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专利号: 2021100912159
申请人: 中汽创智科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氢燃料商用车功率输出预测方法,其特征在于,包括以下步骤:实时测量车辆行驶过程中的行驶倾角α,该倾角为车辆行驶方向与水平方向的夹角;

实时测量车辆行驶过程中的行驶加速度a,所述行驶加速度a和车头到后轮的距离用于计算车辆爬坡时所需的牵引力及车的后轮开始爬坡时的速度;

当倾角发生变化时,判断车辆是否进入爬坡或者下坡路段;

根据车辆的行驶加减速状态预测并调整氢燃料电堆的功率输出P电堆;

所述当倾角发生变化时,判断车辆是否进入爬坡或者下坡路段的过程进一步为:先记录倾角初始变化时的车辆行驶倾角α1,间隔时间Δt后再次记录的车辆行驶倾角α2;

根据记录的车辆行驶倾角变化判断车辆是否进入爬坡或者下坡路段:当α1>0且α2>0,则判断车辆进入爬坡路段,车辆的行驶倾角α>0;

当α1<0且α2<0,则判断车辆进入下坡路段,车辆的行驶倾角α<0;

当α1<0且α2>0,则判断车辆临时经过地面凹坑,车辆的行驶倾角α=0;

当α1>0且α2<0,则判断车辆临时经过地面凸起,车辆的行驶倾角α=0;

在车辆行驶倾角发生变化至车辆的后轮开始爬坡的时间内,燃料电池系统附件提前介入以使氢燃料电堆调整功率输出。

2.根据权利要求1所述的氢燃料商用车功率输出预测方法,其特征在于,所述间隔时间Δt设定为0.01‑0.03秒。

3.根据权利要求1所述的氢燃料商用车功率输出预测方法,其特征在于,根据车辆的行驶加减速状态预测并调整氢燃料电堆的功率输出P电堆的过程进一步为:计算车辆的爬坡时所需的牵引力;

根据行驶倾角变化时的速度以及车辆的瞬时加速度计算车辆的后轮开始爬坡时的速度;

计算车辆的后轮开始爬坡时的功率需求;

根据燃料电池发动机的功率转化系数计算出燃料电池发动机的功率需求;

根据氢燃料电堆的功率转化系数计算出氢燃料电堆的功率需求。

4.根据权利要求1所述的氢燃料商用车功率输出预测方法,其特征在于,其特征在于,根据车辆的行驶加减速状态预测并调整氢燃料电堆的功率输出P电堆的过程进一步为:计算车辆的爬坡时所需的牵引力,该牵引力为:

F牵=(μ·m·g·cosα+m·g·sinα±m·a),式中,μ为轮胎和路面的摩擦系数,m为车辆的整体重量,α为车辆的行驶倾角,a车辆的加速度;

步骤42`:计算车的后轮开始爬坡时的速度,该速度为vt,式中,v0为车辆的倾角发生变化时的速度,a车辆的加速度,L为车头到后轮的距离,t为车辆的倾角发生变化时至车辆的后轮开始爬坡时的时间,t延迟为系统的延迟时间,T为系统的响应时间;

计算车辆的后轮开始爬坡时的功率需求,为P牵=F牵·vt;

计算燃料电池发动机的功率需求,为P发=P牵/θ1,式中,θ1为燃料电池发动机的功率转化系数;

计算氢燃料电堆的功率需求,为P电堆=P发/θ2,式中,θ2为氢燃料电堆的功率转化系数。

5.根据权利要求4所述的氢燃料商用车功率输出预测方法,其特征在于,所述系统的延迟时间t延迟≥0.03秒。

6.根据权利要求4所述的氢燃料商用车功率输出预测方法,其特征在于,燃料电池发动机的功率转化系数θ1设定为0.8到0.95;所述氢燃料电堆的功率转化系数θ2设定为0.4到

0.6。

7.一种氢燃料商用车功率输出预测系统,其特征在于,包括:用于实时测量车辆行驶过程中的行驶倾角α的第一模块,所述第一模块包括倾角传感器;

用于实时测量车辆行驶过程中的行驶加速度a的第二模块,所述行驶加速度a和车头到后轮的距离用于计算车辆爬坡时所需的牵引力及车的后轮开始爬坡时的速度,所述第二模块包括加速度传感器;

用于判断车辆是否进入爬坡或者下坡路段的第三模块;

用于预测并调整氢燃料电堆的功率输出的第四模块;

所述第三模块还包括:第五模块,用于先记录倾角初始变化时的车辆行驶倾角α1,间隔时间Δt后再次记录的车辆行驶倾角α2;第六模块,用于根据记录的车辆行驶倾角变化判断车辆是否进入爬坡或者下坡路段:当α1>0且α2>0,则判断车辆进入爬坡路段,车辆的行驶倾角α>0;当α1<0且α2<0,则判断车辆进入下坡路段,车辆的行驶倾角α<0;当α1<0且α2>0,则判断车辆临时经过地面凹坑,车辆的行驶倾角α=0;当α1>0且α2<0,则判断车辆临时经过地面凸起,车辆的行驶倾角α=0;在车辆行驶倾角发生变化至车辆的后轮开始爬坡的时间内,燃料电池系统附件提前介入以使氢燃料电堆调整功率输出。

8.一种氢燃料商用车功率输出预测设备,其特征在于,包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;

所述处理器读取并执行所述计算机程序指令,以实现如权利要求1‑6任意一项所述的氢燃料商用车功率输出预测方法。

9.一种介质,其特征在于,所述介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1‑6任意一项所述的氢燃料商用车功率输出预测方法。