一种氢燃料电动车辆的能量管理方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及电池控制技术领域，具体是涉及一种氢燃料电动车辆的能量管理方法、装置及存储介质。

背景技术

随着全球环保意识的不断提高，汽车工业也越来越注重绿色环保技术的研发和推广。而新能源汽车作为传统汽车的替代品，已成为汽车行业的一项重要发展趋势。在新能源汽车中，氢动力技术备受关注。氢动力技术是指利用氢燃料电池及其发电转化方式，将氢和氧气反应产生电能，从而驱动汽车。与传统的燃油车相比，氢动力汽车不仅具有绿色环保、零排放、安全性高等优势，而且能够实现高效便捷的加注和长续航里程等特点。

新能源汽车行业得到空前发展，以电机、电池、电控为代表的三电技术日趋成熟，成本随之降低，推动了工程机械的电动化趋势。装载机作为工程机械的典型代表，具有作业场景固定、作业半径小等特点，这一特点决定了装载机在电动化转型的道路上存在着无可比拟的优势。氢燃料混动装载机兼具了氢燃料与电动装载机的特点，不仅具有氢燃料的绿色环保、零排放的优势，同时还兼具了电动车辆的极致的动力性。

但是目前，由于实际工况的多样性以及不确定性，还无法控制氢燃料发动机及时的介入和停止，其工作效率较低，且未能控制动力电池的电量使用区间，缩短了动力电池的寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种氢燃料电动车辆的能量管理方法、装置及存储介质，解决当前氢燃料发动机的工作效率较低和未能控制动力电池的电量使用区间的问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种氢燃料电动车辆的能量管理方法，由整车控制器执行，包括以下步骤：

A：响应于接收到的模式激活指令，获取动力电池的剩余电量信息；

B：判断所述剩余电量信息是否小于等于预设的阈值X，若是则执行步骤C，否则执行步骤D；

C：根据预设的控制策略和收集的整车工作参数，向氢燃料发动机发送控制信号，使其以相应的发电功率进行发电，直至所述剩余电量信息大于预设的阈值Y，其中Y大于X；

D：重复执行步骤A～C，直至不再接收到模式激活指令。

进一步的，所述收集的整车工作参数包括：整车平均功耗、动力电池的剩余电量信息和动力电池的最大充电功率。

进一步的，所述控制策略，包括：氢燃料发动机以M分钟为一周期进行阶段性发电，通过如下公式计算得到各周期的发电功率：

式中，n表示周期数，W

进一步的，所述控制策略，还包括：在每周期初计算得到W

判断W

进一步的，所述发电功率A设定为50KW，所述周期时长M设定为3min。

进一步的，在判断所述剩余电量信息是否小于等于预设的阈值X之前，还包括：

判断所述剩余电量信息是否小于等于预设的阈值Z，若是则向氢燃料发动机发送控制信号，使其以预设的发电功率B进行发电，直至所述剩余电量信息达到预设的阈值S，其中Z小于S，S小于X。

进一步的，所述阈值X设定为75％，所述阈值Y设定为80％，所述阈值Z设定为50％，所述阈值S设定为60％。

进一步的，所述发电功率B设定为100KW。

第二方面，本发明提供了一种氢燃料电动车辆的能量管理装置，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面所述方法的步骤。

第三方面，本发明提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据第一方面所述方法中的任一项方法。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明能够根据动力电池的剩余电量信息可以实现能量管理，从而基于不同工况的实际需求，控制氢燃料发动机以相应的合适功率进行发电，从而最大限度提高氢燃料发动机的系统效率；

2、本发明通过将剩余电量信息是与预设的阈值进行比较，从而能够将动力电池的电量维持在合适的使用区间内，以此可延长动力电池的使用寿命；

3、本发明能够实现对不同操作习惯的适应，可根据整车的实际功耗，自行调节氢燃料发动机的发电功率，对各类实际工况均有良好的适用性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种氢燃料电动车辆的能量管理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

本发明实施例提供了一种氢燃料电动车辆的能量管理方法，由整车控制器执行，包括以下步骤：

S1：响应于接收到的模式激活指令，获取动力电池的剩余电量信息。

S2：判断所述剩余电量信息是否小于等于预设的阈值Z，若是则向氢燃料发动机发送控制信号，使其以预设的发电功率B进行发电，直至所述剩余电量信息达到预设的阈值S，其中Z小于S。

在本实施例中，所述阈值Z设定为50％，所述阈值S设定为60％，所述发电功率B设定为100KW。

需要说明的是，由于此时动力电池的剩余电量较少，因此需要使氢燃料发动机以较大的发电功率B进行发电，来补充动力电池的电量，以此保证电量处于比较高的水平，若此时车辆开始工作，动力电池和氢燃料发动机将同时作为能量源，为整车工作提供电能。

需要说明的是，当动力电池的电量上升至阈值S时，则认为电量处于中等状态，因此将不再需要进行大功率补充。

S3：判断所述剩余电量信息是否小于等于预设的阈值X，若是则执行步骤S4，否则执行步骤S5。

在本实施例中，所述阈值X设定为75％，但不仅限于此，也可以是其他数值，只要满足Y大于X以及S小于X，即可，具体不作限定。

需要说明的是，当动力电池的电量由阈值Y下降至阈值X时，为了避免动力电池的电量因车辆工作消耗而持续降低，需要请求氢燃料发动机进行发电，以此补充动力电池的电量，直至动力电池的电量重新上升至阈值Y。

S4：根据预设的控制策略和收集的整车工作参数，向氢燃料发动机发送控制信号，使其以相应的发电功率进行发电，直至所述剩余电量信息大于预设的阈值Y，其中Y大于X。

在本实施例中，所述阈值Y设定为80％。

需要说明的是，所述收集的整车工作参数包括：整车平均功耗、动力电池的剩余电量信息和动力电池的最大充电功率。

所述控制策略，包括：氢燃料发动机以M分钟为一周期进行阶段性发电，通过如下公式计算得到各周期的发电功率：

式中，n表示周期数，W

在本实施例中，所述发电功率A设定为50KW，所述周期时长M设定为3min；但不仅限于此，也可以是其他设定值，具体不作限定。

所述控制策略，还包括：在每周期初计算得到W

判断W

可以理解的是，限制氢燃料发动机的发电功率小于动力电池的最大充电功率，以此避免由此可能导致的电池受损和严重发热的问题，进而延长了电池寿命和充电效率。

S5：重复执行步骤S1～S4，直至不再接收到模式激活指令。

实施例二：

本实施例提供了一种氢燃料电动车辆的能量管理装置，其与实施例一的不同之处在于，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例一所述方法的步骤。

实施例三：

一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据实施例一中所述的方法。

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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。