燃料电池控制方法、系统及车辆与流程

1.本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池控制方法、系统及车辆。


背景技术：

2.燃料电池通常用于为动力电池(锂电池)供电，再由动力电池为电机供电。然而，动力电池的允许充电功率容易受到温度的影响。在常温的情况下，动力电池的允许充电功率通常大于或等于燃料电池的最小输出功率，因此，燃料电池可以正常启动，并为动力电池供电。
3.在高温的情况下，动力电池的允许输出功率通常为0或者小于燃料电池的最小输出功率，因此，动力电池需要先进行自身放电冷却，以满足动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池的最小输出功率的条件，再启动燃料电池。这样会导致动力电池放电过大，导致馈电，并导致用户等待燃料电池启动的时间加长。同样的，在低温的情况下，动力电池的允许输出功率通常为0或者小于燃料电池的最小输出功率，因此，动力电池需要先进行自身放电加热，以满足动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池的最小输出功率的条件，再启动燃料电池。导致动力电池放电过大产生馈电，以及用户等待燃料电池启动的时间加长。而若是在动力电池的允许充电功率小于燃料电池的最小输出功率的情况下，启动燃料电池，则会导致动力电池过充，为动力电池带来不可逆的损坏。


技术实现要素：

4.本发明提供一种燃料电池控制方法、系统及车辆，用以解决现有技术中在高温或低温的情况下，需要先对动力电池进行自身放电冷却或加热，待满足动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池的输出功率的条件后，再启动燃料电池，导致动力电池放电过大，导致馈电，并导致用户等待燃料电池启动的时间加长，以及动力电池过充的问题。
5.本发明提供一种燃料电池控制方法，包括：
6.获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；
7.在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；
8.在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。
9.可选的，所述获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率的步骤包括：
10.当达到预设的燃料电池开机条件时，获取所述动力电池允许充电功率和所述燃料电池最小输出功率，并对所述动力电池允许充电功率是否大于或等于所述燃料电池最小输
出功率进行一次判断；所述燃料电池开机条件为：动力电池的电量小于预设的电量阈值，且燃料电池为关机状态。
11.可选地，还包括：
12.在动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率的情况下，向燃料电池发送第一开机指令，基于所述第一开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出。
13.可选地，所述基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整的步骤包括：
14.基于动力电池水冷机组开启状态，确定动力电池水冷机组是否开启；
15.若动力电池水冷机组未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行二次判断；若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第二开机指令，基于所述第二开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；
16.若动力电池水冷机组开启，则基于空调压缩机开启状态，确定空调压缩机是否开启；若空调压缩机未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行三次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第三开机指令，基于所述第三开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。
17.可选地，若空调压缩机开启，则向燃料电池发出第四开机指令，基于所述第四开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行四次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第五开机指令，基于所述第五开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整。
18.可选地，所述若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整的步骤包括：
19.若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则将燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调压缩机功率和动力电池水冷机组功率，以得到第一目标功率；
20.将所述可调负载的功率调整为所述第一目标功率，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。
21.可选地，所述基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整的步骤包括：
22.基于动力电池加热器开启状态，确定动力电池加热器是否开启；
23.若动力电池加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行五次判断；若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第六开机指令，基于所述第六开机指令，控制燃料电池启动，并控制
燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；
24.若动力电池加热器开启，则基于空调加热器开启状态，确定空调加热器是否开启；若空调加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行六次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第七开机指令，基于所述第七开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。
25.可选地，若空调加热器开启，则向燃料电池发出第八开机指令，基于所述第八开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行七次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第九开机指令，基于所述第九开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整的步骤包括：
26.若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则将燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调加热器功率和动力电池加热器功率，以得到第二目标功率；
27.将所述可调负载的功率调整为所述第二目标功率，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。
28.本发明还提供一种燃料电池控制系统，包括：
29.获取模块，用于获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；
30.高温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；
31.低温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。
32.本发明还提供一种车辆，包括：壳体、燃料电池和动力电池，所述壳体内设有用于控制燃料电池的燃料电池控制系统，所述燃料电池控制系统包括：获取模块，用于获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；
33.高温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；
34.低温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动
力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。
35.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述燃料电池控制方法。
36.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述燃料电池控制方法。
37.本发明的有益效果：本发明提供的燃料电池控制方法、系统及车辆，通过获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；并在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动。能够较快完成燃料电池的启动，避免给动力电池造成过充，成本较低。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明提供的燃料电池控制方法中燃料电池高温开机的流程示意图；
40.图2是本发明提供的燃料电池控制方法中燃料电池低温开机的流程示意图；
41.图3是本发明提供的燃料电池控制方法中燃料电池高温关机的流程示意图；
42.图4是本发明提供的燃料电池控制方法中燃料电池低温关机的流程示意图；
43.图5是本发明提供的燃料电池控制系统的结构示意图；
44.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.下面以实施例的方式，结合图1-图6描述本发明的燃料电池控制方法、系统及车辆。
47.请参考图1-图2，本实施例提供的燃料电池控制方法，包括：
48.获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率。具体地，当达到预设的燃料电池开机条件时(s101)，对动力电池允许充电功率p1是否大于或等于燃料电池最小输出功率p2进行一次判断(s102)；所述燃料电池开机条件为：动力电池的电量小于预设的电量阈值，且燃料电池为关机状态。动力电池允许充电功率为实时变动的功率值，该动力电池允许充电功率可通过读取车辆报文中的动力电池允许充电功率值获取。动力电池的电量指电池荷电状态(soc，state of charge)。所述电量阈值可以根据实际情况进行设置，如50％或80％等，此处不再赘述。
49.进一步地，一次判断会出现以下三种情况：
50.一、高温情况。具体地，在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动。所述第一温度阈值可根据实际情况进行设置，如45℃-50℃中的任意一个温度值。一般情况下，当动力电池的温度在45℃-50℃、或50℃以上时，动力电池允许充电功率较小，这属于动力电池(锂电池)的充放电特性。因此，可以选择45℃-50℃中的任意一个温度值作为第一温度阈值。燃料电池的净输出功率指燃料电池的输出功率与燃料电池内的可调负载的功率之间的差值。动力电池水冷机组和空调压缩机均为高温情况下，较为稳定的负载，即高温情况下，动力电池水冷机组和空调压缩机开启时，燃料电池通常为动力电池水冷机组和空调压缩机提供较为固定的输出功率。通过基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，降低燃料电池的净输出功率，避免燃料电池对动力电池的输出功率过大，导致动力电池过充，实现高温情况下快速开启或启动燃料电池，缩短燃料电池启动时间。
51.二、低温情况。具体地，在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器(ptc，positive temperature coefficient)开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动。所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。所述第二温度阈值可根据实际情况进行设置，如0℃-10℃中的任意一个温度值。通常情况下，当动力电池的温度在0℃-10℃、或0℃以下时，动力电池允许充电功率较小或为0(不允许充电)，这属于动力电池(锂电池)的充放电特性。因此，可以选择0℃-10℃中的任意一个温度值作为第二温度阈值。通过基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，降低燃料电池的净输出功率，避免燃料电池对动力电池的输出功率过大，导致动力电池过充，对动力电池造成不可逆的损害，实现低温情况下快速开启或启动燃料电池，有效缩短燃料电池启动时间。
52.需要说明的是，上述动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，包含了动力电池允许充电功率为0的情况。
53.三、常温情况。具体地，s103：在动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率的情况下，向燃料电池发送第一开机指令，基于所述第一开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出。需要说明的是，
在动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率的情况下，可以直接确定动力电池目前处于常温状态，即属于常温情况，因此，无需再对动力电池进行温度判断，可直接向燃料电池发送第一开机指令，基于所述第一开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出。
54.本实施例中的燃料电池控制方法可在车辆上电后开始运作，覆盖整个行车过程，从而实现对燃料电池的实时控制。
55.如图1所示，在一些实施例中，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整的步骤包括：
56.s201：基于动力电池水冷机组开启状态，确定动力电池水冷机组是否开启。
57.s202：若动力电池水冷机组未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行二次判断；s13：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第二开机指令，基于所述第二开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；s204：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。
58.s205：若动力电池水冷机组开启，则基于空调压缩机开启状态，确定空调压缩机是否开启；s206：若空调压缩机未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行三次判断；s207：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第三开机指令，基于所述第三开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；s208：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。s209：若空调压缩机开启，则向燃料电池发出第四开机指令；s210：基于所述第四开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行四次判断；s211：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第五开机指令，基于所述第五开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；s212：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动。
59.需要说明的是，上述步骤中确定动力电池水冷机组是否开启，以及确定空调压缩机是否开启的步骤，是为了确定燃料电池存在哪些需要供电的负载，因此，上述确定动力电池水冷机组是否开启，以及确定空调压缩机是否开启的步骤可以相互置换。如先确定空调压缩机是否开启，再确定动力电池水冷机组是否开启。
60.还需要说明的是，由于动力电池的温度在实时变化，动力电池允许充电功率也会随之实时变化，因此，上述步骤中通过对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行多次判断，能够确保及时捕捉动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率的状态，便于及时控制燃料电池开机，缩短开机时间。而通过对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，能够在高温的情况下，快速开启燃料电池，并有效避免对动力电池造成过充。
61.需要提及的是，图1中上述步骤s101-s209可在整车控制器(vcu，vehicle control unit)中进行，步骤s210-s212可在燃料电池控制器(fcu，fuel cell control unit)中进
行。
62.具体地，若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整的步骤包括：
63.s2121：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则将燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调压缩机功率和动力电池水冷机组功率，以得到第一目标功率。
64.s2122：将所述可调负载的功率调整为所述第一目标功率，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。
65.需要说明的是：燃料电池最低输出功率-动力电池允许充电功率-空调压缩机功率-动力电池水冷机组功率＝第一目标功率＝燃料电池加热器功率+燃料电池风扇功率。
66.如图2所示，在一些实施例中，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整的步骤包括：
67.s301：基于动力电池加热器开启状态，确定动力电池加热器是否开启。
68.s302：若动力电池加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行五次判断；s303：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第六开机指令，基于所述第六开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；s304：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。
69.s305：若动力电池加热器开启，则基于空调加热器开启状态，确定空调加热器是否开启；s306：若空调加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行六次判断；s307：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第七开机指令，基于所述第七开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；s308：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。s309：若空调加热器开启，则向燃料电池发出第八开机指令；s310：基于所述第八开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行七次判断，s311：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第九开机指令，基于所述第九开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；s312：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动。
70.上述步骤中，通过对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动，能够有效避免燃料电池输出功率过大，导致动力电池过充的现象，可行性较高，合理性较强。
71.需要提及的是，图2中上述步骤s101-s309可在整车控制器中进行，步骤s310-s312可在燃料电池控制器中进行。
72.具体地，若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整的步骤包括：
73.s3121：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则将燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调加热器功率和动力电池加热器功率，以得
到第二目标功率。
74.s3122：将所述可调负载的功率调整为所述第二目标功率，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。
75.需要说明的是，燃料电池最低输出功率-动力电池允许充电功率-空调加热器功率-动力电池加热器功率＝燃料电池加热器功率+燃料电池风扇功率。
76.以上是针对燃料电池开机的控制方法，下面对燃料电池关机的控制方法进行解释说明。
77.请参考图3，高温情况下：
78.s401：在燃料电池为开机状态时，开始燃料电池关机控制流程。
79.s402：判断动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率。
80.s403：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池关机控制流程。
81.s404：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则判断动力电池水冷机组是否开启。
82.s405：若动力电池水冷机组未开启，则判断动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率。若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池关机控制流程。
83.s406：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发送关机指令。
84.s407：基于所述关机指令，判断动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率。
85.s408：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则直接控制燃料电池关机。
86.s409：若动力电池水冷机组开启，则判断空调压缩机是否开启。若空调压缩机未开启，则到步骤s405。
87.s410：若空调压缩机开启，则停止燃料电池关机控制流程。
88.s411：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则控制燃料电池关机，并在燃料电池关机吹扫时，对燃料电池内预设的内调负载进行功率调整。即在燃料电池关机吹扫时，提高燃料电池内预设的内调负载的功率，以降低燃料电池的净输出功率，避免造成动力电池过充。
89.需要提及的是，图3中上述步骤s401-s406、s406和s410可在整车控制器中进行，步骤s407、s408和s411可在燃料电池控制器中进行。
90.请参考图4:，低温情况下：
91.s501：在燃料电池为开机状态时，开始燃料电池关机控制流程。
92.s502：判断动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率。
93.s503：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池关机控制流程。
94.s504：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则判断动力电池加热器是否开启。
95.s505：若动力电池加热器未开启，则判断动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率。若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池关机控制流程。
96.s506：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发送关机指令。
97.s507：基于所述关机指令，判断动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率。
98.s508：若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则直接控制燃料电池关机。
99.s509：若动力电池加热器开启，则判断空调加热器是否开启。若空调加热器未开启，则到步骤s505。
100.s510：若空调加热器开启，则停止燃料电池关机控制流程。
101.s511：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则控制燃料电池关机，并在燃料电池关机吹扫时，对燃料电池内预设的内调负载进行功率调整。即在燃料电池关机吹扫时，提高燃料电池内预设的内调负载的功率，以降低燃料电池的净输出功率，避免造成动力电池过充。
102.需要提及的是，图4中上述步骤s501-s506、s506和s510可在整车控制器中进行，步骤s507、s508和s511可在燃料电池控制器中进行。
103.下面对本发明提供的燃料电池控制系统进行描述，下文描述的燃料电池控制系统与上文描述的燃料电池控制方法可相互对应参照。
104.请参考图5，本实施例提供的燃料电池控制系统，包括：
105.获取模块501，用于获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；
106.高温启动模块502，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；
107.低温启动模块503，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。所述获取模块501、高温启动模块502和低温启动模块503连接。本实施例中的燃料电池控制系统能够较快完成燃料电池的启动，避免给动力电池造成过充，灵活度较高，可实施性较高。
108.在一些实施例中，所述获取模块501具体用于当达到预设的燃料电池开机条件时，获取所述动力电池允许充电功率和所述燃料电池最小输出功率，并对所述动力电池允许充电功率是否大于或等于所述燃料电池最小输出功率进行一次判断；所述燃料电池开机条件为：动力电池的电量小于预设的电量阈值，且燃料电池为关机状态。
109.在一些实施例中，还包括：常温启动模块，用于在动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率的情况下，向燃料电池发送第一开机指令，基于所述第一开机指
令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出。
110.在一些实施例中，高温启动模块502具体用于基于动力电池水冷机组开启状态，确定动力电池水冷机组是否开启；
111.若动力电池水冷机组未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行二次判断；若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第二开机指令，基于所述第二开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；
112.若动力电池水冷机组开启，则基于空调压缩机开启状态，确定空调压缩机是否开启；若空调压缩机未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行三次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第三开机指令，基于所述第三开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；若空调压缩机开启，则向燃料电池发出第四开机指令，基于所述第四开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行四次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第五开机指令，基于所述第五开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整。
113.具体地，高温启动模块502对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整包括：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则将燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调压缩机功率和动力电池水冷机组功率，以得到第一目标功率；
114.将所述可调负载的功率调整为所述第一目标功率，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。
115.在一些实施例中，低温启动模块503具体用于基于动力电池加热器开启状态，确定动力电池加热器是否开启；
116.若动力电池加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行五次判断；若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第六开机指令，基于所述第六开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；
117.若动力电池加热器开启，则基于空调加热器开启状态，确定空调加热器是否开启；若空调加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行六次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第七开机指令，基于所述第七开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。若空调加热器开启，则向燃料电池发出第八开机指
令，基于所述第八开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行七次判断，若动力电池允许充电功率大于或等于燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第九开机指令，基于所述第九开机指令，控制燃料电池启动，并控制燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整。
118.在一些实施例中，低温启动模块503对燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整包括：若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则将燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调加热器功率和动力电池加热器功率，以得到第二目标功率；将所述可调负载的功率调整为所述第二目标功率，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。
119.本实施例还提供一种车辆，包括：壳体、燃料电池和动力电池，所述壳体内设有用于控制燃料电池的燃料电池控制系统，所述燃料电池控制系统包括：获取模块，用于获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；
120.高温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；
121.低温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。在本发明提供的车辆中，由于具备如上所述的燃料电池控制系统，因此同样具备如上所述的各种优势。
122.图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行燃料电池控制方法，该方法包括：当达到预设的燃料电池开机条件时，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行一次判断；所述燃料电池开机条件为：动力电池的电量小于预设的电量阈值，且燃料电池为关机状态；
123.在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；
124.在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动。
125.此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为
独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
126.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的燃料电池控制方法。
127.以上所描述的系统或装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
128.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
129.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种燃料电池控制方法，其特征在于，包括：获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。2.根据权利要求1所述的燃料电池控制方法，其特征在于，所述获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率的步骤包括：当达到预设的燃料电池开机条件时，获取所述动力电池允许充电功率和所述燃料电池最小输出功率，并对所述动力电池允许充电功率是否大于或等于所述燃料电池最小输出功率进行一次判断；所述燃料电池开机条件为：动力电池的电量小于预设的电量阈值，且燃料电池为关机状态。3.根据权利要求1所述的燃料电池控制方法，其特征在于，还包括：在所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率的情况下，向燃料电池发送第一开机指令，基于所述第一开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以所述动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出。4.根据权利要求1所述的燃料电池控制方法，其特征在于，所述基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整的步骤包括：基于动力电池水冷机组开启状态，确定动力电池水冷机组是否开启；若所述动力电池水冷机组未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行二次判断；若所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率，则向所述燃料电池发出第二开机指令，基于所述第二开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；若动力电池水冷机组开启，则基于空调压缩机开启状态，确定空调压缩机是否开启；若所述空调压缩机未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行三次判断，若所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率，则向所述燃料电池发出第三开机指令，基于所述第三开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。5.根据权利要求4所述的燃料电池控制方法，其特征在于，若所述空调压缩机开启，则向所述燃料电池发出第四开机指令，基于所述第四开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行四次判断，若所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率，则向所述燃料电池发出
第五开机指令，基于所述第五开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以所述动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则对所述燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整。6.根据权利要求5所述的燃料电池控制方法，其特征在于，所述若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则对所述燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整的步骤包括：若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则将所述燃料电池最低输出功率依次减去动力电池允许充电功率、空调压缩机功率和动力电池水冷机组功率，以得到第一目标功率；将所述可调负载的功率调整为所述第一目标功率，以降低所述燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。7.根据权利要求1所述的燃料电池控制方法，其特征在于，所述基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整的步骤包括：基于所述动力电池加热器开启状态，确定动力电池加热器是否开启；若所述动力电池加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行五次判断；若所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第六开机指令，基于所述第六开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以所述动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作；若所述动力电池加热器开启，则基于空调加热器开启状态，确定空调加热器是否开启；若所述空调加热器未开启，则对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行六次判断，若所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率，则向燃料电池发出第七开机指令，基于所述第七开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则停止燃料电池开机操作。8.根据权利要求7所述的燃料电池控制方法，其特征在于，若空调加热器开启，则向所述燃料电池发出第八开机指令，基于所述第八开机指令，对动力电池允许充电功率是否大于或等于燃料电池最小输出功率进行七次判断，若所述动力电池允许充电功率大于或等于所述燃料电池最小输出功率，则向所述燃料电池发出第九开机指令，基于所述第九开机指令，控制所述燃料电池启动，并控制所述燃料电池以动力电池允许充电功率以内的功率进行功率输出；若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则对所述燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整；若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则对所述燃料电池内预设的可调负载进行二次功率调整的步骤包括：若所述动力电池允许充电功率小于所述燃料电池最小输出功率，则将所述燃料电池最低输出功率依次减去所述动力电池允许充电功率、空调加热器功率和动力电池加热器功率，以得到第二目标功率；将所述可调负载的功率调整为所述第二目标功率，以降低所述燃料电池的净输出功
率，同时控制燃料电池启动；所述可调负载包括：燃料电池加热器和燃料电池风扇。9.一种燃料电池控制系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；高温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；低温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。10.一种车辆，其特征在于，包括：壳体、燃料电池和动力电池，所述壳体内设有用于控制燃料电池的燃料电池控制系统，所述燃料电池控制系统包括：获取模块，用于获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；高温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对燃料电池内预设的可调负载进行一次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；低温启动模块，用于在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对所述可调负载进行二次功率调整，以降低燃料电池的净输出功率，同时控制燃料电池启动；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。

技术总结
本发明提供一种燃料电池控制方法、系统及车辆，方法包括：获取动力电池允许充电功率和燃料电池最小输出功率；在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度大于或等于预设的第一温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池水冷机组开启状态和空调压缩机开启状态，对可调负载进行一次功率调整；在动力电池允许充电功率小于燃料电池最小输出功率，且动力电池的温度小于或等于预设的第二温度阈值的情况下，基于动力电池允许充电功率、动力电池加热器开启状态和空调加热器开启状态，对可调负载进行二次功率调整。本方法较快完成燃料电池的启动，避免造成动力电池过充。动力电池过充。动力电池过充。


技术研发人员：李玉鹏 常肖 谭小松
受保护的技术使用者：三一汽车制造有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/20