本發(fā)明涉及車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種充電控制方法。此外，本發(fā)明還涉及一種充電控制系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種具有該能源管理器的電動(dòng)車輛。

背景技術(shù)：

甲醇重整制氫燃料電池目前主要用于固定場(chǎng)所發(fā)電設(shè)備及不間斷電源。由于其啟動(dòng)與停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，調(diào)節(jié)響應(yīng)速度慢，功率跟隨性能軟，無(wú)法直接作為主動(dòng)力源應(yīng)用于新能源汽車。

通過(guò)利用甲醇重整制氫燃料電池作為增程發(fā)電設(shè)備與電池或超級(jí)電容混合儲(chǔ)能是當(dāng)前解決新能源電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的一種方法。目前學(xué)術(shù)界在燃料電池應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域內(nèi)主要有以下幾個(gè)能源組合的過(guò)程：第一階段為“燃料電池+蓄電池”；第二階段為“燃料電池+蓄電池+超級(jí)電容”；第三階段為“燃料電池+超級(jí)電容”。第一階段采用蓄電池作為緩沖儲(chǔ)能裝置，主要存在蓄電池壽命，低溫特性，功率密度及回饋能量吸收問(wèn)題；第二階段采用蓄電池與超級(jí)電容組合緩沖儲(chǔ)能，蓄電池本身的低溫特性沒有解決，蓄電池壽命有所改善，功率密度極大提升，能量吸收問(wèn)題徹底解決，但是兩者組合帶來(lái)了新的問(wèn)題即能量管理復(fù)雜，集成難度大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種充電控制方法，該控制方法可以解決了制動(dòng)能量無(wú)法全部吸收，電池自身壽命及低溫特性的問(wèn)題；本發(fā)明的另一目的是提供一種充電控制系統(tǒng)；本發(fā)明還提供一種具有該能源管理器的電動(dòng)車輛。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)車輛的充電控制方法，包括如下步驟：

檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的當(dāng)前電壓；

將當(dāng)前電壓值與至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)著以不同充電功率進(jìn)行充電的充電措施的預(yù)設(shè)電壓區(qū)間進(jìn)行比較，確定所述當(dāng)前電壓值的所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，并執(zhí)行所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的充電措施。

相對(duì)于上述背景技術(shù)，本發(fā)明提供的充電控制方法，主要包括兩個(gè)步驟：第一步，檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的當(dāng)前電壓；第二步，將當(dāng)前電壓值與至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)著以不同充電功率進(jìn)行充電的充電措施的預(yù)設(shè)電壓區(qū)間進(jìn)行比較，確定所述當(dāng)前電壓值的所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，并執(zhí)行所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的充電措施。其中，第一步中，無(wú)論車輛在行駛還是駐車過(guò)程中，儲(chǔ)能裝置必然存在電壓，為了在不同電壓值下進(jìn)行不同的充電措施，需要檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的電壓，即獲得儲(chǔ)能裝置的電壓值。在第二步中，將當(dāng)前電壓值與各個(gè)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前電壓值屬于哪一個(gè)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，即可確定該當(dāng)前電壓值的所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間。各個(gè)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的范圍是根據(jù)儲(chǔ)能裝置自身的物理特性以及車輛行駛工況而定的，且各個(gè)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間分別對(duì)應(yīng)著不同充電功率，其主要區(qū)別在于以不同充電功率對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電，從而有效確保儲(chǔ)能裝置的正常工作，使電動(dòng)車輛運(yùn)行正常。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛駐車、且當(dāng)前電壓值屬于第一預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，維持駐車前燃料電池的充電功率對(duì)所述儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛駐車、且當(dāng)前電壓值大于前次檢測(cè)值并屬于第二預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，所述燃料電池的多個(gè)電堆對(duì)所述儲(chǔ)能裝置充電的充電功率依次減小至P₀功率；其中，所述第二預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第一預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛駐車、且當(dāng)前電壓值屬于第三預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，關(guān)閉所述燃料電池；其中，所述第三預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第二預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第四預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，提示禁止?fàn)恳⑶胰剂想姵匾匀β蕦?duì)所述儲(chǔ)能裝置充電。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第五預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，提示欠壓，所述燃料電池以全功率對(duì)所述儲(chǔ)能裝置充電，并且控制所述電動(dòng)車輛以預(yù)設(shè)限制功率運(yùn)行；其中，所述第五預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第四預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第六預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，所述燃料電池以P₁功率對(duì)所述儲(chǔ)能裝置充電，并且控制所述電動(dòng)車輛正常運(yùn)行；其中，所述第六預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第五預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第七預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，所述燃料電池以P₂功率對(duì)所述儲(chǔ)能裝置充電，并且控制所述電動(dòng)車輛正常運(yùn)行；其中，所述第七預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第六預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值大于前次檢測(cè)值并屬于第八預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，提示過(guò)壓，所述燃料電池的多個(gè)電堆對(duì)所述儲(chǔ)能裝置充電的充電功率依次減小至P₀₁功率；其中，所述第八預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第七預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

優(yōu)選地，當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第九預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，控制所述燃料電池關(guān)閉；其中，所述第九預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值大于所述第八預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的電壓值。

本發(fā)明還提供一種用于電動(dòng)車輛的充電控制系統(tǒng)，其包括：

電壓檢測(cè)模塊：用于檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的當(dāng)前電壓；

控制模塊：用于將當(dāng)前電壓值與至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)著以不同充電功率進(jìn)行充電的充電措施的預(yù)設(shè)電壓區(qū)間進(jìn)行比較，確定所述當(dāng)前電壓值的所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，并執(zhí)行所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的充電措施。

本發(fā)明還提供一種電動(dòng)車輛，包括上述充電控制系統(tǒng)。

本發(fā)明所提供的充電控制系統(tǒng)與電動(dòng)車輛，其有益效果如充電控制方法所述的有益效果，此處將不再贅述。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的燃料電池與超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中燃料電池與超級(jí)電容在大功率運(yùn)行時(shí)的示意圖；

圖3為圖1中燃料電池與超級(jí)電容在與車輛負(fù)載平衡時(shí)的示意圖；

圖4為圖1中燃料電池對(duì)超級(jí)電容充電時(shí)的示意圖；

圖5為圖1中超級(jí)電容吸收制動(dòng)回饋能量時(shí)的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電控制方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電控制方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1至圖7，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的燃料電池與超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中燃料電池與超級(jí)電容在大功率運(yùn)行時(shí)的示意圖；圖3為圖1中燃料電池與超級(jí)電容在與車輛負(fù)載平衡時(shí)的示意圖；圖4為圖1中燃料電池對(duì)超級(jí)電容充電時(shí)的示意圖；圖5為圖1中超級(jí)電容吸收制動(dòng)回饋能量時(shí)的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電控制方法的流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電控制方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖。

本發(fā)明提供的一種用于電動(dòng)車輛的充電控制方法，包括如下步驟：

S1、檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的當(dāng)前電壓；

S2、將當(dāng)前電壓值與至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)著以不同充電功率進(jìn)行充電的充電措施的預(yù)設(shè)電壓區(qū)間進(jìn)行比較，確定所述當(dāng)前電壓值的所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，并執(zhí)行所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的充電措施。

針對(duì)上述兩個(gè)步驟，在獲取儲(chǔ)能裝置的當(dāng)前電壓之后，判斷當(dāng)前電壓值所處的預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，并進(jìn)行相應(yīng)的充電措施，這樣便能夠根據(jù)儲(chǔ)能裝置當(dāng)前的狀態(tài)而以不同充電功率進(jìn)行充電，從而確保儲(chǔ)能裝置的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車輛的正常工作。

本發(fā)明首先介紹針對(duì)儲(chǔ)能裝置與燃料電池并聯(lián)的方式對(duì)電動(dòng)車輛提供動(dòng)能時(shí)的幾種不同情況：

首先，說(shuō)明書附圖1至5中所示的燃料電池100主要由多組甲醇重整燃料電池通過(guò)各自的隔離接觸器K1-Kn并聯(lián)組成。每組甲醇重整燃料電池內(nèi)部都有獨(dú)立的DC/DC，能夠隨著外部負(fù)載電壓的波動(dòng)隨時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。

儲(chǔ)能裝置200可以由兩組超級(jí)電容并聯(lián)組成，每組超級(jí)電容由多個(gè)超級(jí)電容單體組合構(gòu)成車輛的主電路電壓等級(jí)。當(dāng)然，儲(chǔ)能裝置200還可以為鋰電池或其他儲(chǔ)能設(shè)備。

燃料電池100與儲(chǔ)能裝置200并聯(lián)組成車載儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠?yàn)檐囕v系統(tǒng)提供源源不斷的電能，同時(shí)制動(dòng)時(shí)能夠吸收有車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的回饋能量。

車輛負(fù)載系統(tǒng)300主要包括牽引系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及車輛所有的輔助用電設(shè)備。

當(dāng)然，本發(fā)明的燃料電池100的單個(gè)功率為5KW，車輛系統(tǒng)根據(jù)車輛運(yùn)行線路及車輛型號(hào)，通過(guò)仿真計(jì)算線路的平均能耗和功率，選擇具體的燃料電池組數(shù)。而超級(jí)電容的選配也可以根據(jù)線路最大坡度選擇超級(jí)電容的數(shù)量。

在車輛啟動(dòng)或者是大功率牽引時(shí)，如說(shuō)明書附圖2所示；車輛負(fù)載系統(tǒng)300所需要的能量由儲(chǔ)能裝置200和燃料電池100一起提供。

當(dāng)車輛運(yùn)行到一定速度點(diǎn)和功率點(diǎn)時(shí)，車輛負(fù)載系統(tǒng)300的功率與燃料電池100的輸出功率一致，處于功率平衡，燃料電池100發(fā)出的電量剛好能被車輛負(fù)載系統(tǒng)300消耗，此時(shí)儲(chǔ)能裝置200不吸收能量也不放出能量，能量流向示意圖如說(shuō)明書附圖3所示。

當(dāng)車輛處于低速，低功率運(yùn)行時(shí)，燃料電池100的功率大于車輛負(fù)載系統(tǒng)300的功率，此時(shí)燃料電池100所發(fā)出來(lái)的電量一部分流向車輛負(fù)載系統(tǒng)300，另一部分流向儲(chǔ)能裝置200。

當(dāng)車輛運(yùn)行于制動(dòng)工況時(shí)，車輛的動(dòng)能通過(guò)牽引系統(tǒng)的回饋制動(dòng)流向儲(chǔ)能裝置200，此時(shí)燃料電池100仍然處于發(fā)電狀態(tài)，能量亦流向儲(chǔ)能裝置200。

針對(duì)上述充電控制方法，更為具體地，本文將車輛的運(yùn)行分為駐車狀態(tài)及行駛過(guò)程；駐車狀態(tài)一般發(fā)生在車輛啟動(dòng)后在車庫(kù)內(nèi)的等待時(shí)、車輛在運(yùn)行過(guò)程遇到堵車時(shí)司機(jī)施加駐車制動(dòng)等待車流通暢、車輛進(jìn)站時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間的等待旅客的上下車以及在運(yùn)行線路終點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間等待調(diào)度的發(fā)車指令等多種情形。駐車狀態(tài)時(shí)車輛除了牽引系統(tǒng)處于待機(jī)工況，其他所有系統(tǒng)都處于工作狀態(tài)，并消耗相應(yīng)的輔助能耗。

本文所述的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括車輛的牽引，制動(dòng)及短暫的非駐車的停車。說(shuō)明書附圖7為本發(fā)明實(shí)施例所提供的充電控制方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖

在開始步驟S101之后，可以判斷車輛是否處于駐車狀態(tài)，如步驟S102；駐車狀態(tài)通常是通過(guò)檢測(cè)手剎是否在駐車狀態(tài)位置和車輛速度是否為零來(lái)判斷車輛是否處于駐車狀態(tài)。

當(dāng)車輛處于駐車狀態(tài)時(shí)，判斷目前儲(chǔ)能裝置200的電壓范圍，本文的電壓等級(jí)以某12米公交車實(shí)際電壓值來(lái)描述；針對(duì)不同車輛和不同容量的電容，電壓等級(jí)將有所不同。

當(dāng)電動(dòng)車輛駐車、且當(dāng)前電壓值屬于第一預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，維持駐車前燃料電池100的充電功率對(duì)儲(chǔ)能裝置200進(jìn)行充電。第一預(yù)設(shè)電壓U的區(qū)間可以設(shè)置在460V≤U<620V范圍內(nèi)；即，儲(chǔ)能裝置200的電壓等級(jí)如果在460V≤U<620V范圍內(nèi)，則維持駐車制動(dòng)前燃料電池100的功率給儲(chǔ)能裝置200充電，如說(shuō)明書附圖3所示電流流向；如步驟S103與步驟S104。

倘若電壓等級(jí)不在如上范圍，則進(jìn)入下一級(jí)判斷。當(dāng)電動(dòng)車輛駐車、且當(dāng)前電壓值大于前次檢測(cè)值并屬于第二預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，燃料電池100的多個(gè)電堆對(duì)儲(chǔ)能裝置200充電的充電功率依次減小至P₀功率。第二預(yù)設(shè)電壓區(qū)間可以設(shè)置在620V≤U<630V范圍內(nèi)；即，如果儲(chǔ)能裝置200的電壓U處于620V≤U<630V這一范圍時(shí)，依次將燃料電池100的電堆功率減少至25％的功率；上述P₀功率則可以設(shè)置為電堆總功率的25％；當(dāng)一個(gè)電堆減少至25％時(shí)，若儲(chǔ)能裝置200電壓仍然在增加，則控制第二個(gè)燃料電池100的電堆減少至25％的功率。在減載的同時(shí)檢測(cè)到儲(chǔ)能裝置200的電壓不變或者電壓減少時(shí)，則停止減載，燃料電池100維持該狀態(tài)。等待車輛駐車制動(dòng)緩解，重新啟動(dòng)車輛運(yùn)行，如步驟S105與步驟S106。

當(dāng)電動(dòng)車輛駐車、且當(dāng)前電壓值屬于第三預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，關(guān)閉燃料電池100；即，本文設(shè)置了在意外情況下，司機(jī)施加駐車制動(dòng)，同時(shí)關(guān)閉車輛所有其他輔助負(fù)載，司機(jī)離開車輛時(shí)沒有拔掉鑰匙，鑰匙仍然在ON位。如果不做相應(yīng)的處理，儲(chǔ)能裝置200將會(huì)過(guò)充，損壞諸如儲(chǔ)能裝置200的超級(jí)電容模組。本文在儲(chǔ)能裝置200的電壓U達(dá)到630V≤U<640V這一范圍時(shí)，開始依次關(guān)閉燃料電池100的電堆，確保在儲(chǔ)能裝置200的電壓U大于等于640V時(shí)，燃料電池100都處于關(guān)閉狀態(tài)，如步驟S107～步驟S109。

當(dāng)車輛處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由于燃料電池100的甲醇重整燃料電池功率響應(yīng)慢，響應(yīng)時(shí)間為分鐘級(jí)，而車輛在運(yùn)行過(guò)程中牽引/制動(dòng)，上坡/下坡功率調(diào)節(jié)頻繁，響應(yīng)要求迅速，如果應(yīng)用燃料電池100作為獨(dú)立的供電源無(wú)法滿足車輛工況需求。儲(chǔ)能裝置200諸如超級(jí)電容的引入解決了甲醇重整燃料電池響應(yīng)慢與車輛運(yùn)行過(guò)程功率調(diào)節(jié)頻繁的矛盾。在大功率牽引時(shí)由燃料電池100和儲(chǔ)能裝置200供電，在小功率運(yùn)行時(shí)有燃料電池供電，同時(shí)多余的能量由超級(jí)電容吸收。

當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第四預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，提示禁止?fàn)恳?，并且燃料電?00以全功率對(duì)儲(chǔ)能裝置200充電。第四預(yù)設(shè)電壓區(qū)間U可以設(shè)置為460V<U≤470V；即，倘若檢測(cè)到儲(chǔ)能裝置200的電壓U在460V<U≤470V范圍內(nèi)時(shí)，為保護(hù)儲(chǔ)能裝置200，防止過(guò)度放電，發(fā)送牽引禁止指令，禁止?fàn)恳梢栽趦x表盤上提示該信息；此時(shí)車輛禁止?fàn)恳?，燃料電?00可以以100％的功率充電，如步驟S201～步驟S203。

當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第五預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，提示欠壓，燃料電池以全功率對(duì)儲(chǔ)能裝置充電，并且控制電動(dòng)車輛以預(yù)設(shè)限制功率運(yùn)行。第五預(yù)設(shè)電壓區(qū)間U可以設(shè)置在470V<U≤500V；即，當(dāng)超級(jí)電容系統(tǒng)電壓達(dá)到470V<U≤500V，可以在司機(jī)儀表盤顯示電壓警告提示，此時(shí)車輛限功率，限速15km/h運(yùn)行；此時(shí)車輛禁止?fàn)恳?，燃料電?00以100％的功率充電。當(dāng)然，限速的時(shí)速可以根據(jù)實(shí)際需要而定，如步驟S204～步驟S206。

需要說(shuō)明的是，本文所定義的具體數(shù)值以及燃料電池100和儲(chǔ)能裝置200的功率等數(shù)值均是通過(guò)固定線路仿真計(jì)算出來(lái)，燃料電池100和儲(chǔ)能裝置200的功率按照極限工況下的10％的余量選擇。因此在正常運(yùn)行的工況下燃料電池100無(wú)需工作在滿功率下，在新車時(shí)甚至可以輪流切換電堆運(yùn)行。如，一周內(nèi)每天固定一個(gè)電堆處于備用狀態(tài)。

當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第六預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，燃料電池100以P₁功率對(duì)儲(chǔ)能裝置200充電，并且控制電動(dòng)車輛正常運(yùn)行。第六預(yù)設(shè)電壓區(qū)間可以設(shè)置在500V<U≤600V之間；即，當(dāng)超級(jí)電容電壓在500V<U≤600V時(shí)，燃料電池以P₁功率恒定給超級(jí)電容系統(tǒng)和車輛供電，無(wú)論車輛處于牽引和制動(dòng)狀態(tài)，還是處于上坡或者下坡工況，電壓只要在此范圍內(nèi)則燃料電池100的功率穩(wěn)定不變，如步驟S207～步驟S208。

本文中，能量管理系統(tǒng)400采用自學(xué)習(xí)專家系統(tǒng)，能量管理系統(tǒng)400記錄車輛在線路上一個(gè)往返行程中所消耗的總電量與時(shí)間的比值為整個(gè)線路的平均能耗。能量管理系統(tǒng)根據(jù)不同的運(yùn)行時(shí)段，分析本次平均能耗與上次同時(shí)段平均能耗進(jìn)行對(duì)比，分析平均能耗趨勢(shì)，重新定義P1功率值。平均能耗具體計(jì)算如下：

其中，

w_c2：一個(gè)往返后超級(jí)電容剩余電量；

w_c1：?jiǎn)?dòng)運(yùn)行時(shí)燃料電池的電量；

w_Fi：第i個(gè)電堆所發(fā)電量；t：一個(gè)往返所用的時(shí)間；

在車輛的運(yùn)行過(guò)程中燃料電池100和儲(chǔ)能裝置200將各自的能量數(shù)據(jù)發(fā)送給能量管理系統(tǒng)400。

往返過(guò)程的平均能耗作為500V<U≤600V電壓范圍內(nèi)的平均充電功率。在運(yùn)行的過(guò)程中除非特殊情況需要對(duì)功率調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)功率，如堵車時(shí)，通常堵車時(shí)司機(jī)將會(huì)施加駐車制動(dòng)，能量管理系統(tǒng)400進(jìn)入駐車過(guò)程中的能量管理。線路局部改變，停車站點(diǎn)改變，載荷工況變化很大，空車回庫(kù)等情況。在這些異常情況下的功率調(diào)節(jié)通常順序依次調(diào)節(jié)功率。盡量避免所有電堆同時(shí)調(diào)節(jié)功率。

當(dāng)儲(chǔ)能裝置200電壓在600V<U≤620V電壓范圍內(nèi)，且多次(具體線路調(diào)試時(shí)確定)從車站啟動(dòng)→勻速運(yùn)行→制動(dòng)停車的循環(huán)工作過(guò)程后儲(chǔ)能裝置200的電壓在不斷上升。燃料電池100的電堆依次順序降至P2，通常P2功率為P1功率的50％。如一個(gè)電堆電功率降功率后電壓繼續(xù)抬升，則開啟下一個(gè)電堆降功率運(yùn)行，依次直到儲(chǔ)能裝置200的電壓控制在620V以下。即，第七預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的范圍在600V<U≤620V之間，如步驟S209～步驟S210。

當(dāng)電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值大于前次檢測(cè)值并屬于第八預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，提示過(guò)壓，燃料電池100的多個(gè)電堆對(duì)儲(chǔ)能裝置200充電的充電功率依次減小至P₀₁功率。即，當(dāng)系統(tǒng)電壓在上一級(jí)功率調(diào)節(jié)下無(wú)法控制電壓抬升，儲(chǔ)能裝置200的電壓達(dá)到620V<U≤640V(第八預(yù)設(shè)電壓區(qū)間)，此時(shí)司機(jī)臺(tái)儀表盤發(fā)出過(guò)壓報(bào)警信號(hào)，司機(jī)可根據(jù)具體情況，調(diào)節(jié)空調(diào)能耗，人為改變車輛的輔助能耗。燃料電池100依次啟動(dòng)降低功率到總功率的25％，確保系統(tǒng)電壓不再抬升；如電壓繼續(xù)抬升，系統(tǒng)將進(jìn)入下一級(jí)判斷，如步驟S211～步驟S213。

倘若電動(dòng)車輛行車、且當(dāng)前電壓值屬于第九預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，控制燃料電池100關(guān)閉。第九預(yù)設(shè)電壓U的區(qū)間可以設(shè)置在640V<U的范圍內(nèi)；當(dāng)儲(chǔ)能裝置200的電壓640V<U時(shí)，需要緊急停機(jī)。此時(shí)燃料電池100全部同時(shí)關(guān)機(jī)。通常該種情況是不會(huì)發(fā)生，除非司機(jī)誤操作或者系統(tǒng)故障：如車輛停止運(yùn)行，車輛上所有輔助系統(tǒng)都關(guān)機(jī)，駐車制動(dòng)司機(jī)沒有施加或者檢測(cè)信號(hào)丟失等情況，如步驟S214～步驟S215，并執(zhí)行返回步驟S216，重新進(jìn)行步驟S101開始上述控制流程。

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的用于電動(dòng)車輛的啟動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹，下文描述的啟動(dòng)控制系統(tǒng)與上文所述的啟動(dòng)控制方法可以相互對(duì)照。

本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)車輛的充電控制系統(tǒng)，包括：

電壓檢測(cè)模塊：用于檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的當(dāng)前電壓；

控制模塊：用于將當(dāng)前電壓值與至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)著以不同充電功率進(jìn)行充電的充電措施的預(yù)設(shè)電壓區(qū)間進(jìn)行比較，確定所述當(dāng)前電壓值的所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，并執(zhí)行所屬預(yù)設(shè)電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的充電措施。說(shuō)明書附圖1所示的能量管理系統(tǒng)400包括電壓檢測(cè)模塊與控制模塊，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的判斷與控制等動(dòng)作。

本發(fā)明還涉及一種電動(dòng)車輛，包括如上述所述的充電控制系統(tǒng)。

說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述較為簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說(shuō)明即可。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件的方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體與另外幾個(gè)實(shí)體區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的電動(dòng)車輛及其充電控制系統(tǒng)與方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。