208。

其中，因燃料电池以恒定功率运行，故而该当前输出功率实质上就是对应的额定功率。

步骤S207，控制所述燃料电池驱动所述车辆，且多余功率给所述动力电池充电。

步骤S208，控制所述燃料电池驱动所述车辆，并控制所述动力电池助力。

针对步骤S206-步骤S208，图5本公开实施例的示例中动力电池助力燃料电池的示意图。如图5所示，设所述燃料电池初始的额定功率为55KW，而实时的车辆需求功率为25KW，随着车辆需求功率的增加，动力电池的充电功 率越小，当车辆需求功率大于燃料电池系统的额定功率时，动力电池开始放电助力，与燃料电池系统一同给车辆提供动力。

优选地，在步骤S208之后，如果车辆需求功率持续增加，增加到动力电池的最大输出功率加上燃料电池额定功率仍无法满足需求时，燃料电池系统通过恒压控制提高燃料电池功率到另一稳定工作点，以上述额定功率为55KW为例，进一步假设动力电池最大输出功率为80kw，车辆需求功率为160kw，那么提高燃料电池系统的输出功率稳定在80kw，直到动力电池SOC低于30％。其中，恒压控制和旨在实现燃料电池的恒功率输出。

相对于传统的功率跟随型能量管理策略，在该阶段燃料电池输出功率大部分时间恒定，避免了燃料电池功率响应较慢的缺点，且相对于以燃料电池恒电流为基础的能量管理策略，基于恒电压的策略在燃料电池亚健康状况下运行更为安全。并且，由于燃料电池大部分时间输出其额定功率，因此对燃料电池及其附属设备的寿命最大化也有益处。

三、第三SOC区间(SOC＞70％)。

其中，所述燃料电池的所述最大效率输出模式适配于所述第三SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：若实时的车辆需求功率大于所述动力电池的最大输出功率，则控制所述燃料电池启动并以最大效率输出功率以驱动所述车辆；以及若实时的车辆需求功率小于或等于所述燃料电池的最小输出功率，则控制所述燃料电池不启动。

举例而言，参考图2(c)，当动力电池SOC大于70％时，执行以下步骤：

步骤S209，判断车辆需求功率是否大于动力电池的最大输出功率，若是，则执行步骤S210，否则执行步骤S211。

步骤S210，燃料电池启动并以最大效率输出功率。

此时，动力电池作为主要动力源驱动车辆行驶。

步骤S211，在实时的车辆需求功率是否小于或等于所述燃料电池的最小输出功率，控制所述燃料电池不启动。

此时，车辆很可以处于蠕行状态，车辆需求功率非常小，从而可完全利用动力电池驱动车辆行驶。

综上，本公开实施例根据车辆需求功率以及当前的动力电池SOC状态实时地调整燃料电池系统与动力电池系统的工作状态，在满足用户驾驶需求的 前提下，实现燃料电池系统与动力电池系统之间更合理的能量管理。特别地，本公开实施例的方法在燃料电池系统工作在额定功率区间时，避免了燃料电池功率响应较慢的缺点，同时由于工作在较佳的工作区间，也兼顾了氢燃料的经济性。

本公开另一实施例还提供一种控制器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行上述实施例所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。其中，该控制器可例如是整车控制器。

在此基础上，图6是本公开实施例的非插电式燃料电池车辆的电池控制系统的结构示意图，该系统包括：动力电池系统610、燃料电池系统620以及上述的控制器630，该控制器用于对所述动力电池系统610和所述燃料电池系统620进行能量管理。

其中，关于该控制器及电池控制系实现电池能量管理的细节及效果可参考上述关于非插电式燃料电池车辆的能量管理方法的实施例，在此则不再进行赘述。

本公开另一实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述实施例所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

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。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理 解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本公开实施例的计算处理设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图7示出了可以实现根据本公开的方法的计算处理设备。该计算处理设备传统上包括处理器1010和以存储器1020形式的计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器1020可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器1020具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1031的存储空间1030。例如，用于程序代码的存储空间1030可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码1031。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为如参考图8所述的便携式或者固定存储单元。该存储单元可以具有与图7的计算处理设备中的存储器1020类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括计算机可读代码1031’，即可以由例如诸如1010之类的处理器读取的代码，这些代码当由计算处理设备运行时，导致该计算处理设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。

本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本公开的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1. 一种非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述非插电式燃料电池车辆的能量管理方法包括：

   实时获取动力电池的荷电状态SOC值；以及

   根据所获取的SOC值所在的SOC区间，确定对应的燃料电池工作模式；

   其中，预先配置有不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系，且每一所述燃料电池工作模式适配于对应的SOC区间而被配置为：在车辆启动后控制所述燃料电池启动，并结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的功率输出方式，以实现所述燃料电池与所述动力电池之间适配于所述实时的车辆功率需求的能量管理。
2. 根据权利要求1所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池工作模式包括所述燃料电池的最大功率输出模式、恒定功率输出模式和最大效率输出模式；

   并且，所述不同SOC区间与不同燃料电池工作模式之间的对应关系包括：

   第一SOC区间，其SOC值小于预设下限值，且对应于所述最大功率输出模式；

   第二SOC区间，其SOC值大于或等于所述预设下限值以及小于或等于预设上限值，且对应于所述恒定功率输出模式；以及

   第三SOC区间，其SOC值大于所述预设上限值，且对应于所述最大效率输出模式。
3. 根据权利要求2所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池的所述最大功率输出模式适配于所述第一SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：

   启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池以最大输出功率驱动车辆；

   判断实时的车辆需求功率是否小于所述燃料电池的所述最大输出功率；

   若是，则控制所述燃料电池的一部分输出功率用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分输出功率用于给所述动力电池充电；

   若否，则控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆。
4. 根据权利要求3所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述控制所述燃料电池与所述动力电池配合输出功率以驱动车辆包括：

   控制所述燃料电池停止向所述动力电池充电，并以全功率驱动所述车辆；

   若所述动力电池的SOC值仍处于所述第一SOC区间，则限制所述动力电池进行功率输出；以及

   若所述动力电池的SOC值超出所述第一SOC区间，则控制所述动力电池和所述燃料电池同时输出功率以驱动所述车辆。
5. 根据权利要求2所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：

   启动所述燃料电池，并控制所述燃料电池输出设定的恒定功率以驱动车辆；

   判断实时的车辆需求功率是否小于或等于所述燃料电池的当前输出功率；

   若是，则控制所述燃料电池输出的所述恒定功率的一部分用于驱动所述车辆以满足所述车辆需求功率，而另一部分用于给所述动力电池充电；

   否则，控制所述燃料电池输出所述恒定功率以驱动车辆，并控制所述动力电池启动以进行助力。
6. 根据权利要求5所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特征在于，所述燃料电池的所述恒定功率输出模式适配于所述第二SOC区间被配置为调整所述燃料电池的工作状态还包括：

   在所述控制所述动力电池启动以进行助力之后，若实时的车辆需求功率大于所述燃料电池的所述恒定功率与所述动力电池的最大输出功率之和，则对所述燃料电池进行恒压控制以提高所述燃料电池的所述恒定功率。
7. 根据权利要求2所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法，其特 征在于，所述燃料电池的所述最大效率输出模式适配于所述第三SOC区间被配置为结合实时的车辆功率需求调整所述燃料电池的工作状态包括：

   若实时的车辆需求功率大于所述动力电池的最大输出功率，则控制所述燃料电池启动并以最大效率输出功率以驱动所述车辆；和/或

   若实时的车辆需求功率小于或等于所述燃料电池的最小输出功率，则控制所述燃料电池不启动。
8. 一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-7中任意一项所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。
9. 一种控制器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：根据权利要求1-7中任意一项所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。
10. 一种非插电式燃料电池车辆的电池控制系统，其特征在于，所述电池控制系统包括：动力电池系统、燃料电池系统以及权利要求9所述的控制器，该控制器用于对所述动力电池系统和所述燃料电池系统进行能量管理。
11. 一种计算处理设备，其特征在于，包括：

    存储器，其中存储有计算机可读代码；以及

    一个或多个处理器，当所述计算机可读代码被所述一个或多个处理器执行时，所述计算处理设备执行如权利要求1-7中任一项所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。
12. 一种计算机程序，包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码在计算处理设备上运行时，导致所述计算处理设备执行根据权利要求1-7中任一项所述的非插电式燃料电池车辆的能量管理方法。

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