1.本技术涉及燃料电池的测试领域,具体而言,涉及一种燃料电池的测试方法、功率分配模拟器、燃料电池的测试平台、计算机可读存储介质与处理器。
背景技术:2.常见燃料电池系统测试台架,可以按照预设的工况进行动态拉载,以对燃料电池的性能进行测试。但在实际在实车应用中,燃料电池的功率需求还与整车的能量管理策略密切相关。因此,现有的燃料电池系统测试台架,不能很好反映出燃料电池在实车应用时的性能表现及耐久情况。
3.在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现要素:4.本技术的主要目的在于提供一种燃料电池的测试方法、功率分配模拟器、燃料电池的测试平台、计算机可读存储介质与处理器,以解决现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
5.根据本发明实施例的一个方面,提供了一种燃料电池的测试方法,包括:接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;至少根据所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率,并将所述目标需求功率发送至所述上位机。
6.可选地,至少根据所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,包括:根据所述设定车速和所述预设整车功率,查找第一预设图表,确定所述燃料电池当前的所述预设需求功率。
7.可选地,至少根据所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值,包括:计算所述预设整车功率和所述实时负载功率的差值,得到动力电池需求功率;根据上一次确定的所述动力电池的所述荷电状态值,查找第二预设图表,确定所述动力电池的许用放电功率,以及根据上一次确定的所述动力电池的所述荷电状态值,查找第三预设图表,确定所述动力电池的许用充电功率;至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值。
8.可选地,至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值,包括:至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率;将所述动力电池的电池容量与所述动力电池目标输出功率相除,得到动力电池电量衰减速率;至少根据所述动力电池电量衰减速率和所述动力电池的荷电状态初始值,确定所述动力电池当前的所述荷
电状态值。
9.可选地,至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率,包括:根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,查找第四预设图表,确定动力电池预定输出功率;根据所述动力电池预定输出功率,确定所述动力电池是否处于充电状态;在所述动力电池处于充电状态的情况下,取所述动力电池预定输出功率的正值,得到所述动力电池目标输出功率,在所述动力电池处于放电状态的情况下,取所述动力电池预定输出功率的负值,得到所述动力电池目标输出功率。
10.可选地,至少根据所述动力电池电量衰减速率和所述动力电池的荷电状态初始值,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值,包括:根据预设积分步长,对所述动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值;计算所述动力电池的所述荷电状态初始值与所述荷电状态变化值的和,得到所述动力电池当前的所述荷电状态值。
11.可选地,根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率,包括:根据所述动力电池当前的所述荷电状态值和第五预设图表,确定所述动力电池的补偿功率值;计算所述预设需求功率与所述补偿功率值的和,得到所述燃料电池的所述目标需求功率。
12.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种功率分配模拟器,包括:接收单元,用于接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;第一确定单元,用于至少根据所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;第二确定单元,用于根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率,并将所述目标需求功率发送至所述上位机。
13.根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种燃料电池的测试平台,包括:燃料电池;电力负载单元,用于模拟所述燃料电池的负载;功率分配模拟器,用于执行任意一种所述的燃料电池的测试方法;上位机,分别与所述电力负载单元、所述燃料电池以及所述功率分配模拟器进行通信,用于计算所述电力负载单元的实时负载功率,并将所述实时负载功率、整车预设功率和整车的设定车速发送至所述功率分配模拟器。
14.可选地,所述上位机用于计算所述电力负载单元的实时负载功率,包括:所述上位机接收所述电力负载单元发送的实时负载电流和实时负载电压;所述上位机根据所述实时负载电流和所述实时负载电压,计算所述实时负载功率。
15.可选地,所述上位机还用于:所述上位机接收所述功率分配模拟器发送的目标需求功率,并接收所述燃料电池的许用电流和许用电压;所述上位机根据所述许用电流、所述许用电压以及所述目标需求功率,确定所述燃料电池的设定电流;所述上位机将所述设定电流发送至所述燃料电池,以使得所述燃料电池以所述设定电流进行做功。
16.可选地,所述上位机还用于:所述上位机将所述燃料电池的所述许用电流和所述设定电流中的最小值,确定所述电力负载单元的负载设定电流;所述上位机将所述负载设定电流发送至所述电力负载单元,以使得所述电力负载单元以所述负载设定电流进行做功。
17.根据本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机
可读存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行任意一种所述的燃料电池的测试方法。
18.根据本发明实施例的一方面,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行任意一种所述的燃料电池的测试方法。
19.在本发明实施例中,所述的燃料电池的测试方法中,首先,接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;然后,至少根据接收到的所述上位机发送的所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,以及至少根据接收到的所述上位机发送的所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;最后,根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率。与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
21.图1示出了根据本技术的一种实施例的燃料电池的测试方法的流程图;
22.图2示出了根据本技术的一种实施例的计算目标需求功率的示意图;
23.图3示出了根据本技术的一种实施例的计算动力电池当前的荷电状态值的示意图;
24.图4示出了根据本技术的一种实施例的燃料电池的测试装置的结构示意图;
25.图5示出了根据本技术的一种实施例的燃料电池的测试平台的结构示意图。
26.其中,上述附图包括以下附图标记:
27.100、上位机;200、功率分配模拟器;300、电力负载单元;400、燃料电池。
具体实施方式
28.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
30.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.正如背景技术中所说的,现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况,为了解决上述问题,本技术的一种典型的实施方式中,提供了一种燃料电池的测试方法、功率分配模拟器、燃料电池的测试平台、计算机可读存储介质与处理器。
32.根据本技术的实施例,提供了一种燃料电池的测试方法。
33.图1是根据本技术实施例的燃料电池的测试方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
34.步骤s101,接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;
35.步骤s102,至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;
36.步骤s103,根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,并将上述目标需求功率发送至上述上位机。
37.上述的燃料电池的测试方法中,首先,接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;然后,至少根据接收到的上述上位机发送的上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,以及至少根据接收到的上述上位机发送的上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;最后,根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率。与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
38.需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
39.本技术的一种实施例中,至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,包括:根据上述设定车速和上述预设整车功率,查找第一预设图表,确定上述燃料电池当前的上述预设需求功率,这样保证了可以较为简单地确定出燃料电池的预设需求功率,进一步地实现了将燃料电池的负载功率需求从预设整车功率中剥离
出来,后续根据动力电池当前的荷电状态值和预设需求功率,确定燃料电池的目标需求功率,这样保证了确定出的燃料电池的需求功率较为贴合实车的运行工况。
40.具体地,上述第一预设图表可以通过经验值确定。当然,上述第一预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。在本技术中并不对第一预设图表进行限制。
41.本技术的又一种实施例中,至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值,包括:计算上述预设整车功率和上述实时负载功率的差值,得到动力电池需求功率;根据上一次确定的上述动力电池的上述荷电状态值,查找第二预设图表,确定上述动力电池的许用放电功率,以及根据上一次确定的上述动力电池的上述荷电状态值,查找第三预设图表,确定上述动力电池的许用充电功率;至少根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,确定上述动力电池当前的上述荷电状态值。在该实施例中,根据上一次确定的动力电池的荷电状态值,查找第二预设图表,确定动力电池的许用放电功率以及查找第三预设图表,确定动力电池的许用充电功率,这样保证了确定出的许用放电功率和许用充电功率较为准确,且不会超出动力电池的功率,再根据动力电池需求功率、许用放电功率和许用充电功率,确定动力电池当前的上述荷电状态值,这样保证了可以较为准确地确定出动力电池当前的荷电状态值,以及进一步地保证确定出的燃料电池的目标需求功率较为准确和合理。
42.具体地,上述第二预设图表和上述第三预设图表可以通过经验值进行确定。当然,上述第二预设图表和上述第三预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。在本技术中并不对上述第二预设图表和上述第三预设图表进行限制。
43.为了进一步地较为准确地确定出动力电池当前的上述荷电状态值,本技术的另一种实施例中,至少根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,确定上述动力电池当前的上述荷电状态值,包括:至少根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率;将上述动力电池的电池容量与上述动力电池目标输出功率相除,得到动力电池电量衰减速率;至少根据上述动力电池电量衰减速率和上述动力电池的荷电状态初始值,确定上述动力电池当前的上述荷电状态值。
44.本技术的再一种实施例中,至少根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率,包括:根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,查找第四预设图表,确定动力电池预定输出功率;根据上述动力电池预定输出功率,确定上述动力电池是否处于充电状态;在上述动力电池处于充电状态的情况下,取上述动力电池预定输出功率的正值,得到上述动力电池目标输出功率,在上述动力电池处于放电状态的情况下,取上述动力电池预定输出功率的负值,得到上述动力电池目标输出功率。在该实施例中,根据动力电池预定输出功率,确定动力电池是否处于充电状态,也就是说,根据动力电池的充电状态或者放电状态,对动力电池预定输出功率进行校准,这样保证了得到的动力电池目标输出功率较为准确和合理。
45.具体地,上述第四预设图表可以通过经验值确定。当然,上述第四预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。本技术中并不对上述第四预设图表进行限制。
46.本技术的一种实施例中,至少根据上述动力电池电量衰减速率和上述动力电池的荷电状态初始值,确定上述动力电池当前的上述荷电状态值,包括:根据预设积分步长,对
上述动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值;计算上述动力电池的上述荷电状态初始值与上述荷电状态变化值的和,得到上述动力电池当前的上述荷电状态值。在该实施例中,根据预设积分步长,对动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值,即确定出了预设时间段内的动力电池的增量,再根据动力电池的荷电状态初始值和荷电状态变化值,这样保证了可以进一步地较为准确地确定出动力电池当前的上述荷电状态值。
47.具体地,上述的预设积分步长可以为时间单位的积分步长。
48.为了进一步地较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,以及进一步地保证确定出的燃料电池的目标需求功率较为贴合实车应用,本技术的另一种实施例中,根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,包括:根据上述动力电池当前的上述荷电状态值和第五预设图表,确定上述动力电池的补偿功率值;计算上述预设需求功率与上述补偿功率值的和,得到上述燃料电池的上述目标需求功率。
49.具体地,上述第五预设图表可以为根据经验值确定的。当然,上述第五预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。本技术中并不对上述第五预设图表进行限制。
50.本技术的一种具体的实施例中,如图2所示,为计算目标需求功率的示意图。首先,根据预设整车功率和设定车速,查找第一预设图表,确定预设需求功率。然后,根据动力电池当前的荷电状态值,查找第五预设图表,确定动力电池的功率补偿值。最后,计算预设需求功率和补偿功率值的和,得到燃料电池的目标需求功率。
51.本技术的又一种具体的实施例中,如图3所示,为计算动力电池当前的荷电状态值的示意图。首先,计算整车功率需求与实时负载需求的差值,得到动力电池需求功率,并根据上一次动力电池的荷电状态值,查找第二预设图表,确定动力电池的许用放电功率,以及查找第三预设图表,确定动力电池的许用充电功率。然后,根据动力电池需求功率、许用放电功率和许用充电功率,查找第四预设图表,得到动力电池预定输出功率。之后,根据动力电池预定输出功率,确定动力电池是否处于充电状态,在动力电池处于充电状态的情况下,将动力电池预定输出功率的正值,确定为动力电池目标输出功率;在动力电池处于放电状态的情况下,将动力电池预定输出功率的负值,确定为动力电池目标输出功率。之后,将动力电池目标输出功率和动力电池的电池容量进行相除,得到动力电池电量衰减速率。最后,根据预设积分步长,对动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值,并计算荷电状态初始值与荷电状态变化值的和,得到动力电池当前的荷电状态值。
52.本技术实施例还提供了一种功率分配模拟器,需要说明的是,本技术实施例的功率分配模拟器可以用于执行本技术实施例所提供的用于燃料电池的测试方法。以下对本技术实施例提供的功率分配模拟器进行介绍。
53.图4是根据本技术实施例的功率分配模拟器的结构示意图。如图4所示,该功率分配模拟器包括:
54.接收单元10,用于接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;
55.第一确定单元20,用于至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;
56.第二确定单元30,用于根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,并将上述目标需求功率发送至上述上位机。
57.上述的功率分配模拟器中,接收单元用于接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;第一确定单元用于至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;第二确定单元用于根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,并将上述目标需求功率发送至上述上位机。与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
58.本技术的一种实施例中,上述第一确定单元包括第一确定模块,用于根据上述设定车速和上述预设整车功率,查找第一预设图表,确定上述燃料电池当前的上述预设需求功率,这样保证了可以较为简单地确定出燃料电池的预设需求功率,进一步地实现了将燃料电池的负载功率需求从预设整车功率中剥离出来,后续根据动力电池当前的荷电状态值和预设需求功率,确定燃料电池的目标需求功率,这样保证了确定出的燃料电池的需求功率较为贴合实车的运行工况。
59.具体地,上述第一预设图表可以通过经验值确定。当然,上述第一预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。在本技术中并不对第一预设图表进行限制。
60.本技术的又一种实施例中,上述第一确定单元还包括第一计算模块、第二确定模块和第三确定模块,其中,上述第一计算模块用于计算上述预设整车功率和上述实时负载功率的差值,得到动力电池需求功率;上述第二确定模块用于根据上一次确定的上述动力电池的上述荷电状态值,查找第二预设图表,确定上述动力电池的许用放电功率,以及根据上一次确定的上述动力电池的上述荷电状态值,查找第三预设图表,确定上述动力电池的许用充电功率;上述第三确定模块用于至少根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,确定上述动力电池当前的上述荷电状态值。在该实施例中,根据上一次确定的动力电池的荷电状态值,查找第二预设图表,确定动力电池的许用放电功率以及查找第三预设图表,确定动力电池的许用充电功率,这样保证了确定出的许用放电功率和许用充电功率较为准确,且不会超出动力电池的功率,再根据动力电池需求功率、许用放电功率和许用充电功率,确定动力电池当前的上述荷电状态值,这样保证了可以较为准确地确定出动力电池当前的荷电状态值,以及进一步地保证确定出的燃料电池的目标需求功率较为准确和合理。
61.具体地,上述第二预设图表和上述第三预设图表可以通过经验值进行确定。当然,上述第二预设图表和上述第三预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。在本技术中
并不对上述第二预设图表和上述第三预设图表进行限制。
62.为了进一步地较为准确地确定出动力电池当前的上述荷电状态值,本技术的另一种实施例中,上述第三确定模块包括第一确定子模块、第一计算子模块和第二确定子模块,其中,上述第一确定子模块用于至少根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率;上述第一计算子模块用于将上述动力电池的电池容量与上述动力电池目标输出功率相除,得到动力电池电量衰减速率;上述第二确定子模块用于至少根据上述动力电池电量衰减速率和上述动力电池的荷电状态初始值,确定上述动力电池当前的上述荷电状态值。
63.本技术的再一种实施例中,上述第一确定子模块包括第三确定子模块、第四确定子模块和第五确定子模块,其中,上述第三确定子模块用于根据上述动力电池需求功率、上述许用放电功率和上述许用充电功率,查找第四预设图表,确定动力电池预定输出功率;上述第四确定子模块用于根据上述动力电池预定输出功率,确定上述动力电池是否处于充电状态;上述第五确定子模块用于在上述动力电池处于充电状态的情况下,取上述动力电池预定输出功率的正值,得到上述动力电池目标输出功率,在上述动力电池处于放电状态的情况下,取上述动力电池预定输出功率的负值,得到上述动力电池目标输出功率。在该实施例中,根据动力电池预定输出功率,确定动力电池是否处于充电状态,也就是说,根据动力电池的充电状态或者放电状态,对动力电池预定输出功率进行校准,这样保证了得到的动力电池目标输出功率较为准确和合理。
64.具体地,上述第四预设图表可以通过经验值确定。当然,上述第四预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。本技术中并不对上述第四预设图表进行限制。
65.本技术的一种实施例中,上述第二确定子模块包括积分子模块和第二计算子模块,其中,上述积分子模块用于根据预设积分步长,对上述动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值;上述第二计算子模块用于计算上述动力电池的上述荷电状态初始值与上述荷电状态变化值的和,得到上述动力电池当前的上述荷电状态值。在该实施例中,根据预设积分步长,对动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值,即确定出了预设时间段内的动力电池的增量,再根据动力电池的荷电状态初始值和荷电状态变化值,这样保证了可以进一步地较为准确地确定出动力电池当前的上述荷电状态值。
66.具体地,上述的预设积分步长可以为时间单位的积分步长。
67.为了进一步地较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,以及进一步地保证确定出的燃料电池的目标需求功率较为贴合实车应用,本技术的另一种实施例中,上述第二确定单元包括第四确定模块和第二计算模块,其中,上述第四确定模块用于根据上述动力电池当前的上述荷电状态值和第五预设图表,确定上述动力电池的补偿功率值;上述第二计算模块用于计算上述预设需求功率与上述补偿功率值的和,得到上述燃料电池的上述目标需求功率。
68.具体地,上述第五预设图表可以为根据经验值确定的。当然,上述第五预设图表还可以为现有技术中任何可行的图表。本技术中并不对上述第五预设图表进行限制。
69.本技术的一种具体的实施例中,如图2所示,为计算目标需求功率的示意图。首先,根据预设整车功率和设定车速,查找第一预设图表,确定预设需求功率。然后,根据动力电池当前的荷电状态值,查找第五预设图表,确定动力电池的功率补偿值。最后,计算预设需
求功率和补偿功率值的和,得到燃料电池的目标需求功率。
70.本技术的又一种具体的实施例中,如图3所示,为计算动力电池当前的荷电状态值的示意图。首先,计算整车功率需求与实时负载需求的差值,得到动力电池需求功率,并根据上一次动力电池的荷电状态值,查找第二预设图表,确定动力电池的许用放电功率,以及查找第三预设图表,确定动力电池的许用充电功率。然后,根据动力电池需求功率、许用放电功率和许用充电功率,查找第四预设图表,得到动力电池预定输出功率。之后,根据动力电池预定输出功率,确定动力电池是否处于充电状态,在动力电池处于充电状态的情况下,将动力电池预定输出功率的正值,确定为动力电池目标输出功率;在动力电池处于放电状态的情况下,将动力电池预定输出功率的负值,确定为动力电池目标输出功率。之后,将动力电池目标输出功率和动力电池的电池容量进行相除,得到动力电池电量衰减速率。最后,根据预设积分步长,对动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值,并计算荷电状态初始值与荷电状态变化值的和,得到动力电池当前的荷电状态值。
71.本技术的一种典型的实施例中,如图5所示,还提供了一种燃料电池的测试平台,该测试平台包括燃料电池400、电力负载单元300、功率分配模拟器200以及上位机100,其中,电力负载单元300用于模拟上述燃料电池400的负载;功率分配模拟器200用于执行任意一种上述的燃料电池的测试方法;上位机100分别与上述电力负载单元300、上述燃料电池400以及上述功率分配模拟器200进行通信,上位机100用于计算上述电力负载单元300的实时负载功率,并将上述实时负载功率、整车预设功率和整车的设定车速发送至上述功率分配模拟器200。
72.上述的燃料电池的测试平台包括燃料电池、电力负载单元、功率分配模拟器和上位机,其中,电力负载单元用于模拟上述燃料电池的负载;功率分配模拟器用于执行任意一种上述的燃料电池的测试方法;上位机分别与上述电力负载单元、上述燃料电池以及上述功率分配模拟器进行通信,上位机用于计算上述电力负载单元的实时负载功率,并将上述实时负载功率、整车预设功率和整车的设定车速发送至上述功率分配模拟器。上述的燃料电池的测试方法与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
73.在本技术中,在常规的测试平台的测试方案的基础上,增加功率分配模拟器。上述功率分配模拟器为内部集成动力电池模型和功率分配策略的模拟器。上述动力电池模型可根据预设整车功率和实时负载功率进行动态积分计算出动力电池当前的荷电状态值。功率分配策略基于整车的设定车速、动力电池当前的荷电状态值和预设整车功率,按照预设的能量管理策略,求解燃料电池的目标需求功率,并反馈给上位机。即本技术实现了将燃料电池的实时负载功率从整车功率需求中动态的剥离,从而得到较为准确的燃料电池的目标需
求功率,保证了确定出的燃料电池的目标需求功率较为贴近实车的应用。同时,还验证了整车能量管理策略与燃料电池的性能的匹配度。
74.具体地,上述上位机中可以预设整车的功率循环(即上述整车预设功率)。上述上位机还可以采用速度循环。
75.具体地,上述上位机可以根据接收到的电力负载单元的实时负载电压和实时负载电流,确定上述电力负载单元的实时负载功率。在实际的制动工况下,上述实时负载功率为负值。
76.为了较为简单地确定出电力负载单元的实时负载功率,本技术的一种实施例中,如图5所示,上述上位机100用于计算上述电力负载单元300的实时负载功率,包括:上述上位机100接收上述电力负载单元300发送的实时负载电流和实时负载电压;上述上位机100根据上述实时负载电流和上述实时负载电压,计算上述实时负载功率。
77.具体地,上述电力负载单元,用于模拟燃料电池的负载。上述电力负载单元,根据上位机发送的负载设定电流进行自行控制,并反馈实时负载电流和实时负载电压至上位机,以使得上位机可以实时计算电力负载单元的实时负载功率。其中,电力负载单元采用电流闭环的控制方式,上述电力负载单元的实时负载电压跟随燃料电池的输出电压。
78.本技术的又一种实施例中,如图5所示,上述上位机100还用于:上述上位机100接收上述功率分配模拟器200发送的目标需求功率,并接收上述燃料电池400的许用电流和许用电压;上述上位机100根据上述许用电流、上述许用电压以及上述目标需求功率,确定上述燃料电池400的设定电流;上述上位机100将上述设定电流发送至上述燃料电池400,以使得上述燃料电池400以上述设定电流进行做功。在该实施例中,上位机接收功率分配模拟器发送的目标需求功率,以及燃料电池发送的许用电流和许用电压,确定燃料电池的设定电流,这样保证了能够较为简单和高效地确定出燃料电池的设定电流,进一步地保证了燃料电池的设定电流较为符合整车的需求。
79.具体地,上述上位机还可以根据上述功率分配模拟器发送的目标需求功率,以及接收到的上述燃料电池的许用电流、许用电压以及燃料电池的功率特性,确定燃料电池的设定电流。
80.为了较为简单地确定出电力负载单元的负载设定电流,以及进一步地保证后续可以根据电力负载单元的实时负载电流和实时负载电压较为准确地实时负载功率,本技术的另一种实施例中,上述上位机100还用于:上述上位机100将上述燃料电池400的上述许用电流和上述设定电流中的最小值,确定上述电力负载单元300的负载设定电流;上述上位机100将上述负载设定电流发送至上述电力负载单元300,以使得上述电力负载单元300以上述负载设定电流进行做功。
81.上述功率分配模拟器包括处理器和存储器,上述接收单元、第一确定单元以及第二确定单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
82.处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
83.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/
或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
84.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述燃料电池的测试方法。
85.本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述燃料电池的测试方法。
86.本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
87.步骤s101,接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;
88.步骤s102,至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;
89.步骤s103,根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,并将上述目标需求功率发送至上述上位机。
90.本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
91.本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
92.步骤s101,接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;
93.步骤s102,至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;
94.步骤s103,根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,并将上述目标需求功率发送至上述上位机。
95.在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
96.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
97.上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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
98.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
99.上述集成的单元如果以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全部或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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
100.从以上的描述中,可以看出,本技术上述的实施例实现了如下技术效果:
101.1)、本技术的燃料电池的测试方法中,首先,接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;然后,至少根据接收到的上述上位机发送的上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,以及至少根据接收到的上述上位机发送的上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;最后,根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率。与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
102.2)、本技术的功率分配模拟器中,接收单元用于接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;第一确定单元用于至少根据上述设定车速和上述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据上述实时负载功率和上述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;第二确定单元用于根据上述预设需求功率和当前的上述荷电状态值,确定上述燃料电池的目标需求功率,并将上述目标需求功率发送至上述上位机。与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
103.3)、本技术的燃料电池的测试平台包括燃料电池、电力负载单元、功率分配模拟器和上位机,其中,电力负载单元用于模拟上述燃料电池的负载;功率分配模拟器用于执行任意一种上述的燃料电池的测试方法;上位机分别与上述电力负载单元、上述燃料电池以及上述功率分配模拟器进行通信,上位机用于计算上述电力负载单元的实时负载功率,并将
上述实时负载功率、整车预设功率和整车的设定车速发送至上述功率分配模拟器。上述的燃料电池的测试方法与现有技术中,通过接入集成电机以及变速箱等实物,再对燃料电池进行测试相比,本方案中无需接入集成电机和变速箱等实物,保证了可以较为灵活地对燃料电池进行测试,保证了对燃料电池的测试成本较小。本方案至少根据上位机发送的设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设功率需求,并根据上位机发送的实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池的荷电状态值,再根据燃料电池的预设功率需求和动力电池的荷电状态值确定目标需求功率,实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,保证了能够较为准确地确定出燃料电池的目标需求功率,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。
104.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:1.一种燃料电池的测试方法,其特征在于,包括:接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;至少根据所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率,并将所述目标需求功率发送至所述上位机。2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,至少根据所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,包括:根据所述设定车速和所述预设整车功率,查找第一预设图表,确定所述燃料电池当前的所述预设需求功率。3.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,至少根据所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值,包括:计算所述预设整车功率和所述实时负载功率的差值,得到动力电池需求功率;根据上一次确定的所述动力电池的所述荷电状态值,查找第二预设图表,确定所述动力电池的许用放电功率,以及根据上一次确定的所述动力电池的所述荷电状态值,查找第三预设图表,确定所述动力电池的许用充电功率;至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值。4.根据权利要求3所述的测试方法,其特征在于,至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值,包括:至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率;将所述动力电池的电池容量与所述动力电池目标输出功率相除,得到动力电池电量衰减速率;至少根据所述动力电池电量衰减速率和所述动力电池的荷电状态初始值,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值。5.根据权利要求4所述的测试方法,其特征在于,至少根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,确定动力电池目标输出功率,包括:根据所述动力电池需求功率、所述许用放电功率和所述许用充电功率,查找第四预设图表,确定动力电池预定输出功率;根据所述动力电池预定输出功率,确定所述动力电池是否处于充电状态;在所述动力电池处于充电状态的情况下,取所述动力电池预定输出功率的正值,得到所述动力电池目标输出功率,在所述动力电池处于放电状态的情况下,取所述动力电池预定输出功率的负值,得到所述动力电池目标输出功率。6.根据权利要求4所述的测试方法,其特征在于,至少根据所述动力电池电量衰减速率和所述动力电池的荷电状态初始值,确定所述动力电池当前的所述荷电状态值,包括:根据预设积分步长,对所述动力电池电量衰减速率进行积分,得到荷电状态变化值;计算所述动力电池的所述荷电状态初始值与所述荷电状态变化值的和,得到所述动力电池当前的所述荷电状态值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测试方法,其特征在于,根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率,包括:根据所述动力电池当前的所述荷电状态值和第五预设图表,确定所述动力电池的补偿功率值;计算所述预设需求功率与所述补偿功率值的和,得到所述燃料电池的所述目标需求功率。8.一种功率分配模拟器,其特征在于,包括:接收单元,用于接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;第一确定单元,用于至少根据所述设定车速和所述预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据所述实时负载功率和所述预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;第二确定单元,用于根据所述预设需求功率和当前的所述荷电状态值,确定所述燃料电池的目标需求功率,并将所述目标需求功率发送至所述上位机。9.一种燃料电池的测试平台,其特征在于,包括:燃料电池;电力负载单元,用于模拟所述燃料电池的负载;功率分配模拟器,用于执行权利要求1至7中任意一项所述的燃料电池的测试方法;上位机,分别与所述电力负载单元、所述燃料电池以及所述功率分配模拟器进行通信,用于计算所述电力负载单元的实时负载功率,并将所述实时负载功率、整车预设功率和整车的设定车速发送至所述功率分配模拟器。10.根据权利要求9所述的测试平台,其特征在于,所述上位机用于计算所述电力负载单元的实时负载功率,包括:所述上位机接收所述电力负载单元发送的实时负载电流和实时负载电压;所述上位机根据所述实时负载电流和所述实时负载电压,计算所述实时负载功率。11.根据权利要求9所述的测试平台,其特征在于,所述上位机还用于:所述上位机接收所述功率分配模拟器发送的目标需求功率,并接收所述燃料电池的许用电流和许用电压;所述上位机根据所述许用电流、所述许用电压以及所述目标需求功率,确定所述燃料电池的设定电流;所述上位机将所述设定电流发送至所述燃料电池,以使得所述燃料电池以所述设定电流进行做功。12.根据权利要求11所述的测试平台,其特征在于,所述上位机还用于:所述上位机将所述燃料电池的所述许用电流和所述设定电流中的最小值,确定所述电力负载单元的负载设定电流;所述上位机将所述负载设定电流发送至所述电力负载单元,以使得所述电力负载单元以所述负载设定电流进行做功。13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行权利要求1至7中任意一项所述的燃料电池的测试方法。14.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权
利要求1至7中任意一项所述的燃料电池的测试方法。
技术总结本申请提供了一种燃料电池的测试方法、功率分配模拟器与处理器,该测试方法包括:接收上位机发送的实时负载功率、预设整车功率和整车的设定车速;至少根据设定车速和预设整车功率,确定燃料电池当前的预设需求功率,并至少根据实时负载功率和预设整车功率,确定动力电池当前的荷电状态值;根据预设需求功率和当前的荷电状态值,确定燃料电池的目标需求功率,并将目标需求功率发送至上位机。实现了将燃料电池的负载功率需求从整车功率需求中进行动态地剥离,从而使得确定出的目标需求功率较为贴近燃料电池的实际应用,进而解决了现有技术中在对燃料电池进行在环测试时,难以较好地反映出燃料电池在实车应用时的性能表现和耐久情况的问题。情况的问题。情况的问题。
技术研发人员:王彦波 潘凤文 常会楷 李明阳 范明德 于晓光
受保护的技术使用者:潍柴动力股份有限公司
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/11/1