本發(fā)明通常涉及用于同步燃料電池車輛的電壓的方法，更具體地，涉及用于同步燃料電池車輛的電壓的方法，其中為了在工作電壓的整個范圍內(nèi)改善性能及控制精度，高電壓組件的電壓可與車輛發(fā)動完成無關(guān)地實時同步。

背景技術(shù)：

通常，燃料電池車輛由經(jīng)氫氣(其作為燃料而供應(yīng))和空氣中氧氣的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電力驅(qū)動。燃料電池車輛不僅包括用于從燃料產(chǎn)生高電壓功率的燃料電池組，而且也包括各種用于控制輸出功率的組件，其在高電壓公共汽車上并聯(lián)連接。用于高電壓組件的測量設(shè)備或控制器包括組電壓監(jiān)視器(SVM)、電動機控制單元(MCU)、功率轉(zhuǎn)換控制器(DC/DC控制器)、風(fēng)機/泵控制單元(BPCU)、高電壓蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)等。

關(guān)于當(dāng)加速車輛時驅(qū)動電動機和當(dāng)減速車輛時通過再生制動的能量回收，車輛受控于在高電壓組件之間的系統(tǒng)和協(xié)同的控制。這里，驅(qū)動電動機和再生制動的輸出可以這種方式控制，所述方式是功率轉(zhuǎn)換控制器在從其中可允許的最小電壓范圍到最大電壓范圍內(nèi)控制高電壓公共汽車的電壓。換句話說，當(dāng)在車輛驅(qū)動時電壓達(dá)到可允許的最大電壓或最小電壓時，為了保護(hù)高電壓組件，高電壓控制器的每個執(zhí)行輸出減額(限制工作)。因此，當(dāng)由所有上述高電壓組件的測量的電壓沒有差值時，所需控制精度和性能可實現(xiàn)。

例如，當(dāng)燃料電池控制單元(FCU)傳送用于再生制動能力回收的電壓命令至功率轉(zhuǎn)換器時，功率轉(zhuǎn)換器根據(jù)該命令控制電壓且存儲所回收的能量在高電壓蓄電池中。然而，如果電壓不同于由MCU測量的電壓，尤其是，如果由MCU測量的電壓具有更大值，則由于電壓的上限再生制動力矩降低，因而所需能量的量不能回收。

同時，當(dāng)因為在停止后車輛在上坡處啟動而即將向下滑動時，電動機反向旋轉(zhuǎn)以阻止車輛向下滑動，因而一些再生制動發(fā)生。在這種情況下，如果MCU的電壓以特定偏移值大于功率轉(zhuǎn)換控制器的電壓，則MCU的電壓通過再生制動增加。結(jié)果，當(dāng)MCU電壓達(dá)到其中不允許再生制動的最大電壓時，執(zhí)行減額。當(dāng)減額在MCU中執(zhí)行時，電壓再次減少且再生制動發(fā)生。所以，因為再生制動，電壓的增加和歸因于電壓增加的減額都重復(fù)，車輛可經(jīng)受顯著振動。這種現(xiàn)象也發(fā)生，因為根據(jù)從燃料電池控制器傳送的命令的功率轉(zhuǎn)換控制器的電壓與MCU的電壓不同。

同時，當(dāng)為了在冷啟動期間增加來自組的熱量，組以低效率產(chǎn)生功率時，高電壓公共汽車的電壓根據(jù)最小可允許的電壓而控制。在這種情況下，只有當(dāng)在組件的電壓幾乎沒有誤差的條件下電壓根據(jù)最小可允許電壓正確地控制時，用于冷啟動的時間才可以降低。

如上所述，功率轉(zhuǎn)換控制器根據(jù)從燃料電池控制器傳送的電壓控制命令在從可允許的最小電壓范圍至最大電壓范圍內(nèi)控制公共汽車的電壓。在這種情況下，如果由MCU測量的電壓、功率轉(zhuǎn)換控制器、BPCU、高電壓蓄電池管理系統(tǒng)等具有誤差，則減額可發(fā)生。尤其是，在再生制動期間，由于在上述組件中首先達(dá)到最大電壓的組件，減額可發(fā)生。同時，當(dāng)在冷啟動期間在低電壓驅(qū)動電動機時或產(chǎn)生功率時，由于首先達(dá)到最小電壓的組件，減額可發(fā)生。結(jié)果，實現(xiàn)燃料電池控制器的目標(biāo)控制性能是困難的。

相反，當(dāng)在燃料電池車輛中所有高電壓組件的電壓理想化地具有相同值時，可避免由電壓的差值引起的不正常的工作和控制性能的減少。

前述內(nèi)容只是旨在幫助理解本發(fā)明的背景，并不旨在意為本發(fā)明落入已由本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的相關(guān)領(lǐng)域的范圍之內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供用于同步燃料電池車輛的電壓的方法和系統(tǒng)，其中為了在從最小工作電壓至最大工作電壓范圍內(nèi)改進(jìn)性能和控制精度，高電壓組件的電壓可與車輛發(fā)動的完成無關(guān)而實時同步。

為了實現(xiàn)上面的目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供用于同步燃料電池車輛的電壓的方法，該方法包括：默認(rèn)電壓同步步驟，其中當(dāng)所述燃料電池車輛啟動時，用于控制所述燃料電池車輛的所述高電壓組件的多個輔控制器基于預(yù)先存儲的偏移值來校正高電壓組件的電壓，并且然后根據(jù)主控制器的默認(rèn)電壓同步命令進(jìn)一步校正已校正的電壓；以及

實時電壓同步步驟，其中在所述默認(rèn)電壓同步步驟已經(jīng)完成時，所述主控制器將用于基于在所述默認(rèn)電壓同步步驟中所述已校正的電壓和燃料電池組的輸出電壓來校正所述高電壓組件的電壓的目標(biāo)偏移值傳送至所述輔控制器，并且所述輔控制器基于所述目標(biāo)偏移值來校正在所述默認(rèn)電壓同步步驟中已校正的電壓。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在默認(rèn)電壓同步步驟中，不管燃料電池是否已經(jīng)啟動，所述多個輔控制器基于所述存儲的偏移值來校正所述高電壓組件的所述電壓。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在默認(rèn)電壓同步步驟中，多個輔控制器可基于存儲的偏移值以預(yù)設(shè)的水平校電壓。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在默認(rèn)電壓同步步驟中，當(dāng)多個輔控制器基于存儲的偏移值以預(yù)設(shè)的水平校正所述電壓時，如果校正的結(jié)果落在偏移的預(yù)設(shè)的最大可允許的范圍內(nèi)，則多個輔控制器可等待來自主控制器的默認(rèn)電壓同步命令，反之如果結(jié)果超出所述偏移的所述預(yù)設(shè)的最大可允許范圍，則多個輔控制器可將同步完成信號傳送至主控制器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在默認(rèn)電壓同步步驟中，當(dāng)所述輔控制器從所述主控制器接收到所述默認(rèn)電壓同步命令時，所述輔控制器將電壓校正整體存儲的偏移值。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在默認(rèn)電壓同步步驟中，當(dāng)燃料電池的啟動已經(jīng)完成時，主控制器可確定用于測量組電壓的設(shè)備是否正常，且當(dāng)用于測量組電壓的設(shè)備正常時，主控制器可將默認(rèn)電壓同步命令傳送至輔控制器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，所述主控制器根據(jù)在所述燃料電池組的輸出電壓和在所述默認(rèn)電壓同步步驟中所述已校正的電壓之間的差值來計算平均偏移值，并且基于所述平均偏移值來 設(shè)置目標(biāo)偏移值。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，當(dāng)目標(biāo)偏移值落在預(yù)設(shè)的臨界范圍內(nèi)時，主控制器可終止使電壓同步。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，當(dāng)所述目標(biāo)偏移值超出預(yù)設(shè)的臨界范圍時，所述主控制器確定通過檢查所述燃料電池車輛的驅(qū)動條件來確定所述目標(biāo)偏移值的量級是否能被立即校正。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，當(dāng)所述目標(biāo)偏移值的所述量級能夠被立即校正時，所述主控制器傳送對應(yīng)于所述目標(biāo)偏移值的實時偏移補償值和用于指示所述實時偏移補償值的第一實時電壓同步命令至所述輔控制器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，當(dāng)所述目標(biāo)偏移值的所述量級不能夠立即校正時，所述主控制器將對應(yīng)于預(yù)定的最小偏移補償值的實時偏移補償值和用于指示所述實時偏移補償值的第二實時電壓同步命令。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，當(dāng)接收實時偏移補償值時，輔控制器可基于實時偏移補償值計算待校正的電壓的量，并且可在用于偏移補償?shù)念A(yù)設(shè)的可允許范圍內(nèi)校正所述電壓。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在實時電壓同步步驟中，當(dāng)確定在所述輔控制器在用于偏移補償?shù)乃鲱A(yù)設(shè)的可允許范圍內(nèi)校正電壓后能夠進(jìn)一步的校正時，所述輔控制器將所述已校正的電壓傳送至所述主控制器且等待進(jìn)一步的實時電壓同步命令。

本發(fā)明的實施例可還包括偏移存儲步驟，其中當(dāng)從主控制器接收電壓同步終止命令時輔控制器存儲最終校正的偏移值。

如上所述，根據(jù)用于同步燃料電池車輛的電壓的方法，與驅(qū)動條件無關(guān)，電壓從啟動車輛時到停止車輛時可實時同步，且燃料電池車輛的再生制動性能和燃料效率可改進(jìn)。

同時，根據(jù)用于同步燃料電池車輛的電壓的方法，可阻止車輛振動，該振動因為根據(jù)MCU的參考輸出的減額和釋放減額交替地重復(fù)而引起的。因此行車質(zhì)量可改進(jìn)。同時，電動機的最大輸出可在燃料電池組的最大功率范圍內(nèi)保持，且在其期間燃料電池組在帶有低效率的低電壓產(chǎn)生功率的冷啟動時間可降低，因此燃料電池組的壽命可延長且 車輛性能可改進(jìn)。

附圖說明

本發(fā)明的上面和其它對象、特征和其它優(yōu)點通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將會更加清楚地理解，其中：

圖1是燃料電池車輛的高電壓功率網(wǎng)的框圖，根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法和系統(tǒng)應(yīng)用至所述燃料電池車輛；

圖2是示出系統(tǒng)的框圖，所述系統(tǒng)實施根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例用于同步電壓的方法的流程圖；

圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步電壓的方法中主控制器的控制過程的流程圖；以及

圖5是其示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步電壓的方法中輔控制器的控制過程的流程圖。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解術(shù)語“車輛”或“車輛的”或如在這里所用的其他類似術(shù)語是諸如包含運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的通常機動車輛，包括各種船和海船的船只，航空器、及類似物的包含物，且包含混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(如衍生自非石油資源的燃料)。在此所指，混合動力車輛是有兩個或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電動力都有的車輛。

在此使用的專業(yè)詞語僅為了描述具體實施例的目的，并不旨在限制本發(fā)明。如這里所用，除非上下文另行明確指示，單數(shù)形式“一個/種”和“該”也包含復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包括的”指定了所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。如這里所用，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出項的一個或多個的任何和所有組合。貫穿本說明 書，除非明確地相反描述，單詞“包括”和諸如“包括了”或“包括的”的變體應(yīng)理解意為所述元件的包含物但不排除任何其他元件。另外，在本說明中描述的術(shù)語“單元”、“者”、“器”和“模塊”意為用于處理至少一個功能和工作，且能被硬件組件或軟件組件及其組合實施的單元。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可實施為在計算機可讀介質(zhì)上的非易失性計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)包含被處理器、控制器等施行的可執(zhí)行程序。計算機可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟磁碟、閃存盤、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲元件。計算機可讀介質(zhì)也可分布至耦合計算機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，如此計算機可讀介質(zhì)以分布的方式存儲和施行，如，被遠(yuǎn)程服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN)執(zhí)行。

在下文，根據(jù)本發(fā)明各種實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法將參考附圖詳細(xì)描述。

圖1是燃料電池車輛的高電壓功率網(wǎng)的框圖，根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法和系統(tǒng)應(yīng)用至所述燃料電池車輛。

參考圖1，燃料電池車輛(根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法和系統(tǒng)應(yīng)用至該車輛)的高電壓功率網(wǎng)10可包括燃料電池組11、電動機控制單元(MCU)13、功率轉(zhuǎn)換控制器15、高電壓蓄電池17和風(fēng)機/泵控制單元(BPCU)/附屬機械19。

燃料電池組11的輸出電壓可經(jīng)組電壓監(jiān)視器(SVM)111感測。MCU 13可包括用于感測輸出電壓的電壓傳感器(未示出)。功率轉(zhuǎn)換控制器15，其是布置在高電壓DC-DC轉(zhuǎn)換器中的控制器，可感測連接至燃料電池組11的端子的電壓和連接至高電壓蓄電池17的端子的電壓。高電壓蓄電池17可包括蓄電池管理系統(tǒng)171。BPCU 19感測應(yīng)用至風(fēng)機/泵的電壓，且附屬機械19也可包括用于感測應(yīng)用至其的電壓的電壓傳感器。

這里，理想化地，燃料電池組11的輸出電壓Verf、在MCU 13中感測的電壓Vm和功率轉(zhuǎn)換控制器15的端子的電壓Vd(在燃料電池組11的側(cè)面感測)必須與所有高電壓線連接至的節(jié)點的電壓Vc相同。 然而，實際上，因為在燃料電池組11中的SVM 111、MCU 13的電壓傳感器、功率轉(zhuǎn)換器控制器15等有一些電壓感測誤差，所以它們可感測不同的電壓。

因此，為了使控制器感測相同電壓，有必要在特定時間和特定水平同步所感測的電壓，因此，在燃料電池車輛驅(qū)動時控制器的每個的控制精度可改進(jìn)。在本發(fā)明的實施例中，基于由SVM 111(其在感測電壓上具有最高精度)感測的電壓，由其它傳感器感測的電壓可同步。

圖2是系統(tǒng)的框圖，所述系統(tǒng)實施根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法。

參考圖2，實施根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步燃料電池車輛的電壓的方法的系統(tǒng)可包括燃料電池控制器30(其是主控制器)、電動機控制單元(MCU)13和功率轉(zhuǎn)換控制器15(其是用于控制高電壓組件的輔控制器)和用于監(jiān)視和測量組電壓的組電壓監(jiān)視器111。

在本發(fā)明的實施例中，燃料電池控制器30(即，主控制器)可傳送同步命令至輔控制器13和輔控制器15，從輔控制器13和輔控制器15接收同步完成通知，且執(zhí)行對同步電壓的計算。

在本發(fā)明的實施例中，MCU 13和功率轉(zhuǎn)換器15(對應(yīng)各輔控制器)可執(zhí)行控制從而同步電動機和功率轉(zhuǎn)換單元的電壓，它們分別由MCU 13和功率轉(zhuǎn)換器15控制。

組電壓監(jiān)視器111可呈現(xiàn)燃料電池組的電壓，其是用于同步電壓的參考電壓。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例用于同步電壓的方法的流程圖。

參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的實施例用于同步電壓的方法可包括默認(rèn)電壓同步步驟(S101)和實時電壓同步步驟(S105、S107和S109)，其在默認(rèn)電壓同步步驟(S101)完成后執(zhí)行。當(dāng)同步目標(biāo)實現(xiàn)時(S111)，根據(jù)本發(fā)明的實施例用于同步電壓的方法可終止同步。

默認(rèn)電壓同步步驟(S101)可以是步驟，其中當(dāng)燃料電池車輛啟動時，高電壓組件的電壓基于偏移值校正，且然后所校正的電壓響應(yīng)于來自主控制器30的默認(rèn)電壓同步命令進(jìn)一步校正，偏移值已經(jīng)預(yù)先存儲在用于控制燃料電池車輛的高電壓組件的多個輔控制器(例如，MCU 13和功率轉(zhuǎn)換單元15)。

實時電壓同步步驟(S105、S107和S109)可以是步驟，在所述步驟中，在默認(rèn)電壓同步步驟(S101)已經(jīng)完成后，主控制器30傳送用于校正高電壓組件的電壓的目標(biāo)偏移值至輔控制器13和輔控制器15，且輔控制器13和輔控制器15基于目標(biāo)偏移值進(jìn)一步校正在默認(rèn)電壓同步步驟中(S101)校正的電壓，目標(biāo)偏移值基于在默認(rèn)電壓同步步驟(S101)中校正的電壓和由燃料電池組電壓監(jiān)視器111感測的燃料電池組的輸出電壓。

實時電壓同步步驟(S105、S107和S109)可包括步驟，在所述步驟中主控制器30基于在默認(rèn)電壓同步步驟(S101)中校正的電壓和燃料電池組的輸出電壓(由燃料電池組電壓監(jiān)視器111感測)計算用于校正高電壓組件電壓的目標(biāo)偏移值，并根據(jù)目標(biāo)偏移值在車輛的電流驅(qū)動條件中確定依據(jù)電壓是否可立即校正的用于實時電壓同步的條件。

在該過程(S105)中，如果確定電壓根據(jù)目標(biāo)偏移值可立即校正，則第一實時電壓同步控制(S107)是優(yōu)選使得電壓根據(jù)目標(biāo)偏移值立即校正。相反地，如果確定電壓根據(jù)目標(biāo)偏移值不可立即校正，則第二實時電壓同步控制(S109)將執(zhí)行使得電壓值由一定的單元劃分且逐漸地執(zhí)行校正以達(dá)到目標(biāo)偏移值。

圖4是在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步電壓的方法中主控制器的控制過程的流程圖。同時，圖5是在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步電壓的方法中輔控制器的控制過程的流程圖。

在下文，根據(jù)本發(fā)明的實施例用于同步電壓的方法通過分別由主控制器30和輔控制器13及輔控制器15執(zhí)行的控制過程的說明詳細(xì)描述。

首先，控制器的每個的控制過程(在默認(rèn)電壓同步步驟中執(zhí)行)被描述。

參考圖4，該控制過程(在默認(rèn)電壓同步步驟中由主控制器30執(zhí)行)可包括步驟S201至步驟S207。當(dāng)燃料電池車輛啟動時，車輛可在EV模式下驅(qū)動，且燃料電池獨立地啟動從而工作。在這種情況下，與燃料電池的啟動是否已經(jīng)完成無關(guān)，根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同步電壓的方法可以開始。與燃料電池的啟動的完成無關(guān)所執(zhí)行的過程可由輔控制器13和輔控制器15執(zhí)行，其稍后將描述。

當(dāng)燃料電池的啟動已經(jīng)完成時，主控制器30可使用燃料電池組監(jiān)視器111測量燃料電池組的電壓。因為本發(fā)明的實施例使用由燃料電池組監(jiān)視器111(其在感測電壓上有高精度)感測的電壓作為參考電壓，所以主控制器30可確定(S203)燃料電池組監(jiān)視器111是否故障。

隨后，當(dāng)由燃料電池組監(jiān)視器111感測的電壓正常時，主控制器30可傳送默認(rèn)電壓同步命令至輔控制器13和輔控制器15(S205)。因此，輔控制器13和輔控制器15執(zhí)行默認(rèn)電壓同步。輔控制器13和輔控制器15(它們從主控制器30接收默認(rèn)電壓同步命令)的控制過程在圖5中用H標(biāo)記。

隨后，通過從輔控制器13和輔控制器15接收默認(rèn)電壓同步的完成的通知，主控制器30可確定(S207)默認(rèn)電壓同步已經(jīng)完成。

同時，如在圖5中所示，在默認(rèn)電壓同步中，當(dāng)燃料電池車輛啟動時，與車輛的啟動是否已經(jīng)完成無關(guān)，輔控制器13和輔控制器15檢測系統(tǒng)是否正常。如果確定系統(tǒng)正常，則輔控制器13和輔控制器15讀取電壓偏移值(S301)，其已經(jīng)預(yù)先存儲在輔控制器的存儲器中。該電壓偏移值可以是在先前電壓同步步驟中存儲的電壓偏移值。

隨后，與默認(rèn)電壓同步命令是否從主控制器30接收無關(guān)，輔控制器13和輔控制器15可基于所存儲的偏移值校正電壓(S303)。這里，偏移值可在輔控制器工作的開始被讀取。在開始校正中(S303)，其與默認(rèn)電壓同步命令的接收無關(guān)而被執(zhí)行，因為電壓基于過去偏移值(其已經(jīng)預(yù)先存儲)校正，所以由于組件的電壓傳感器的劣化，更大誤差可發(fā)生。因此，鑒于此，電壓根據(jù)預(yù)設(shè)的水平而非在開始校正(S303)中的偏移值校正，其中預(yù)設(shè)的水平基于先前存儲的預(yù)設(shè)的值(例如，它可以是先前存儲的偏移值的50％)確定。這里，為了在車輛發(fā)動的開始最小化電壓偏移值，執(zhí)行開始校正，因此控制可以快速執(zhí)行且控制性能可以改進(jìn)。

隨后，輔控制器13和輔控制器15比較偏移的預(yù)設(shè)的最大可允許范圍與通過預(yù)設(shè)的水平校正電壓的結(jié)果(S305)，其是基于先前存儲的預(yù)設(shè)的值。在這種情況下，如果通過預(yù)設(shè)的水平校正電壓的結(jié)果(其是基于先前存儲的預(yù)設(shè)的值)落在偏移的預(yù)設(shè)的最大可允許范圍內(nèi)，當(dāng)從主控制器30接收默認(rèn)電壓同步命令(S307)時，則輔控制器13 和輔控制器15通過整體預(yù)設(shè)的值校正電壓(S309)且發(fā)送默認(rèn)同步的完成的通知到主控制器30(S311)。

相反地，如果通過預(yù)設(shè)的水平的校正電壓的結(jié)果超出偏移的預(yù)設(shè)的最大可允許范圍，則輔控制器13和輔控制器15立即完成默認(rèn)同步步驟且發(fā)送默認(rèn)同步的完成的通知到主控制器30(S313)。因為進(jìn)一步的同步可基于偏移值執(zhí)行，所述偏移值基于在下面實時電壓同步步驟中實時地測量的參考電壓而設(shè)置，所以雖然結(jié)果超出偏移的最大可允許范圍，但也可有效地補償偏移。

當(dāng)輔控制器13和輔控制器15發(fā)送默認(rèn)電壓同步的完成的通知到主控制器30時(S311和S313)，輔控制器13和輔控制器15也可發(fā)送關(guān)于高電壓組件的電壓的信息，其已經(jīng)通過默認(rèn)電壓同步校正了。

在下文，描述主控制器30和輔控制器13及輔控制器15在實時電壓同步步驟中的控制過程。

當(dāng)從輔控制器13和輔控制器15接收默認(rèn)電壓同步的完成的通知時(S207)，主控制器30分析高電壓組件的電壓偏移的量級(S209)。如上所述，輔控制器13和輔控制器15可傳送高電壓組件的電壓(其通過自身控制)連同默認(rèn)電壓同步的完成的通知至主控制器30。通過分析在從燃料電池組監(jiān)視器111輸入的燃料電池組電壓(即，參考電壓(Verf))和從輔控制器13和輔控制器15傳送的高電壓組件的電壓之間的差值，主控制器30計算平均偏移值(S209)。

隨后，基于平均偏移值，主控制器30設(shè)置目標(biāo)偏移值，其將由輔控制器13和輔控制器15的每個的實時電壓同步補償(S211)。如果目標(biāo)偏移值超出預(yù)設(shè)的臨界范圍(例如，如果目標(biāo)偏移值的絕對值大于1V)，則主控制器30確定進(jìn)一步的實時同步是必要的。相反地，如果目標(biāo)偏移值落在預(yù)設(shè)的臨界范圍內(nèi)，則確定進(jìn)一步的同步不必要，因為偏移值小到足以在測量誤差公差范圍內(nèi)，因此實時同步可立即終止(S223)。

當(dāng)目標(biāo)偏移值超出預(yù)設(shè)的臨界范圍時，通過檢查車輛驅(qū)動條件，在傳送實時同步命令之前，主控制器可確定是否執(zhí)行第一實時電壓同步或第二實時電壓同步(S215)。在該步驟(S215)中，如果車輛驅(qū)動條件是在整體目標(biāo)偏移值可補償?shù)臓顟B(tài)中，則主控制器30可傳送用于 執(zhí)行第一實時電壓同步的命令(其中電壓通過目標(biāo)偏移值校正)和整體目標(biāo)偏移值至輔控制器13和輔控制器15(S219)。相反地，如果確定車輛駕駛條件是在整體目標(biāo)偏移值不能補償?shù)臓顟B(tài)中(S215)，則主控制器30可傳送預(yù)定最小補償偏移值(例如，±1V)和用于執(zhí)行第二實時電壓同步的命令至輔控制器13和輔控制器15。

隨后，主控制器30從輔控制器13和輔控制器15接收作為執(zhí)行實時電壓同步的校正偏移值的結(jié)果所獲得的電壓，且確定實時電壓同步步驟是否已經(jīng)完成(S221)。如果確定實時電壓同步已經(jīng)完成，則主控制器30可傳送用于終止實時電壓同步的命令至輔控制器13和輔控制器15(S223)。如果主控制器30確定實時電壓同步?jīng)]有完成，則上述過程(S209、S211、S213、S215、S217和S219)可再次執(zhí)行。

同時，在實時電壓同步步驟中，輔控制器13和輔控制器15接收實時電壓同步命令且確定命令是否指示繼續(xù)同步(S317)。

當(dāng)從主控制器30接收實時電壓同步命令時，如果命令指示繼續(xù)同步，則輔控制器13和輔控制器15可通過計算值執(zhí)行同步(S321)，所述值對于基于從主控制器30傳送的偏移值(即，上述目標(biāo)偏移值或最小補償偏移值)進(jìn)一步校正電壓是必要的。在這種情況下，輔控制器13和輔控制器15可在用于偏移的最大可允許范圍內(nèi)校正電壓。

在由輔控制器13和輔控制器15執(zhí)行的實時電壓同步過程中，因為主控制器30傳送偏移值(其由第一實時同步命令或第二實時同步命令決定)，所以輔控制器13和輔控制器15僅需要基于所接收的偏移值校正電壓。

隨后，在同步之后，如果補償偏移的結(jié)果可進(jìn)一步在可允許范圍中校正(S326)，則輔控制器13和輔控制器15等待用于進(jìn)一步的實時電壓同步的命令(S315)。相反地，如果補償偏移的結(jié)果不能在可允許范圍中進(jìn)一步校正(S326)，則輔控制器13和輔控制器15可通知主控制器30實時電壓同步的完成(S323)。

隨后，如果從主控制器30傳送的實時電壓同步命令是用于繼續(xù)同步的命令，則上述過程(S319、S321、S326和S315)可重復(fù)。如果從主控制器30傳送的實時電壓同步命令是用于終止同步的命令，則輔控制器通知主控制器30實時電壓同步的完成(S323)，且由電壓同步控 制校正的偏移值存儲在存儲器中。所存儲的偏移值在車輛的下次啟動可用于默認(rèn)電壓同步。

燃料電池車輛在最大/最小電壓范圍內(nèi)驅(qū)動。當(dāng)再生制動在減速車輛時執(zhí)行時，電壓增加。因此，如果高電壓組件具有電壓誤差，當(dāng)電壓接近最小電壓時，則再生制動不能最大化或駕駛員可感到車輛的驅(qū)動不平順，因為電壓減額由MCU根據(jù)電壓的上限執(zhí)行。同時，當(dāng)加速車輛時，由于電動機的最大輸出，電壓降低。因此，當(dāng)電壓接近最小電壓時，電壓減額由MCU根據(jù)電壓的下限執(zhí)行。因此，雖然組性能良好，但輸出功率可降低。同時，當(dāng)組在帶有低效率的低電壓產(chǎn)生功率時，只要低電壓控制性能良好，那么熱可最大化地獲得。然而，如果誤差發(fā)生在控制電壓中，則冷啟動持續(xù)時間不能減少。同時，如果功率轉(zhuǎn)換控制器在控制電壓中在節(jié)段(排除最大和最小電壓節(jié)段)中有大的誤差，則用于分配功率的高精度控制性能可降低。因此，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實施例的上述用于同步燃料電池車輛的電壓的方法應(yīng)用時，與從車輛啟動時至車輛停止時的驅(qū)動條件無關(guān)，電壓可同步，且再生制動性能和燃料電池車輛的燃料效率可改進(jìn)。同時，基于MCU的參考電壓，可阻止車輛振動，所述振動可由重復(fù)執(zhí)行和釋放電壓減額引起，電動機的最大輸出可保持在燃料電池組的最大輸出范圍內(nèi)，且燃料電池組在其期間在具有低效率的低電壓產(chǎn)生功率的冷啟動時間可減少。

雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施為了示例性目的已描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解在不脫離隨附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明范圍和精神下各種修改、增添和替換是可以的。