燃料电池动力系统分层协调控制方法与系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911272703.9 (22)申请日 2019.12.12 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 (72)发明人 李建秋张健珲徐梁飞胡尊严 欧阳明高 (74)专利代理机构 北京华进京联知识产权代理 有限公司 11606 代理人 魏朋 (51)Int.Cl. B60L 58/40(2019.01) (54)发明名称 燃料电池动力系统分层协调控制方法与系 统 (57)摘要 本申请涉及一种燃料电池动力系统分层协 调控制方法与系统。 其中， 所述燃。

2、料电池动力系 统分层协调控制方法， 一方面， 通过预设时间段 后的整车需求功率和当前时间节点下的部件状 态信息， 生成为达到所述整车需求功率， 燃料电 池系统应调整参数， 使得燃料电池系统可以动态 跟随所述整车需求功率， 且燃料电池系统内部状 态均匀， 空压机不产生缺气现象。 另一方面， 依据 整车需求功率和部件状态信息， 确定动力电池应 当采取的充放电动作， 使得动力电池的荷电状态 值保持在合理区间， 尽可能的减少动力电池充放 电次数， 在不影响动力电池电能换能效率的条件 下达到整车需求功率， 不额外增加功耗。 权利要求书3页 说明书12页 附图4页 CN 110949186 A 2020.。

3、04.03 CN 110949186 A 1.一种燃料电池动力系统分层协调控制方法， 应用于以燃料电池系统和动力电池系统 作为动力源的燃料电池汽车， 其特征在于， 包括： S100， 获取预设时间段后的整车需求功率和当前时间节点下的部件状态信息； 所述部 件状态信息包括燃料电池部件状态信息和动力电池部件状态信息； S200， 依据所述整车需求功率和所述部件状态信息， 计算燃料电池系统应调整参数， 生 成燃料电池参数变化指令； 并依据所述整车需求功率和所述部件状态信息， 确定动力电池 系统应当采取的充放电动作， 生成动力电池充放电指令； S300， 将所述燃料电池参数变化指令发送至燃料电池系统，。

4、 以控制所述燃料电池系统 调整在当前时间节点下的燃料电池参数； 将所述动力电池充放电指令发送至所述动力电池系统， 以控制所述动力电池系统调整 在当前时间节点下的工作状态， 以使所述燃料电池汽车的整车功率在所述预设时间段后， 达到所述整车需求功率。 2.根据权利要求1所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 所述燃料 电池部件状态信息包括燃料电池电压、 燃料电池电流、 空压机转速、 阴极循环泵转速、 燃料 电池阴极背压阀开度、 燃料电池阴极进气流量和空压机进气流量中的一种或多种； 所述动力电池部件状态信息包括动力电池电压、 动力电池电流、 动力电池荷电状态值 和动力电池温度中的一种。

5、或多种。 3.根据权利要求2所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 所述步骤 S200包括： S211， 获取所述预设时间段后的整车需求功率； S212， 读取本地存储的第一表格， 所述第一表格为整车需求功率-燃料电池目标电流对 应表， 依据所述第一表格， 查询与所述预设时间段后的整车需求功率对应的燃料电池目标 电流； S213， 读取本地存储的第二表格， 所述第二表格为燃料电池目标电流-空压机目标转速 对应表， 依据所述第二表格和所述燃料电池目标电流， 查询与所述燃料电池目标电流对应 的空压机目标转速； S214， 获取所述部件状态信息中的空压机转速， 作为空压机实际转速， 。

6、并计算所述空压 机目标转速与所述空压机实际转速的差值， 生成空压机转速差值； S215， 依据公式1和所述空压机转速差值， 计算得出空压机前馈工作电流补偿值； 其中， u(t)为所述空压机前馈工作电流补偿值， e(t)为所述空压机转速差值， t为当前 时间节点， Kp1为第一比例系数， Ki1为第一积分系数； S216， 读取本地存储的第三表格， 所述第三表格为燃料电池目标电流-空压机前馈工作 电流标定值对应表， 依据所述第三表格和所述燃料电池目标电流， 查询与所述燃料电池目 标电流对应的空压机前馈工作电流标定值； S217， 计算所述空压机前馈工作电流标定值与所述空压机前馈工作电流补偿值之和。

7、， 得出空压机前馈工作电流调整值。 4.根据权利要求3所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 在所述步 权利要求书 1/3 页 2 CN 110949186 A 2 骤S213之后， 所述步骤S200还包括： S221， 获取所述部件状态信息中的燃料电池阴极背压阀开度； S222， 读取本地存储的第四表格， 所述第四表格为空压机目标转速-燃料电池阴极背压 阀开度-燃料电池阴极目标进气流量对应表， 依据所述第四表格、 所述空压机目标转速和所 述燃料电池阴极背压阀开度， 查询与所述空压机目标转速和所述燃料电池阴极背压阀开度 对应的燃料电池阴极目标进气流量； S223， 获取所述部件。

8、状态信息中的燃料电池阴极进气流量， 作为燃料电池阴极实际进 气流量， 计算所述燃料电池阴极目标进气流量， 与所述燃料电池阴极实际进气流量的差值， 生成燃料电池阴极进气流量差值； S224， 依据公式2和所述燃料电池阴极进气流量差值， 计算得出阴极循环泵前馈转速补 偿值； 其中， g(t)为所述阴极循环泵前馈转速补偿值， w(t)为所述燃料电池阴极进气流量差 值， t为当前时间节点， Kp2为第二比例系数， Ki2为第二积分系数； S225， 读取本地存储的第五表格， 所述第五表格为燃料电池目标电流-阴极循环泵前馈 转速标定值对应表， 依据所述第五表格和所述燃料电池目标电流， 查询与所述燃料电池。

9、目 标电流对应的阴极循环泵前馈转速标定值； S226， 计算所述阴极循环泵前馈转速标定值与所述阴极循环泵前馈转速补偿值之和， 得到阴极循环泵前馈转速调整值。 5.根据权利要求4所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 所述燃料 电池应调整参数包括空压机前馈工作电流调整值和阴极循环泵前馈转速调整值， 所述步骤 200还包括： S230， 依据所述空压机前馈工作电流调整值和所述阴极循环泵前馈转速调整值， 生成 燃料电池参数变化指令， 以使所述燃料电池系统由当前时间节点下的空压机前馈工作电流 调整至所述空压机前馈工作电流调整值， 以及由当前时间节点下的阴极循环泵前馈转速调 整至所述阴极。

10、循环泵前馈转速调整值。 6.根据权利要求5所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 所述动力 电池充放电指令包括动力电池系统切换至充电状态的指令、 动力电池系统切换至放电状态 的指令和动力电池系统维持原有工作状态的指令。 7.根据权利要求6所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 所述步骤 200还包括： S241， 获取所述预设时间段后的整车需求功率， 以及获取当前时间节点下的整车功率， 作为当前整车功率； S242， 判断所述整车需求功率是否大于所述当前整车功率； S251， 若所述整车需求功率大于所述当前整车功率， 则依据所述部件状态信息， 计算所 述燃料电池。

11、系统为达到所述整车需求功率， 所需要的最小调整时间段； S252， 判断所述最小调整时间段是否大于所述预设时间段； S253， 若所述最小调整时间段大于所述预设时间段， 则确定所述动力电池系统应当切 权利要求书 2/3 页 3 CN 110949186 A 3 换至充电状态， 以接收所述燃料电池系统输送的能量， 生成动力电池系统切换至充电状态 的指令。 8.根据权利要求7所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 在所述步 骤S252之后， 所述步骤S200还包括： S254， 若所述最小调整时间段小于或等于所述预设时间段， 则确定所述动力电池系统 应当维持原有工作状态， 生成动力。

12、电池系统维持原有工作状态的指令。 9.根据权利要求8所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 在所述步 骤S242之后， 所述步骤S200还包括： S261， 若所述整车需求功率小于所述当前整车功率， 则依据所述部件状态信息， 计算所 述燃料电池汽车中的电机在所述预设时间段内， 通过制动产生的回馈电量值； S262， 获取所述部件状态信息中的动力电池荷电状态值， 依据所述动力电池荷电状态 值计算所述动力电池系统在当前时间节点下能容纳的电量值； S263， 判断所述回馈电量值是否大于所述动力电池系统在当前时间节点下能容纳的电 量值； S264， 若所述回馈电量值大于所述动力电池系统。

13、在当前时间节点下能容纳的电量值， 则确定所述动力电池系统应当切换至放电状态， 生成动力电池系统切换至放电状态的指 令。 10.根据权利要求9所述的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 其特征在于， 在所述 步骤S263之后， 所述步骤S200还包括： S265， 若所述回馈电量值小于或等于所述动力电池系统在当前时间节点下能容纳的电 量值， 则确定所述动力电池系统应当维持原有工作状态， 生成动力电池系统维持原有工作 状态的指令。 11.一种燃料电池动力系统分层协调控制系统， 其特征在于， 包括： 动力系统控制模块(100)， 用于执行权利要求1-10中任一项所述的燃料电池动力系统 分层协调控制方法。

14、， 生成燃料电池参数变化指令和动力电池充放电指令； 动力源模块(210)， 与所述动力系统控制模块(100)电连接， 包括燃料电池系统(210)和 动力电池系统(220)， 用于向所述动力系统控制模块(100)发送当前时间节点下的部件状态 信息； 所述动力源模块(210)还用于接收所述动力系统控制模块(100)发送的燃料电池参数 变化指令和动力电池充放电指令； 功率预测模块(300)， 与所述动力系统控制模块(100)电连接， 用于计算预设时间段后 的整车需求功率。 权利要求书 3/3 页 4 CN 110949186 A 4 燃料电池动力系统分层协调控制方法与系统 技术领域 0001 本申请。

15、涉及燃料电池汽车技术领域， 特别是涉及一种燃料电池动力系统分层协调 控制方法与系统。 背景技术 0002 随着人类社会的飞速发展， 能源需求日益膨胀， 环境污染日趋严重。 与传统内燃机 相比， 燃料电池具备效率高、 噪声低、 无污染等特点， 越来越受到各国政府和车企的重视， 燃 料电池汽车相关研究的开展也越来越频繁。 燃料电池汽车由燃料电池动力系统驱动行驶。 在燃料电池动力系统中， 一般存在两个动力源， 分别为燃料电池和动力电池。 动力电池即蓄 电池。 燃料电池与DC/DC变换器连接， DC/DC变换器与总线连接， 动力电池直接与总线连接， 总线连接电机控制器， 电机控制器与电机连接， 以控制。

16、电机工作。 0003 传统燃料电池动力系统， 存在一个严重的问题： 缺乏一套合理的能量管理和控制 策略， 使得燃料电池输出功率可以跟随整车需求功率的变化。 乘用车在行驶过程中， 车速波 动较大， 导致整车功率需求变化剧烈。 为了减少燃料电池汽车的功耗损失， 一般会尽可能减 少动力电池充放电次数， 主要依靠燃料电池动态跟随整车需求功率。 然而整车需求功率变 化过快， 燃料电池无法快速及时的响应， 空压机的转速无法快速提升， 造成燃料电池缺气的 情况产生， 会严重损害燃料电池的耐久性， 大大缩短燃料电池的耐久性。 发明内容 0004 基于此， 有必要针对燃料电池动力系统缺乏一套合理的能量管理和控制。

17、策略， 使 得燃料电池输出功率可以跟随整车需求功率的变化的问题， 提供一种燃料电池动力系统分 层协调控制方法与系统。 0005 本申请提供一种燃料电池动力系统分层协调控制方法， 应用于以燃料电池系统和 动力电池系统作为动力源的燃料电池汽车， 包括： 0006 获取预设时间段后的整车需求功率和当前时间节点下的部件状态信息； 所述部件 状态信息包括燃料电池部件状态信息和动力电池部件状态信息； 0007 依据所述整车需求功率和所述部件状态信息， 计算燃料电池系统应调整参数， 生 成燃料电池参数变化指令； 并依据所述整车需求功率和所述部件状态信息， 确定动力电池 系统应当采取的充放电动作， 生成动力电。

18、池充放电指令； 0008 将所述燃料电池参数变化指令发送至燃料电池系统， 以控制所述燃料电池系统调 整在当前时间节点下的燃料电池参数； 0009 将所述动力电池充放电指令发送至所述动力电池系统， 以控制所述动力电池系统 调整在当前时间节点下的工作状态， 以使所述燃料电池汽车的整车功率在所述预设时间段 后， 达到所述整车需求功率。 0010 本申请还提供一种燃料电池动力系统分层协调控制系统， 包括： 0011 动力系统控制模块， 用于执行前述内容提及的燃料电池动力系统分层协调控制方 说明书 1/12 页 5 CN 110949186 A 5 法， 生成燃料电池参数变化指令和动力电池充放电指令； 。

19、0012 动力源模块， 与所述动力系统控制模块电连接， 包括燃料电池系统和动力电池系 统， 用于向所述动力系统控制模块发送当前时间节点下的部件状态信息； 0013 所述动力源模块还用于接收所述动力系统控制模块发送的燃料电池参数变化指 令和动力电池充放电指令； 0014 功率预测模块， 与所述动力系统控制模块电连接， 用于计算预设时间段后的整车 需求功率。 0015 本申请涉及一种燃料电池动力系统分层协调控制方法与系统， 一方面， 通过预设 时间段后的整车需求功率和当前时间节点下的部件状态信息， 生成为达到所述整车需求功 率， 燃料电池系统应调整参数， 使得燃料电池系统可以动态跟随所述整车需求功。

20、率， 且燃料 电池系统内部状态均匀， 空压机不产生缺气现象。 另一方面， 依据整车需求功率和部件状态 信息， 确定动力电池应当采取的充放电动作， 使得动力电池的荷电状态值保持在合理区间， 尽可能的减少动力电池充放电次数， 在不影响动力电池电能换能效率的条件下达到整车需 求功率， 不额外增加功耗。 附图说明 0016 图1为本申请一实施例提供的燃料电池动力系统分层协调控制方法的流程示意 图； 0017 图2为本申请一实施例提供的燃料电池动力系统分层协调控制方法中步骤S211至 步骤S230的流程示意图； 0018 图3为本申请一实施例提供的燃料电池动力系统分层协调控制方法中步骤S241至 步骤S。

21、265的流程示意图； 0019 图4为本申请一实施例提供的燃料电池动力系统分层协调控制系统的结构示意 图。 0020 附图标记： 0021 10 燃料电池动力系统分层协调控制系统 0022 100 动力系统控制模块 0023 200 动力源模块 0024 210 燃料电池系统 0025 220 动力电池系统 0026 300 功率预测模块 具体实施方式 0027 为了使本申请的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本申请进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请， 并 不用于限定本申请。 0028 本申请提供一种燃料电池动力系统分层协。

22、调控制方法。 0029 需要说明的是， 本申请提供的燃料电池动力系统分层协调控制方法不限制其应用 领域与应用场景。 可选地， 所述燃料电池动力系统分层协调控制方法应用于以燃料电池系 说明书 2/12 页 6 CN 110949186 A 6 统和动力电池系统作为动力源的燃料电池汽车。 0030 本申请提供的燃料电池动力系统分层协调控制方法并不限制其执行主体。 可选 地， 所述燃料电池动力系统分层协调控制方法的执行主体可以为一种动力系统控制模块 100。 所述动力系统控制模块100可以内置于燃料电池汽车， 与燃料电池汽车的动力源模块 200电连接。 可选地， 所述燃料电池动力系统分层协调控制方法。

23、的执行主体可以为动力系统 控制模块100中的一个或多个处理器。 0031 如图1所示， 在本申请的一实施例中， 所述燃料电池动力系统分层协调控制方法包 括如下步骤S100至步骤S300。 本实施例中的燃料电池动力系统分层协调控制方法， 可以实 现对任意时间节点下的， 燃料电池参数的实时调整和动力电池系统的充放电动作， 以使得 燃料电池汽车的整车功率满足预设时间段后的整车需求功率。 0032 S100， 获取预设时间段后的整车需求功率和当前时间节点下的部件状态信息。 所 述部件状态信息包括燃料电池部件状态信息和动力电池部件状态信息。 0033 具体地， 所述预设时间段可以预设为任意值， 例如30。

24、分钟。 所述预设时间段后的整 车需求功率可以通过功率预测模块300计算得出。 所述功率预测模块300与所述动力系统控 制模块100电连接。 所述预设时间段后的整车需求功率可以由多种方法计算得出。 例如， 所 述功率预测模块300， 可以结合燃料电池汽车的工况信息和车速信息， 分析计算得出所述预 设时间段后的整车需求功率。 计算完毕后， 所述功率预测模块300， 可以将所述预设时间段 后的整车需求功率发送至所述动力系统控制模块100。 0034 所述动力源模块200包括燃料电池系统210和动力电池系统220。 所述动力源模块 200可以实时查询当前时间节点下的部件状态信息， 并将所述部件状态信息。

25、发送至所述动 力系统控制模块100。 所述动力系统控制模块100， 可以依据所述部件状态信息， 获知燃料电 池系统210的状态和动力电池系统220的状态。 0035 S200， 依据所述整车需求功率和所述部件状态信息， 计算燃料电池系统应调整参 数， 生成燃料电池参数变化指令。 并依据所述整车需求功率和所述部件状态信息， 确定动力 电池系统应当采取的充放电动作， 生成动力电池充放电指令。 0036 具体地， 所述燃料电池系统具有在当前时间节点下的燃料电池参数。 为在所述预 设时间段后， 所述燃料电池汽车的整车功率可以达到所述整车需求功率， 首先需要对当前 时间节点下的燃料电池参数进行调整。 本。

26、步骤中， 通过计算燃料电池系统应调整参数， 生成 燃料电池参数变化指令， 以实现对当前时间节点下的燃料电池参数进行调整。 0037 此外， 同样的， 为使得所述燃料电池汽车的整车功率可以达到所述整车需求功率， 动力电池系统也应实时进行调整。 动力电池系统调整的则是当前时间节点下应当采取的充 放电动作。 0038 S300， 将所述燃料电池参数变化指令发送至燃料电池系统， 以控制所述燃料电池 系统调整在当前时间节点下的燃料电池参数。 将所述动力电池充放电指令发送至所述动力 电池系统， 以控制所述动力电池系统调整在当前时间节点下的工作状态， 以使所述燃料电 池汽车的整车功率在所述预设时间段后， 达。

27、到所述整车需求功率。 0039 具体地， 通过本步骤， 可以使得燃料电池系统和动力电池系统自动依据各自对应 的指令进行相应参数或状态的调整， 自动化程度高。 0040 本实施例中， 一方面， 通过预设时间段后的整车需求功率和当前时间节点下的部 说明书 3/12 页 7 CN 110949186 A 7 件状态信息， 生成为达到所述整车需求功率， 燃料电池系统应调整参数， 使得燃料电池系统 可以动态跟随所述整车需求功率， 且燃料电池系统内部状态均匀， 空压机不产生缺气现象。 另一方面， 依据整车需求功率和部件状态信息， 确定动力电池应当采取的充放电动作， 使得 动力电池的荷电状态值保持在合理区间。

28、， 尽可能的减少动力电池充放电次数， 在不影响动 力电池电能换能效率的条件下达到整车需求功率， 不额外增加功耗。 0041 在本申请的一实施例中， 所述燃料电池部件状态信息包括燃料电池电压、 燃料电 池电流、 空压机转速、 阴极循环泵转速、 燃料电池阴极背压阀开度、 燃料电池阴极进气流量 和空压机进气流量中的一种或多种。 0042 所述动力电池部件状态信息包括动力电池电压、 动力电池电流、 动力电池荷电状 态值和动力电池温度中的一种或多种。 0043 具体地， 所述燃料电池部件状态信息可以不限于上述列出的多个参数。 所述动力 电池部件状态信息也可以不限于上述列出的多个参数。 可选地， 可以通过。

29、CAN总线获取所述 燃料电池部件状态信息和所述动力电池部件状态信息。 由于步骤S100中获取的部件状态信 息是当前时间节点下的， 可以理解， 是实时的， 因此， 所述燃料电池部件状态信息和所述动 力电池部件状态信息都是当前时间节点下的实时数据。 0044 本实施例中， 通过设置所述燃料电池部件状态信息和所述动力电池部件状态信 息， 可以实时， 全面的获取所述燃料电池系统和所述动力电池系统的状态信息。 0045 如图2所示， 在本申请的一实施例中， 所述步骤S200包括如下步骤S211至S217： 0046 S211， 获取所述预设时间段后的整车需求功率。 0047 具体地， 所述预设时间段可以。

30、预设为任意值， 例如30分钟。 所述预设时间段后的整 车需求功率可以通过功率预测模块300计算得出。 所述功率预测模块300与所述动力系统控 制模块100电连接。 0048 所述预设时间段后的整车需求功率可以由多种方法计算得出。 例如， 所述功率预 测模块300可以结合燃料电池汽车的工况信息和车速信息， 分析计算得出所述预设时间段 后的整车需求功率。 计算完毕后， 所述功率预测模块300功率计算器， 可以将所述预设时间 段后的整车需求功率发送至所述动力系统控制模块100。 0049 S212， 读取本地存储的第一表格。 所述第一表格为整车需求功率-燃料电池目标电 流对应表。 进一步地， 依据所。

31、述第一表格， 查询与所述预设时间段后的整车需求功率对应的 燃料电池目标电流。 0050 具体地， 所述第一表格的形式可以由多种方式呈现。 可选地， 所述第一表格可以如 表1所示。 0051 表1-整车需求功率-燃料电池目标电流关系表 0052 整车需求功率(千瓦)1030507090 燃料电池目标电流(安)28125187292450 0053 所述第一表格可以由实验人员预先进行大量实验， 探寻整车需求功率与燃料电池 目标电流的对应关系， 从而生成并获得。 从所述第一表格中， 可以获取为了达到所述整车需 求功率， 燃料电池电流所需要达到的目标值(即燃料电池目标电流)。 0054 S213， 读。

32、取本地存储的第二表格。 所述第二表格为燃料电池目标电流-空压机目标 转速对应表。 进一步地， 依据所述第二表格和所述燃料电池目标电流， 查询与所述燃料电池 说明书 4/12 页 8 CN 110949186 A 8 目标电流对应的空压机目标转速。 0055 具体地， 所述第二表格的形式可以由多种方式呈现。 可选地， 所述第二表格可以如 表2所示。 0056 表2-燃料电池目标电流-空压机目标转速对应表 0057 燃料电池目标电流(安)28125187292450 空压机目标转速(转/分)2200049000630008000098000 0058 所述第二表格可以由实验人员预先进行大量实验， 。

33、探寻燃料电池目标电流与空压 机目标转速的对应关系， 从而生成并获得。 从所述第二表格中， 可以获取为了达到所述燃料 电池目标电流， 空压机转速所需要达到的目标值(即空压机目标转速)。 0059 S214， 获取所述部件状态信息中的空压机转速， 作为空压机实际转速， 并计算所述 空压机目标转速与所述空压机实际转速的差值， 生成空压机转速差值。 0060 具体地， 在步骤S100中， 已经获取了当前时间节点下的部件状态信息。 可以理解， 已经获取了当前时间节点下， 空压机的实际转速。 然而， 空压机时间转速和空压机目标转速 存在数值的差距， 本步骤中， 通过计算二者的差值， 生成空压机转速差值。 。

34、0061 S215， 依据公式1和所述空压机转速差值， 计算得出空压机前馈工作电流补偿值： 0062 0063 其中， u(t)为所述空压机前馈工作电流补偿值。 e(t)为所述空压机转速差值。 t为 当前时间节点。 Kp1为第一比例系数。 Ki1为第一积分系数。 0064 具体地， 所述第一比例系数和所述第一积分系数是通过大量实验推导计算得出的 经验值， 属于已知量。 可以理解， 通过将所述步骤S214中得出的空压机转速差值代入比例积 分公式(即公式1)， 可以计算得出空压机前馈工作电流补偿值。 0065 S216， 读取本地存储的第三表格。 所述第三表格为燃料电池目标电流-空压机前馈 工作电。

35、流标定值对应表。 进一步地， 依据所述第三表格和所述燃料电池目标电流， 查询与所 述燃料电池目标电流对应的空压机前馈工作电流标定值。 0066 具体地， 所述第三表格的形式可以由多种方式呈现。 可选地， 所述第三表格可以如 表3所示。 0067 表3-燃料电池目标电流-空压机前馈工作电流标定值对应表 0068 燃料电池目标电流(安)28125187292450 空压机前馈工作电流标定值(安)1025304560 0069 所述第三表格可以由实验人员预先进行大量实验， 探寻燃料电池目标电流与空压 机前馈工作电流标定值的对应关系， 从而生成并获得。 从所述第三表格中， 可以获取为了达 到所述燃料电。

36、池目标电流， 空压机前馈工作电流所需要达到的目标值(即空压机前馈工作 电流标定值)。 0070 S217， 计算所述空压机前馈工作电流标定值与所述空压机前馈工作电流补偿值之 和， 得出空压机前馈工作电流调整值。 0071 具体地， 所述空压机前馈工作电流标定值是一个理想值， 即为了达到整车需求功 率， 空压机前馈工作电流所需要达到的理想值， 这是一个静态值。 然而， 在实际燃料电池汽 车在行驶过程中， 实际的空压机前馈工作电流是一个动态变化值， 会随着时间推移而波动。 说明书 5/12 页 9 CN 110949186 A 9 为考虑实际情况， 需要增加一个补偿值， 这个补偿值就是步骤S215。

37、中， 通过比例积分公式计 算得出的空压机前馈工作电流补偿值。 通过计算所述空压机前馈工作电流标定值与所述空 压机前馈工作电流补偿值之和， 可以得到空压机前馈工作电流调整值。 所述空压机前馈工 作电流调整值， 是一个符合实际情况的数值， 燃料电池系统中的空压机前馈工作电流， 需要 调整至所述空压机前馈工作电流调整值， 方可使得所述燃料电池汽车的整车功率达到所述 整车需求功率。 0072 本实施例中， 依据整车需求功率， 以及本地存储的多个参数表， 可以推导得出空压 机前馈工作电流标定值， 以及空压机目标转速与当前时间节点下空压机实际转速的差值， 再通过比例积分公式， 可以计算得出空压机前馈工作电。

38、流补偿值， 通过空压机前馈工作电 流标定值与空压机前馈工作电流补偿值的相加， 得到空压机前馈工作电流调整值。 整个计 算过程简便， 计算结果准确， 且符合实际情况， 数据稳定性强。 0073 请继续参阅图2， 在本申请的一实施例中， 在所述步骤S213之后， 所述步骤S200还 包括如下步骤S221至步骤S226。 需要说明的是， 所述步骤S221至步骤S226涉及到应用前述 步骤S212查表得出的所述燃料电池目标电流， 以及应用到前述步骤S213中的所述空压机目 标转速。 因此， 步骤S221至步骤S226应当于所述步骤S213执行。 可以理解， 所述步骤S221至 步骤S226， 可以在步。

39、骤S213执行完毕后， 与步骤S214至步骤S217同步进行。 所述步骤S221至 步骤S226也可以在步骤S217执行完毕后执行。 0074 S221， 获取所述部件状态信息中的燃料电池阴极背压阀开度。 0075 具体地， 在步骤S100中， 已经获取了当前时间节点下的部件状态信息。 可以理解， 通过本步骤， 可以获取当前时间节点下的燃料电池阴极背压阀开度。 0076 S222， 读取本地存储的第四表格。 所述第四表格为空压机目标转速-燃料电池阴极 背压阀开度-燃料电池阴极目标进气流量对应表。 进一步地， 依据所述第四表格、 所述空压 机目标转速和所述燃料电池阴极背压阀开度， 查询与所述空压。

40、机目标转速和所述燃料电池 阴极背压阀开度对应的燃料电池阴极目标进气流量。 0077 具体地， 所述第四表格的形式可以由多种方式呈现。 可选地， 所述第四表格可以如 表4所示。 0078 表4-空压机目标转速-燃料电池阴极背压阀开度-燃料电池阴极目标进气流量对 应表 0079 0080 所述第四表格可以由实验人员预先进行大量实验， 探寻空压机目标转速、 燃料电 池阴极背压阀开度和燃料电池阴极目标进气流量， 三者的对应关系， 从而生成并获得。 说明书 6/12 页 10 CN 110949186 A 10 0081 前述步骤S213中， 已经获取了空压机目标转速。 前述步骤S221中， 已经获取了。

41、阴极 背压阀开度。 可以理解， 从所述第四表格中， 可以获取为了达到所述空压机目标转速， 和所 述阴极背压阀开度， 燃料电池阴极进气流量所需要达到的目标值(即燃料电池阴极目标进 气流量)。 0082 S223， 获取所述部件状态信息中的燃料电池阴极进气流量， 作为燃料电池阴极实 际进气流量。 计算所述燃料电池阴极目标进气流量， 与所述燃料电池阴极实际进气流量的 差值， 生成燃料电池阴极进气流量差值。 0083 具体地， 与步骤S214类似， 本步骤中， 通过计算所述燃料电池阴极目标进气流量， 与所述燃料电池阴极实际进气流量的差值， 可以生成燃料电池阴极进气流量差值。 0084 S224， 依据。

42、公式2和所述燃料电池阴极进气流量差值， 计算得出阴极循环泵前馈转 速补偿值： 0085 0086 其中， g(t)为所述阴极循环泵前馈转速补偿值。 w(t)为所述燃料电池阴极进气流 量差值。 t为当前时间节点。 Kp2为第二比例系数。 Ki2为第二积分系数。 0087 具体地， 与步骤S215类似， 公式2也是一种比例积分公式。 公式2中的第二比例系数 和所述第二积分系数也是通过大量实验推导计算得出的经验值， 属于已知量。 通过将所述 步骤S223中得出的燃料电池阴极进气流量差值代入比例积分公式(即公式2)， 可以计算得 出阴极循环泵前馈转速补偿值。 0088 S225， 读取本地存储的第五表。

43、格。 所述第五表格为燃料电池目标电流-阴极循环泵 前馈转速标定值对应表。 进一步地， 依据所述第五表格和所述燃料电池目标电流， 查询与所 述燃料电池目标电流对应的阴极循环泵前馈转速标定值。 0089 具体地， 所述第五表格的形式可以由多种方式呈现。 可选地， 所述第三表格可以如 表5所示。 0090 表5-燃料电池目标电流-阴极循环泵前馈转速标定值对应表 0091 0092 所述第五表格可以由实验人员预先进行大量实验， 探寻燃料电池目标电流与阴极 循环泵前馈转速标定值的对应关系， 从而生成并获得。 从所述第五表格中， 可以获取为了达 到所述燃料电池目标电流， 阴极循环泵前馈转速所需要达到的目标。

44、值(即阴极循环泵前馈 转速标定值)。 0093 S226， 计算所述阴极循环泵前馈转速标定值， 与所述阴极循环泵前馈转速补偿值 之和， 得到阴极循环泵前馈转速调整值。 0094 具体地， 与步骤S217类似， 所述阴极循环泵前馈转速标定值也是一个理想值， 是一 个静态值。 为了符合实际情况， 需要计算所述阴极循环泵前馈转速标定值， 与所述阴极循环 泵前馈转速补偿值之和， 得到阴极循环泵前馈转速调整值。 阴极循环泵前馈转速调整值， 是 一个符合实际情况的数值。 这一点与步骤S226中的空压机前馈工作电流调整值原理一致， 此处不再赘述。 0095 本实施例中， 依据整车需求功率， 以及本地存储的多。

45、个参数表， 可以推导得出阴极 说明书 7/12 页 11 CN 110949186 A 11 循环泵前馈转速标定值， 以及燃料电池阴极目标进气流量与当前时间节点下燃料电池阴极 实际进气流量的差值， 再通过比例积分公式， 可以计算得出阴极循环泵前馈转速补偿值， 通 过阴极循环泵前馈转速标定值与阴极循环泵前馈转速补偿值的相加， 得到阴极循环泵前馈 转速调整值。 整个计算过程简便， 计算结果准确， 且符合实际情况， 数据稳定性强。 0096 请继续参阅图2， 在本申请的一实施例中， 所述燃料电池应调整参数包括， 空压机 前馈工作电流调整值和阴极循环泵前馈转速调整值。 所述步骤S200还包括： 009。

46、7 S230， 依据所述空压机前馈工作电流调整值， 和所述阴极循环泵前馈转速调整值， 生成燃料电池参数变化指令， 以使所述燃料电池系统由当前时间节点下的空压机前馈工作 电流， 调整至所述空压机前馈工作电流调整值。 以及， 由当前时间节点下的阴极循环泵前馈 转速， 调整至所述阴极循环泵前馈转速调整值。 0098 需要说明的是， 燃料电池应调整参数可以包括但不仅限于所述空压机前馈工作电 流调整值， 和所述阴极循环泵前馈转速调整值。 本实施例中， 所述燃料电池应调整参数包括 空压机前馈工作电流调整值和阴极循环泵前馈转速调整值。 在所述步骤S217和所述步骤 S226均执行完毕后， 再执行所述步骤S2。

47、30。 0099 在燃料电池系统调整燃料电池参数时， 所述燃料电池系统将当前时间节点下的空 压机前馈工作电流， 调整至所述空压机前馈工作电流调整值。 同时， 所述燃料电池系统将当 前时间节点下的阴极循环泵前馈转速， 调整至所述阴极循环泵前馈转速调整值。 0100 本实施例中， 通过生成燃料电池参数变化指令， 可以实现燃料电池系统中空压机 前馈工作电流和阴极循环泵前馈转速的准确数值调整， 从而使得燃料电池系统可以动态跟 随所述整车需求功率， 且燃料电池系统内部状态均匀， 空压机不产生缺气现象。 0101 在本申请的一实施例中， 所述动力电池充放电指令包括动力电池系统切换至充电 状态的指令、 动力。

48、电池系统切换至放电状态的指令和动力电池系统维持原有工作状态的指 令。 0102 具体地， 当动力电池系统切换至充电状态时， 动力电池系统接收其它部件或系统 输送至所述动力电池系统的电能。 当动力电池系统切换至放电状态时， 动力电池系统向其 它部件或系统输送所述动力电池系统内部存储的能量。 0103 本实施例中， 通过设置不同的动力电池充放电指令， 使得动力电池系统可以实现 不同工作状态的切换， 使得动力电池的荷电状态值保持在合理区间。 0104 如图3所示， 在本申请的一实施例中， 所述步骤200还包括如下步骤S241至步骤 S253： 0105 S241， 获取所述预设时间段后的整车需求功率。

49、， 以及获取当前时间节点下的整车 功率， 作为当前整车功率。 0106 具体地， 所述当前时间节点下的整车功率可以通过燃料电池汽车内置的功率计算 器获取。 所述功率计算器可以获取燃料电池汽车中发动机和电机的实时工作数据， 计算当 前时间节点下， 燃料电池汽车的整车功率。 当然， 也可以由所述功率预测模块300计算当前 时间节点下， 燃料电池汽车的整车功率。 0107 S242， 判断所述整车需求功率是否大于所述当前整车功率。 0108 具体地， 所述动力系统控制模块比对所述整车需求功率与所述当前整车功率， 判 断所述整车需求功率是否大于所述当前整车功率。 说明书 8/12 页 12 CN 11。

50、0949186 A 12 0109 S251， 若所述整车需求功率大于所述当前整车功率， 则依据所述部件状态信息， 计 算所述燃料电池系统为达到所述整车需求功率， 所需要的最小调整时间段。 0110 具体地， 若所述整车需求功率大于所述当前整车功率， 则表明燃料电池系统需要 进行参数的调整， 与此同时动力电池系统需要做好辅助所述燃料电池系统的准备工作。 进 一步地， 计算所述燃料电池系统为达到所述整车需求功率， 所需要的最小调整时间段。 需要 说明的是， 所述最小调整时间段的时间长度， 与燃料电池系统的性能衰退有关。 随着燃料电 池系统的使用时间增加， 燃料电池系统中的燃料电池会产生性能衰退的。