基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法、装置及介质与流程

本公开涉及燃料电池整车控制，具体而言，涉及一种基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法、装置及介质。

背景技术：

1、随着氢能产业的迅猛发展，燃料电池车的示范运行和实际应用也在不断拓展，氢燃料电池车辆作为一种新型环保交通工具，凭借其高效、零排放的特点，受到了广泛关注。燃料电池整车动力系统主要由动力电池及其管理系统、燃料电池系统及其控制器、电机及其控制器等组成。由于燃料电池整车的结构相对复杂，各模块控制器需协作配合，以确保整车的安全与稳定运行。

2、尽管燃料电池车的技术不断进步，但当前系统价格仍较高，同时系统的寿命受到启停频次、变载频次以及高低功率运行占比等因素的影响。动力电池的寿命也受充放电循环次数、运行温度区间和电量状态等因素影响。在实际应用中，燃料电池系统不仅能直接供给整车，还可用于为动力电池充电。然而，由于充放电过程中的效率损失，会使得动力电池的充放电循环次数增加，从而加速其衰减，进一步影响整车的经济性。

技术实现思路

1、本公开实施例至少提供一种基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法、装置及介质，根据行驶过程中路况信息或是否触发长下坡模式按钮进入长下坡模式，控制燃料电池系统的系统策略，在保证整车动力性的前提下，使燃料电池系统、车辆电池运行在性能最佳区间，保证车辆制动能量回收，尽量降低整车能耗，使车辆运行在最佳状态。

2、本公开实施例提供了一种基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法，包括：

3、获取目标车辆的行驶信息，并基于所述行驶信息判断所述目标车辆是否处于导航模式；所述目标车辆配备长下坡模式按钮；

4、在所述目标车辆处于导航模式的情况下，获取导航信息，并基于所述导航信息和所述目标车辆的第一状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略；

5、在所述目标车辆不处于导航模式的情况下，根据所述目标车辆的第二状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略；

6、其中，若检测到关于所述长下坡模式按钮的触发指令，响应于所述触发指令，控制所述目标车辆进入长下坡模式，根据所述目标车辆的第三状态信息控制所述目标车辆的燃料电池系统在预设时间内按热待机零功率输出或按预设低功率运行。

7、在一些可能的实施例中，所述导航信息包括坡度信息和路况信息，所述第一状态信息包括车速信息；所述基于所述导航信息和所述目标车辆的第一状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略，包括：

8、基于所述目标车辆的第一状态信息判断所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息是否符合行驶标准；

9、在所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息符合行驶标准且所述坡度信息显示所述目标车辆的待行驶道路不为长下坡的情况下，在所述路况信息对应的道路堵塞度小于规定数值且所述目标车辆的车速信息达到规定要求时，所述目标车辆的燃料电池系统策略为功率跟随策略；

10、在所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息符合行驶标准且所述坡度信息显示所述目标车辆的待行驶道路为长下坡的情况下，控制所述目标车辆进入长下坡模式，并基于目标车辆当前的第一状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略；

11、在所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息不符合行驶标准的情况下，所述目标车辆的燃料电池系统策略为热待机零功率输出。

12、在一些可能的实施例中，所述基于目标车辆当前的第一状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略，包括：

13、当所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc不符合行驶标准时，所述目标车辆的燃料电池系统按热待机零功率输出；

14、当所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc符合行驶标准时，基于所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率。

15、在一些可能的实施例中，所述根据所述目标车辆的第二状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略，包括：

16、根据所述目标车辆的第二状态信息，将所述目标车辆的燃料电池系统策略设置为soc区间控制的整车能量策略；所述soc区间控制的整车能量策略包括根据所述目标车辆当前的第二状态信息对应的第二锂电池soc和第二温度信息确定所述燃料电池系统的输出功率，并随所述第二锂电池soc的变化趋势调整所述燃料电池系统的输出功率。

17、在一些可能的实施例中，所述随所述第二锂电池soc的变化趋势调整所述燃料电池系统的输出功率，包括：

18、设置多个锂电池soc取值区间；每个锂电池soc取值区间对应不同的变化规定值以及不同的功率调整值；

19、当所述第二锂电池soc处于所述多个锂电池soc取值区间中的任意一个目标锂电池soc取值区间时，获取所述第二锂电池soc对应的燃料电池系统的第一输出功率，并在预设时间后获取第三锂电池soc以及所述第三锂电池soc对应的燃料电池系统的第二输出功率；

20、当所述第二锂电池soc和所述第三锂电池soc的差值绝对值小于或等于所述目标锂电池soc取值区间对应的变化规定值时，不调整所述燃料电池系统的输出功率；

21、当所述第二锂电池soc和所述第三锂电池soc的差值绝对值大于所述目标锂电池soc取值区间对应的变化规定值时，判断差值是否为正值；

22、在所述差值为正值的情况下，按照所述目标锂电池soc取值区间对应的功率调整值增加所述燃料电池系统的输出功率；

23、在所述差值不为正值的情况下，按照所述目标锂电池soc取值区间对应的功率调整值减少所述燃料电池系统的输出功率。

24、在一些可能的实施例中，所述根据所述目标车辆的第三状态信息控制所述目标车辆的燃料电池系统在预设时间内按热待机零功率输出或按预设低功率运行，包括：

25、当所述目标车辆的第三状态信息对应的第四锂电池soc不符合行驶标准时，所述目标车辆的燃料电池系统按热待机零功率输出；

26、当所述目标车辆的第三状态信息对应的第四锂电池soc符合行驶标准时，根据所述第四锂电池soc按照预设规则确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率；所述预设规则包括在soc小于第一数值时，按预设第一低功率规则确定燃料电池系统的运行功率；在所述soc小于第二数值时，按预设第二低功率规则确定所述燃料电池系统的运行功率；其中，所述第一数值大于所述第二数值；

27、相应地，所述基于所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率，包括：

28、根据所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc按照所述预设规则确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率。

29、在一些可能的实施例中，所述根据所述目标车辆的第三状态信息控制所述目标车辆的燃料电池系统在预设时间内按热待机零功率输出或按预设低功率运行之后，包括：

30、在所述长下坡模式按钮开启时间大于第一开启时长和/或所述第四锂电池soc低于第一提醒数值时，发出提示信息，以提醒关闭长下坡模式按钮；

31、在所述长下坡模式按钮开启时间大于第二开启时长和/或所述第四锂电池soc低于第二提醒数值时，控制所述目标车辆退出长下坡模式，并关闭所述长下坡模式按钮。

32、本公开实施例提供了一种基于路况信息的燃料电池整车能量管理装置，包括：

33、导航模式判断模块，用于获取目标车辆的行驶信息，并基于所述行驶信息判断所述目标车辆是否处于导航模式；所述目标车辆配备长下坡模式按钮；

34、导航策略确定模块，用于在所述目标车辆处于导航模式的情况下，获取导航信息，并基于所述导航信息和所述目标车辆的第一状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略；

35、非导航策略确定模块，用于在所述目标车辆不处于导航模式的情况下，根据所述目标车辆的第二状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略；

36、其中，若检测到关于所述长下坡模式按钮的触发指令，响应于所述触发指令，控制所述目标车辆进入长下坡模式，根据所述目标车辆的第三状态信息控制所述目标车辆的燃料电池系统在预设时间内按热待机零功率输出或按预设低功率运行。

37、在一些可能的实施例中，所述导航信息包括坡度信息和路况信息，所述第一状态信息包括车速信息；所述导航策略确定模块具体用于：

38、基于所述目标车辆的第一状态信息判断所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息是否符合行驶标准；

39、在所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息符合行驶标准且所述坡度信息显示所述目标车辆的待行驶道路不为长下坡的情况下，在所述路况信息对应的道路堵塞度小于规定数值且所述目标车辆的车速信息达到规定要求时，所述目标车辆的燃料电池系统策略为功率跟随策略；

40、在所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息符合行驶标准且所述坡度信息显示所述目标车辆的待行驶道路为长下坡的情况下，控制所述目标车辆进入长下坡模式，并基于目标车辆当前的第一状态信息确定所述目标车辆的燃料电池系统策略；

41、在所述目标车辆的第一锂电池soc和第一温度信息不符合行驶标准的情况下，所述目标车辆的燃料电池系统策略为热待机零功率输出。

42、在一些可能的实施例中，所述导航策略确定模块具体用于：

43、当所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc不符合行驶标准时，所述目标车辆的燃料电池系统按热待机零功率输出；

44、当所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc符合行驶标准时，基于所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率。

45、在一些可能的实施例中，所述非导航策略确定模块具体用于：

46、根据所述目标车辆的第二状态信息，将所述目标车辆的燃料电池系统策略设置为soc区间控制的整车能量策略；所述soc区间控制的整车能量策略包括根据所述目标车辆当前的第二状态信息对应的第二锂电池soc和第二温度信息确定所述燃料电池系统的输出功率，并随所述第二锂电池soc的变化趋势调整所述燃料电池系统的输出功率。

47、在一些可能的实施例中，所述非导航策略确定模块具体用于：

48、设置多个锂电池soc取值区间；每个锂电池soc取值区间对应不同的变化规定值以及不同的功率调整值；

49、当所述第二锂电池soc处于所述多个锂电池soc取值区间中的任意一个目标锂电池soc取值区间时，获取所述第二锂电池soc对应的燃料电池系统的第一输出功率，并在预设时间后获取第三锂电池soc以及所述第三锂电池soc对应的燃料电池系统的第二输出功率；

50、当所述第二锂电池soc和所述第三锂电池soc的差值绝对值小于或等于所述目标锂电池soc取值区间对应的变化规定值时，不调整所述燃料电池系统的输出功率；

51、当所述第二锂电池soc和所述第三锂电池soc的差值绝对值大于所述目标锂电池soc取值区间对应的变化规定值时，判断差值是否为正值；

52、在所述差值为正值的情况下，按照所述目标锂电池soc取值区间对应的功率调整值增加所述燃料电池系统的输出功率；

53、在所述差值不为正值的情况下，按照所述目标锂电池soc取值区间对应的功率调整值减少所述燃料电池系统的输出功率。

54、在一些可能的实施例中，所述导航模式判断模块还用于：

55、当所述目标车辆的第三状态信息对应的第四锂电池soc不符合行驶标准时，所述目标车辆的燃料电池系统按热待机零功率输出；

56、当所述目标车辆的第三状态信息对应的第四锂电池soc符合行驶标准时，根据所述第四锂电池soc按照预设规则确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率；所述预设规则包括在soc小于第一数值时，按预设第一低功率规则确定燃料电池系统的运行功率；在所述soc小于第二数值时，按预设第二低功率规则确定所述燃料电池系统的运行功率；其中，所述第一数值大于所述第二数值；

57、相应地，所述导航策略确定模块具体用于：

58、根据所述目标车辆当前的第一状态信息对应的第一锂电池soc按照所述预设规则确定所述目标车辆的燃料电池系统对应的运行功率。

59、在一些可能的实施例中，所述导航模式判断模块还用于：

60、在所述长下坡模式按钮开启时间大于第一开启时长和/或所述第四锂电池soc低于第一提醒数值时，发出提示信息，以提醒关闭长下坡模式按钮；

61、在所述长下坡模式按钮开启时间大于第二开启时长和/或所述第四锂电池soc低于第二提醒数值时，控制所述目标车辆退出长下坡模式，并关闭所述长下坡模式按钮。

62、本公开实施例提供了一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述任一可能的实施方式中所述的基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法。

63、本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现如上述任一可能的实施方式中所述的基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法。

64、本公开实施例中所提供的基于路况信息的燃料电池整车能量管理方法、装置及介质，通过实时获取行驶过程中路况信息或监测是否触发长下坡模式按钮来调节燃料电池系统的系统策略。这样，能够在确保整车动力性的前提下，使燃料电池系统和车辆电池始终运行在其性能最佳的区间内，不仅优化了车辆的制动能量回收，还尽可能地降低了整车能耗，从而保证了车辆在各种工况下的运行状态始终保持在最佳水平。

65、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。