一种燃料电池汽车能量缓存装置及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于，包括燃料电池系统(1)，dcdc转换器(2)，能量缓存模块(3)，动力电池(4)，主驱电机(5)；所述燃料电池系统(1)的电源输出正端与dcdc转换器(2)的电源输入正端连接，所述燃料电池系统(1)的电源输出负端与dcdc转换器(2)的电源输入负端连接，所述dcdc转换器(2)的第一电源输出正端经第二继电器(kt2)与动力电池(4)的电源输入正端连接，所述dcdc转换器(2)的第一电源输出负端与动力电池(4)的电源输入负端连接，所述dcdc转换器(2)的第二电源输出正端经第一继电器(kt1)与能量缓存模块(3)的电能输入正端连接，所述dcdc转换器(2)的第二电源输出负端与能量缓存模块(3)的电能输入负端连接，所述能量缓存模块(3)的电能输出正端经第三继电器(kt3)与主驱电机(5)的电源输入正端连接，所述能量缓存模块(3)的电能输出负端与主驱电机(5)的电源输入负端连接，所述主驱电机(5)的电源输入正端还与动力电池(4)的电源输入正端连接，所述主驱电机(5)的电源输入负端还与动力电池(4)的电源输入负端连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：能量缓存模块(3)包括缓存控制单元，以及第一储能单元(a)、第二储能单元(b)，第一储能单元(a)、第二储能单元(b)之间通过缓存控制单元交叉可逆地配置为充电单元或放电单元。3.根据权利要求2所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：所述缓存控制单元还用于根据收到的充电或放电请求将第一储能单元(a)和第二储能单元(b)中soc比对，将soc更低的单元作为充电单元，将soc更高的单元作为放电单元。4.根据权利要求2所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：当充电单元的soc低于或高于可充电阈值(soch)时，所述缓存控制单元用于向发出充电单元的可充电或禁止充电信号。5.根据权利要求4所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：充电单元充电时，缓存控制单元还用于在充电单元soc高于可充电阈值(soch)时控制充电单元在预设时间后退出充电。6.根据权利要求2所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：当放电单元的soc高于或低于可放电阈值(socl)时，所述缓存控制单元用于向发出放电单元的可放电或禁止放电信号。7.根据权利要求6所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：当放电单元放电时，缓存控制单元还用于在放电单元soc低于可放电阈值(socl)时控制充电单元在预设时间后退出放电。8.根据权利要求2所述的燃料电池汽车能量缓存装置，其特征在于：第一储能单元(a)、第二储能单元(b)可为超级电容或功率型电池。9.根据权利要求1所述的燃料电池汽车能量缓存装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：采用监测整车请求功率(pr)、燃料电池系统发电功率(p1)；整车请求功率(pr)与燃料电池系统发电功率(p1)进行对比；若整车请求功率(pr)＝燃料电池系统发电功率(p1)，则使第一继电器(kt1)、第三继电器(kt3)断开，第二继电器(kt2)吸合，燃料电池系统(1)以稳定功率给动力电池(4)补电，能量缓存模块(3)待命；若整车请求功率(pr)≠燃料电池系统发电功率(p1)，则进入步骤s2；
s2：判断整车请求功率(pr)与燃料电池系统发电功率(p1)，当整车请求功率(pr)＜燃料电池系统发电功率(p1)，则检测制动回馈能量(p2)、电池可充电功率(p4)，并进入步骤s3：当整车请求功率(pr)＞燃料电池系统发电功率(p1)，则进入步骤s4：s3：判断燃料电池系统发电功率(p1) 制动回馈能量(p2)是否＞电池可充电功率(p4)，若是，则进入步骤s4：若否，则第二继电器(kt2)吸合，第一继电器(kt1)、第三继电器(kt3)断开并进入步骤s5；s4:判断能量缓存模块当前可充放状态，若禁止充电或放电状态，则燃料电池系统(1)降载或升载，若允许充电状态，则第一继电器(kt1)吸合，第二继电器(kt2)、第三继电器(kt3)断开；若允许放电状态，则第一继电器(kt1)断开，第二继电器(kt2)、第三继电器(kt3)吸合，并进入步骤s5；s5：燃料电池系统发电功率(p1)按稳定斜率变载至整车请求功率(pr)后，第二继电器(kt2)吸合,第一继电器(kt1)、第三继电器(kt3)断开。10.根据权利要求9所述的燃料电池汽车能量缓存装置的控制方法，其特征在于；步骤s4中，第一继电器(kt1)断开，第二继电器(kt2)、第三继电器(kt3)吸合时，检测能量存储模块(3)当前是否可放电状态，若是，则不执行；若否，则第二继电器(kt2)吸合,第一继电器(kt1)、第三继电器(kt3)断开。

技术总结
本发明公开一种燃料电池汽车能量缓存装置及其控制方法，包括燃料电池系统，DCDC转换器，能量缓存模块，动力电池，主驱电机；燃料电池系统通过DCDC转换器升压后为动力电池补电，并由动力电池驱动整车主驱电机，能量缓存模块与DCDC转换器连接，第一继电器控制二者通断；动力电池与DCDC转换器连接，第二继电器控制二者通断；能量缓存模块辅助驱动主驱电机，第三继电器控制二者通断。本发明能够消除整车等待燃料电池系统功率跟随的时间，系统响应性高同时又有效延长燃料电池系统寿命。时又有效延长燃料电池系统寿命。时又有效延长燃料电池系统寿命。


技术研发人员：夏景霖 叶遥立 张松 毛正松 陈军荣 王宇 刘兵 黄延楷 陆永卷
受保护的技术使用者：玉柴芯蓝新能源动力科技有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/8/22