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干貨丨燃料電池汽車能量管理邊界研究方法
燃料電池汽車的能量管理邊界主要對燃料電池和動力電池的能量輸入輸出的配合進行界定，研究方向包括燃料電池汽車工作模式的劃分、功率調(diào)控的要求、能量儲備的要求和能量回收的要求，其目標為滿足駕駛需求、優(yōu)化整車能效、提高燃料電池和動力電池的耐久性。
01 燃料電池汽車工作模式
按能量來源和用途將燃料電池汽車的工作模式分為燃料電池驅(qū)動模式、動力電池驅(qū)動模式、混合驅(qū)動模式、能量回收模式、強制保電模式。
1.燃料電池驅(qū)動模式：驅(qū)動過程中由燃料電池單獨提供整車需求功率；
2.動力電池驅(qū)動模式：驅(qū)動過程中由動力電池單獨提供整車需求功率；
3.混合驅(qū)動模式：驅(qū)動過程中由燃料電池和動力電池共同提供整車需求功率；
4.能量回收模式：車輛減速時電機反拖機械能轉(zhuǎn)化為電能儲存到動力電池或用于高低壓附件能耗；
5.強制保電模式：動力電池SOC低到一定限值時不再進行能量輸出將電量保持在不低于這一限值水平。
根據(jù)動力電池SOC及整車需求功率對工作模式的邊界限值進行明確，要求既要保證整車動力輸出又要兼顧動力電池和燃料電池的效率及壽命。
02 功率調(diào)控要求
1.為避免動力電池過充和過放影響其安全性和壽命，動力控制單元需實時采集驅(qū)動電機、燃料電池系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)狀態(tài)，計算限制驅(qū)動功率邊界和回收功率邊界；
2.驅(qū)動電機控制器需要向整車控制器發(fā)送驅(qū)動電機當前工作模式、轉(zhuǎn)速、扭矩以及扭矩邊界范圍；
3.動力電池控制單元需實時計算動力電池持續(xù)放電/充電功率邊界及最大功率下的時間邊界并發(fā)送給整車控制器；
4.能量回收模式：車輛減速時電機反拖機械能轉(zhuǎn)化為電能儲存到動力電池或用于高低壓附件能耗；
03 能量儲備的要求
1.燃料電池系統(tǒng)關(guān)機狀態(tài)下，燃料電池控制器將下次起動時的能量需求發(fā)送給動力控制單元為燃料電池系統(tǒng)的起動儲備能量；
2.燃料電池系統(tǒng)運行狀態(tài)下，燃料電池控制器將停機時的能量需求發(fā)送給動力控制單元為燃料電池系統(tǒng)的停機儲備能量。
04 能量回收的要求
1.能量回收過程中，燃料電池系統(tǒng)停止功率輸出進入待機狀態(tài)，根據(jù)高低壓附件功耗和動力電池的可用充電功率限制回收功率。
2.我司針對日系熱門燃料電池車型的工作模式進行了大量的測試驗證，已獲得關(guān)鍵邊界參數(shù)，對車型研發(fā)過程中工作模式的對標具有重大意義，詳細分析數(shù)據(jù)和研究成果期待同大家的交流與合作。
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