车辆的燃料电池的控制方法和装置与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆的燃料电池的控制方法和装置。


背景技术：

2.燃料电池(例如氢燃料电池)汽车在使用过程当中会涉及到燃料电池的启动与停机。目前燃料电池启停，主要是根据当前驾驶模式，动力系统请求功率，动力电池允许输出功率等阈值来判断燃料电池启停时机，如果驾驶员的驾驶习惯较差，会导致燃料电池启停过于频繁，不仅会消耗过多的动力电池的电能，还会影响燃料电池的寿命。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆的燃料电池的控制方法，以节约动力电池的电能，延长燃料电池的寿命。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种车辆的燃料电池的控制方法，所述车辆包括燃料电池和动力电池，该方法包括：检测所述车辆的规划行驶路线的路况信息；检测所述动力电池的电量；根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机。
6.进一步的，根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机包括：在所述动力电池的电量大于等于第一阈值时，控制所述燃料电池停机。
7.进一步的，根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机包括：在所述动力电池的电量小于第一阈值并大于等于第二阈值，且所述路况信息满足所述特殊路况时，控制所述燃料电池停机。
8.进一步的，根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机包括：在所述动力电池的电量小于等于第三阈值时，控制所述燃料电池启动，其中所述第三阈值小于所述第二阈值。
9.进一步的，所述特殊路况包括以下至少一者：坡道小于坡度阈值且长度大于第一长度阈值、需要等待红灯时间大于时间阈值、车辆流速小于流速阈值以及车辆距离目的地小于第二长度阈值。
10.相对于现有技术，本发明所述的燃料电池的控制方法具有以下优势：
11.所述车辆包括燃料电池和动力电池，首先检测所述车辆的规划行驶路线的路况信息，接着检测所述动力电池的电量，最后根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机。通过路况判断车辆是否需要长时间停车或者缓慢行驶，并对燃料电池进行启停控制从而实现减少燃料电池启停次数，减少动力电池因频繁启动燃料电池造成的电能消耗，最终达到节能和延长燃料电池使用寿命的目的。
12.本发明的另一目的在于提出一种燃料电池的控制装置，以节约动力电池的电能，延长燃料电池的寿命。
13.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
14.一种车辆的燃料电池的控制装置，所述车辆包括燃料电池和动力电池，该装置包括：检测单元以及控制单元，其中，所述检测单元用于：检测所述车辆的规划行驶路线的路况信息；检测所述动力电池的电量；所述控制单元用于根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机。
15.进一步的，所述控制单元还用于：在所述动力电池的电量大于等于第一阈值时，控制所述燃料电池停机。
16.进一步的，所述控制单元还用于：在所述动力电池的电量小于第一阈值并大于等于第二阈值，且所述路况信息满足所述特殊路况时，控制所述燃料电池停机。
17.进一步的，所述控制单元还用于：在所述动力电池的电量小于等于第三阈值时，控制所述燃料电池启动，其中所述第三阈值小于所述第二阈值。
18.进一步的，所述特殊路况包括以下至少一者：坡道小于坡度阈值且长度大于第一长度阈值、需要等待红灯时间大于时间阈值、车辆流速小于流速阈值以及车辆距离目的地小于第二长度阈值。
19.所述燃料电池的控制装置与上述燃料电池的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
20.本发明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。
附图说明
21.构成本发明的一部分的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方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.在附图中：
23.图1是本发明一实施例提供的车辆的燃料电池的控制方法的流程图；
24.图2为本发明另一实施例所述的车辆的燃料电池的控制方法的流程图；
25.图3是本发明一实施例提供的车辆的燃料电池的控制装置的结构框图。
26.附图标记说明：
27.1 检测单元
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2 控制单元
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
29.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
30.图1是本发明一实施例提供的车辆的燃料电池的控制方法的流程图。如图1所示，所述车辆包括燃料电池和动力电池，该方法包括：
31.步骤s11，检测所述车辆的规划行驶路线的路况信息；
32.具体地，例如结合智能导航系统检测所述车辆的规划行驶路线的路况信息，更为具体地，车载主机(head unit system，hut)会通过弹框提醒驾驶员输入本次行程的目的地，然后hut会通过智能导航系统规划出几种不同的行驶路线供驾驶员选择，当驾驶员确定好行驶路线后，车辆会利用智能导航系统实时监测当前的规划行驶路线上的路况信息，然
后发动给整车控制器(power control unit，pcu)。
33.步骤s12，检测所述动力电池的电量；
34.具体地，电池管理系统(battery management system，bms)可以将动力电池，例如锂电池的实际电量同步发送给pcu。
35.步骤s13，根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机。
36.具体地，控制燃料电池的启动或停机的方法如图2所示，该方法包括：
37.步骤s21，判断所述动力电池的电量是否大于等于第一阈值；
38.具体地，首先可以先控制车辆使用燃料电池行驶。然后可以根据动力电池的电量进行调整。例如先判断动力电池的电量是否大于等于第一阈值，第一阈值可以是80％，但不限于此。
39.步骤s22，在所述动力电池的电量大于等于第一阈值时，控制所述燃料电池停机。
40.具体地，在动力电池的电量大于等于第一阈值时，此时无论路况信息如何，都控制燃料电池停机，即此时使车辆使用动力电池纯电行驶，此后，在动力电池的电量大于第三阈值(例如30％，但不限于此)时，无论动力电池的电量如何变化，或者路况信息如何变化，都不启动燃料电池，以避免燃料电池的频繁启停。
41.步骤s23，在所述动力电池的电量小于第一阈值时，判断所述动力电池的电量是否大于等于第二阈值；
42.具体地，如果动力电池的电量小于第一阈值，此时需判断动力电池的电量是否大于等于第二阈值，在第一阈值是80％时，第二阈值可以是60％，但本发明同样不进行限定。
43.步骤s24，在所述动力电池的电量大于等于第二阈值时，判断所述路况信息是否满足特殊路况；
44.具体地，特殊路况包括以下至少一者：坡道小于坡度阈值(例如-10
°
，但不限于此)且长度大于第一长度阈值(例如1km，但不限于此)、需要等待红灯时间大于时间阈值(例如30s，但不限于此)、车辆流速小于流速阈值(例如10km/h，但不限于此)以及车辆距离目的地小于第二长度阈值(例如5km，但不限于此)。如果动力电池的电量大于等于第二阈值，需要同时判断路况信息是否满足上述特殊路况。
45.步骤s25，在所述路况信息满足特殊路况时，控制所述燃料电池停机；
46.具体地，如果路况信息满足特殊路况，控制燃料电池停机，即此时使车辆使用动力电池纯电行驶，此后，在动力电池的电量大于第三阈值时，无论动力电池的电量如何变化，或者路况信息如何变化，都不启动燃料电池，以避免燃料电池的频繁启停。
47.步骤s26，在所述路况信息不满足特殊路况时，控制所述燃料电池启动；
48.具体地，如果路况信息不满足特殊路况，使燃料电池保持启动，此时对动力电池进行充电，以便使动力电池的电量慢慢大于等于第一阈值后可以使燃料电池停机。
49.步骤s27，在所述动力电池的电量小于第二阈值时，控制所述燃料电池启动；
50.具体地，如果动力电池的电量小于第二阈值，此时无论路况信息如何，都控制燃料电池保持启动，此时对动力电池进行充电，以便使动力电池的电量慢慢大于等于第一阈值后可以使燃料电池停机。
51.步骤s28，判断所述动力电池的电量是否小于等于第三阈值；
52.具体地，随着车辆的动力电池的使用，动力电池的电量一直下降，因此需判定是否小于等于第三阈值。
53.步骤s29，在所述动力电池的电量小于等于第三阈值时，控制所述燃料电池启动。
54.具体地，如果动力电池的电量小于等于第三阈值，此时便不能再以纯电行驶，因此控制燃料电池启动，并对动力电池进行充电，以便使动力电池的电量慢慢大于等于第一阈值后可以使燃料电池停机。
55.本发明实施例通过动力电池电量来判断燃料电池启动时机(当电量足够高时才允许燃料电池停机)，并结合智能导航系统预知后续工况，来判断车辆是否需要长时间停车或者缓慢行驶，并通过pcu对燃料电池进行启停控制从而实现减少燃料电池启停次数，减少动力电池因频繁启动燃料电池造成的电能消耗，最终达到节能和延长燃料电池使用寿命的目的。
56.图3是本发明一实施例提供的车辆的燃料电池的控制装置的结构框图。如图3所示，所述车辆包括燃料电池和动力电池，该装置包括：检测单元1以及控制单元2，其中，所述检测单元1用于：检测所述车辆的规划行驶路线的路况信息；检测所述动力电池的电量；所述控制单元2用于根据所述路况信息和/或所述动力电池的电量，控制所述燃料电池的启动或停机。
57.进一步的，所述控制单元2还用于：在所述动力电池的电量大于等于第一阈值时，控制所述燃料电池停机。
58.进一步的，所述控制单元2还用于：在所述动力电池的电量小于第一阈值并大于等于第二阈值，且所述路况信息满足所述特殊路况时，控制所述燃料电池停机。
59.进一步的，所述控制单元2还用于：在所述动力电池的电量小于等于第三阈值时，控制所述燃料电池启动，其中所述第三阈值小于等于所述第二阈值。
60.进一步的，所述特殊路况包括以下至少一者：坡道小于坡度阈值且长度大于第一长度阈值、需要等待红灯时间大于时间阈值、车辆流速小于流速阈值以及车辆距离目的地小于第二长度阈值。
61.上文所述的车辆的燃料电池的控制装置的实施例与上文所述的车辆的燃料电池的控制方法的实施例类似，在此不再赘述。
62.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。