CN107107767B - 用于控制车辆中的电部件的方法和对应的计算机程序、计算机可读介质、控制单元和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制包括多个牵引电压***(211‑215、221‑225)的车辆中的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的方法，其中，每个牵引电压***包括至少一个电部件，且所述电部件在每个牵引电压***中具有相同的功能，所述方法包括以下步骤：监测并记录每个电部件的随时间变化的健康状态；预测每个电部件的预定参数，该参数与抑制所述部件的使用的未来运行状态有关；基于所述电部件的健康状态来确定用于每个电部件的控制策略，以朝着一个共同的值平衡所述参数；以及，基于所确定的控制策略控制所述电部件。

Description

用于控制车辆中的电部件的方法和对应的计算机程序、计算 机可读介质、控制单元和车辆
技术领域
本发明涉及如下一种方法和装置：其用于控制电动车辆或混合动力车辆的电气***中的类似部件的运行以延长该***中使用的部件的寿命，并使用健康状态信息来实时地优化***性能。
背景技术
电动车辆或混合动力车辆包括电气***，该电气***包括相互作用和/或相互依赖的作为整体发挥作用的一组部件。随着时间的推移，给定的***中的各种部件均可能以不同的相对速度退化(degrade)。此外，由于一些部件倾向于在***的总体功能方面比其它部件起更关键的作用，所以，给定的部件的退化可能相对于同一***内的其它部件的退化而独特地影响***性能。例如，能量存储单元(例如高压电池组或超级电容器)的逐渐退化可能导致总体车辆性能的可察觉的降低，而诸如电力电子部件或开关等的电部件的退化可能明显降低车辆启动或在某些运行模式中工作的能力。
电动车辆或混合动力车辆可设有车载诊断***，用于测量表示特定部件相对于预定值或标定阈值而言的状态和/或性能的变量。例如，通常是测量电池输出电压并将该值与标定的高压阈值/低压阈值进行比较。电池电压测量值也可用于计算电池的当前健康状态。当该部件关于这些阈值不再正常工作时，操作者可意识到需要维修给定的部件。当最终维修了严重退化的部件时，***功能通常会得到改进。然而，立即进行维修并不总是一种很方便或期望的选择。
较大的电动车辆或混合动力车辆(例如大客车或卡车)可包括数个相同或基本相同的部件。例如，铰接式车辆可设有用于每个驱动轮轴的牵引电池。在常规的混合动力车辆中，可独立控制的驱动轮轴被控制，以为车辆提供所期望的牵引属性。在正常运行期间，车载诊断***能够监测多个独立部件的状态和/或性能，以便在任一个部件发生故障时警告操作者。
本发明的目的是提供一种改进的、用于监测相同类型的多个单独部件的状态和/或性能的方法。
发明内容
已通过所附权利要求中要求保护的方法解决了上述问题。
在下文中，术语“寿命”用于指部件的可用寿命，即，从其安装在车辆中的时刻至检测到需要对该部件进行更换的运行状态的时刻。术语“剩余运行时间”主要用于指部件的可用寿命，即，从其安装在车辆中的时刻至检测到需要对该部件进行维修的运行状态的时刻。然而，“剩余运行时间”也可以是部件的寿命。这两个术语指示了与车辆由于部件退化或故障而变得不可运行时的未来时间点有关的参数。
根据一优选实施例，本发明涉及一种用于控制包括多个牵引电压***的车辆中的电部件的方法，其中，每个牵引电压***包括至少一个电部件，并且，在每个牵引电压***中，所述电部件具有相同的功能。该车辆可以是电动车辆或混合动力车辆。
所述方法涉及执行以下步骤：
–监测并记录每个电部件随时间变化的健康状态；
–预测每个电部件的预定参数，该参数与抑制所述部件的使用的未来运行状态有关；
–基于所述电部件的健康状态来确定用于每个电部件的控制策略，以朝着一个共同的值平衡所述参数；
–基于所确定的控制策略控制所述电部件。
上述方法步骤以循环方式或带有恒定或可变间隔的间歇方式在车辆运行期间连续地执行。提供了中央控制器，用于从被监测的部件收集传感器数据，执行所需的计算，并执行用于所述被监测的部件的控制策略。
所述方法允许监测同样类型的两个或更多个相同或基本相同的部件，使得每个相应部件的健康状态(SOH)可维持在实现所述共同参数所要求的共同的上极限和下极限之间。该上极限由具有相对更高SOH值的部件或多个部件决定。因此，如果一个部件的SOH下降到低于预定的下极限(该极限可设定为相对于具有最高SOH的部件或相对于具有最高SOH的两个或更多个部件的平均SOH而言的一定百分比或多个百分点)，则运行具有较高SOH值的部件或多个部件，使得所有这些电部件的SOH维持在上极限和下极限之间。理想地，具有最低SOH的部件的所述预测的参数可上移到具有最高SOH的部件的所述预测的参数。在此示例中，所述预测的参数中的较高者被认为是所期望的共同值。如果这不能实现，则将所述电部件的SOH维持在上极限和下极限之间，以朝着最高的预测参数和最低的预测参数之间的共同值平衡该参数。这确保了相同类型的所有相同或基本相同的部件以相同或基本相同的速率损耗或退化。
根据一个示例，所述方法包括：使用至少两个电部件中的每个电部件的健康状态的当前导数来确定用于每个电部件的控制策略。
替代地或另外，所述方法包括：基于每个电部件的健康状态的当前导数值来计算与每个电部件的寿命或剩余运行时间有关的预测参数。然后，基于所确定的控制策略控制所述两个或更多个电部件，以均衡所述电部件的预测剩余运行时间。根据所述方法，选择至少减小具有最短的预测剩余运行时间的电部件上的载荷的控制策略。因此，所选择的控制策略至少增加了具有最长的预测剩余运行时间的电部件上的载荷。
在此上下文中，所述预测剩余运行时间可以是需要维修或更换任一个部件的功能状态出现之前的剩余时间。替代地，所述预测剩余运行时间是电部件的剩余寿命。在两种情况中，检测到抑制所述部件的使用的运行状态。
根据本发明的方法可用于监测和控制两个或更多个相同或基本相同的牵引电池组或超级电容器。替代地，所述电部件可以是均连接到单独的驱动轮轴的两个或更多个牵引电动机，或者是一对或多对车轮牵引电动机，每个电动机均连接到驱动轮轴上的车轮。例如，如果所述部件包括牵引电动机，则中央控制器可监测每个电动机的平均功率消耗、峰值电流、电阻测量值、转子速度、温度、磁场强度或电动机故障数据中的一个或多个。如果所述部件包括高压电池组，则中央控制器可监测一个或多个内部电阻、电容、电池组的一组电池单元中的任一或所有电池单元的充电状态、充电速率、温度或峰值功率。
根据另外的替代，所述电部件可以是用于控制牵引电压的两个或更多个电力电子部件，例如逆变器、DC/DC变换器、AC/DC变换器、预充电电路部件、电池充电器等。
所述中央控制器可包括用于各个部件的一组老化模型。在此上下文中，术语“老化模型”是指估计或预测给定的部件随着时间而发生的退化或恶化的任何装置或软件，例如记录在中央控制器的存储器中的曲线、公式、查找表。这一组老化模型可针对过去的维护来建立模型，或包含描述基本相同的部件过去的性能的统计数据。中央控制器可使用这种模型和/或检测到的数据来计算和监测各个部件的SOH，以估算各个部件的退化速率和剩余可用寿命。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序，当所述程序在计算机上运行时，该程序代码执行用于控制车辆牵引电压***中的电部件的上述方法的步骤。本发明还涉及一种携载有包括程序代码的计算机程序的计算机可读介质，当所述程序产品在计算机上运行时，该程序代码执行用于控制车辆牵引电压***中的电部件的上述方法的步骤。此外，本发明还涉及一种用于控制车辆牵引电压***中的电部件的控制单元，该控制单元被配置为执行上述方法的步骤。
本发明还涉及计算机程序、计算机程序产品和用于计算机的存储介质，该计算机程序、计算机程序产品和用于计算机的存储介质都与计算机一起使用，以执行上述任一个示例中描述的方法。
本发明还涉及包括一种多个牵引电压***的车辆，并且其中，控制单元被布置成执行上述示例之一中描述的方法的步骤。
附图说明
在下文中，将参考附图详细描述本发明。这些示意图仅用于举例说明，并非以任何方式限制本发明的范围。在这些图中：
图1A示出了适合与根据本发明的推进***一起使用的示意性车辆，图1B至图1D示出了另外的示意性车辆；
图2示出了根据本发明的第一实施例的示意性车辆；
图3A示出了曲线图，该曲线图示出了同样类型的两个相同或基本相同的部件的SOH随时间的变化；
图3B示出了曲线图，该曲线图示出了根据本发明而被控制的部件的SOH随时间的变化；并且
图4示出了应用在计算机设备上的本发明。
具体实施方式
图1A示出了适合与根据本发明的推进***一起使用的示意性车辆。图1A示出了具有两个驱动轮轴102、104的示意性车辆101，其中，每个驱动轮轴可由包括一个或多个电动机的第一和第二电驱动单元103、105驱动。因此，一个电动机可布置成驱动一个轮轴，或者一个电动机可布置成驱动轮轴上的每个车轮。在此示例中，第一和第二电驱动单元103、105分别位于车辆101的前部分和后部分中。替代地，至少一个轮轴可以由包括电动机和内燃机的混合动力驱动单元驱动。
图1B示出了具有三个驱动轮轴112、114、116的示意性车辆111，其中，每个驱动轮轴可由包括一个或多个电动机的电驱动单元113、115、117驱动。如上所述，一个电动机可布置成驱动一个轮轴，或者一个电动机可布置成驱动轮轴上的每个车轮。在此示例中，第一电驱动单元113位于铰接式车辆的前部分中，而第二和第三电驱动单元115、117位于铰接式车辆101的后部分中。替代地，至少一个轮轴可由包括电动机和内燃机的混合动力驱动单元驱动。这种布局适用于建筑机械，例如铰接式翻斗车。
图1C示出了具有两个驱动轮轴122、124的示意性车辆121，其中，每个驱动轮轴可由包括一个或多个电动机的电驱动单元123、125驱动。替代地，至少一个轮轴可由包括电动机和内燃机的混合动力驱动单元驱动。一个电动机可布置成驱动一个轮轴，或者一个电动机可布置成驱动轮轴上的每个车轮。在此示例中，第一电驱动单元123位于铰接式卡车的前部分中，该前部分还包括可转向轮轴126。第二电驱动单元125位于车辆121的后部分中，该后部分还包括尾部轮轴128。这种布局适用于包括拖车-挂车组合的卡车。
图1D示出了具有两个驱动轮轴132、134的示意性车辆131，其中，每个驱动轮轴可由包括一个或多个电动机的电驱动单元133、135驱动。替代地，至少一个轮轴可由包括电动机和内燃机的混合动力驱动单元驱动。一个电动机可布置成驱动一个轮轴，或者一个电动机可布置成驱动轮轴上的每个车轮。在此示例中，第一电驱动单元133位于铰接式大客车的前部分中，该前部分还包括可转向轮轴136。第二电驱动单元135位于车辆131的后部分中，该后部分连接到包括非驱动轮轴138的中间部分。这种布局适用于包括多个铰接式部分的大客车，其中至少两个部分包括驱动轮轴。
在图1A至图1D所示的示例中，所述车辆包括两个或更多个驱动轮轴，其中，每个驱动轮轴具有连接到接线盒(junction box)的至少一个电驱动单元和形成电气***的至少一个能量存储***。在下文中，将结合图2更详细地描述这种类型的电气***。当车辆中的一个或多个能量存储***不从外部电源充电时，各个电气***优选(但非必需地)在正常运行期间彼此电位隔离(galvanically isolated)。
以上仅是所选择的适合与本发明的方法一起使用的车辆的几个示例。所述车辆可包括全电驱动单元、全混合动力驱动单元、或者电驱动单元与混合动力驱动单元的组合。在本发明范围内，可构思出其驱动轮轴安装在前车辆部分和/或后车辆部分以及一个或多个中间车辆部分中的替代位置上的其它车辆。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的示意性车辆。对于此特定示例，选择了与图1D所示的车辆类似的铰接式车辆。该车辆包括彼此连接并铰接的前车辆部分201和后车辆部分202。前车辆部分201布置在车辆的前端处，并具有前可转向轮轴210和后驱动轮轴211。后车辆部分202具有单个驱动轮轴221。
前车辆部分201具有牵引电压***形式的第一驱动单元。该牵引电压***包括电动机/发电机212，该电动机/发电机212连接到变速器214以驱动所述驱动轮轴211。该电动机/发电机212能够向所述驱动轮轴211提供推进扭矩，或者在再生期间被驱动轮轴211驱动以发电。电动机/发电机212连接到电动机驱动器(EMD)213，也称为电力电子变换器(PEC)，该PEC将三相AC电流供给到电动机/发电机212。电动机驱动器(EMD)213又经由高压接线盒216连接到第一能量存储***，在此情形中，该第一能量存储***为高压电池组215。所述牵引电压***包括构成可运行的高压总线的多个高压DC总线，这些总线将多个电部件通过连接器(未示出)连接到高压接线盒216。在图2所示的示例中，高压接线盒216也可用于将高压总线结合并分配到多个不同的电部件。
第一DC总线将高压接线盒216连接到电动机驱动器(EMD)213，并最终经由第二总线连接到电动机/发电机212。该第一DC总线也称为高压牵引总线(high voltage tractionbus)，而第二总线是三相AC总线。电动机驱动器(EMD)213包括用于控制该电动机/发电机212的电力电子器件，包括电动机控制单元(MCU)。类似地，变速器214由变速器电子控制单元(未示出)控制。在此示例中，电动机/发电机212是由电动机驱动器(EMD)213供电的AC电动机。然而，在本发明的范围内，也可使用DC电动机。
第三DC总线将接线盒216连接到高压电池组215。高压电池组215设有电池管理单元(BMU)，该电池管理单元(BMU)包括用于对电池组215和构成该电池组的电池单元(cells)进行控制的电力连接器和电子器件(未示出)。该电力连接器通常包括预充电电路，该预充电电路具有用于控制载荷的加电(power-up)的预充电模块。该预充电模块可以是固态型的，且被构造为与预充电电阻器(例如10欧姆的预充电电阻器)串联的固态模块，且所述预充电模块和预充电电阻器越过接触器或继电器的触点连接一起。该继电器是用于接通和关断通向载荷的电力的主继电器或主接触器。该载荷例如可以是电动机驱动器(EMD)213或电力输出(PTO)载荷。被该继电器接通和关断的电力是来自高压电池组215的电力。该继电器的通/断状态由上述BMU控制。
可提供另外的DC总线，用于将接线盒216连接到DC/DC变换器217和低压DC总线(未示出)。在此将不进一步详细描述这种DC/DC变换器的操作和向所述低压DC总线的供电。该接线盒也可连接到一个或多个电力输出载荷(ePTO:s)，或辅助高压电载荷(未示出)。另外的DC总线将接线盒216连接到充电接口适配器218(通过插头示意性地示出)，该充电接口适配器218经由充电器(未示出)连接到电网。
接线盒216和每个控制单元也可连接到线束以与中央电子控制单元(未示出)通信，例如经由CAN总线。该线束可连接到所述中央电子控制单元并用于向/从该控制单元发送/接收控制信号和/或传感器信号。所述中央电子控制单元可以是单独的单元，或者邻近接线盒216布置或布置在接线盒216中。
以与前车辆部分201相同的方式，后车辆部分202具有牵引电压***形式的第一驱动单元。该牵引电压***包括电动机/发电机222，该电动机/发电机222连接到变速器224以驱动所述驱动轮轴221。电动机/发电机222可向驱动轮轴221提供推进扭矩，或者在再生期间被驱动轮轴221驱动以发电。在混合动力车辆中，后车辆部分202可设有内燃机，该内燃机连接到变速器224，以与电动机/发电机222分开地或与其一起驱动所述驱动轮轴221。
电动机/发电机222连接到电动机驱动器(EMD)223，该电动机驱动器(EMD)223又经由高压接线盒226连接到具有高压电池组225形式的第一能量存储***。该牵引电压***包括构成可运行的高压总线的多个高压总线，这些总线通过连接器(未示出)连接到高压接线盒226。在图2所示的示例中，高压接线盒226也可用于将高压总线结合并分配到多个不同的电部件。
第一DC总线将高压接线盒226连接到电动机驱动器(EMD)223，并最终经由第二总线连接到电动机/发电机222。第一DC总线是双相高压牵引总线，而第二总线是三相AC总线。电动机驱动器223包括用于控制该电动机/发电机222的电力电子器件，包括电动机控制单元(MCU)。与前车辆部分201中一样，变速器224由变速器电子控制单元(未示出)控制。在此示例中，如上所述，电动机/发电机222是由电动机驱动器(EMD)223供电的三相AC电动机。然而，在本发明的范围内，也可使用DC电动机和第二DC总线。
第三DC总线将接线盒226连接到高压电池组225。高压电池组225设有电池管理单元(BMU)，该电池管理单元(BMU)包括用于对电池组225和构成该电池组的电池单元进行控制的电力连接器和电子器件(未示出)。该电力连接器通常包括预充电电路，该预充电电路具有用于控制通向载荷的电力的预充电模块。该预充电模块可以是固态型的，且被构造为与预充电电阻器(例如10欧姆预充电电阻器)串联的固态模块，且所述预充电模块和预充电电阻器越过接触器或继电器的触点连接在一起。该继电器是用于接通和关断通向载荷的电力的主继电器或主接触器。该载荷可以是布置在电动机驱动器223中的逆变器。被该继电器接通和关断的电力是来自高压电池组225的电力。该继电器的通/断状态由所述BMU控制。
可提供另外的DC总线，用于将接线盒226连接到DC/DC变换器227和低压DC总线(未示出)。在此将不进一步详细描述这种DC/DC变换器的操作和向所述低压DC总线的供电。该接线盒也可连接到一个或多个电力输出载荷(ePTO:s)，或辅助高压电载荷(未示出)。另外的DC总线将接线盒226连接到充电接口适配器228(通过插头示意性地示出)，该充电接口适配器228经由充电器(未示出)连接到电网。
接线盒226和每个控制单元也可连接到线束，以与中央电子控制单元(未示出)通信，例如经由CAN总线。该线束可连接到所述中央电子控制单元并用于向/从该控制单元发送/接收控制信号和/或传感器信号。所述中央电子控制单元可以是单独的单元，或者邻近接线盒226布置或布置在接线盒226中。
替代地，充电接口适配器217、227可以被公用DC/DC变换器和用于控制通向车辆的前部分和后部分的相应牵引电压***的输出电压的控制单元(未示出)替代。这种DC/DC变换器可直接连接到车辆前部分和后部分各自的接线盒，从而消除了对充电开关单元的需求。该DC/DC变换器使前车辆部分201与后车辆部分及中间车辆部分202、202在正常(非充电)运行状况期间保持电位隔离(galvanically isolated)。
中央控制器230与该***的各个部件通信，与每个部件的相应电子控制单元(未示出)直接通信或经由通信总线进行通信。该控制器基于来自与部件相关的传感器(未示出)的输入信号或来自特定部件的预定运行参数的输入信号来估计构成该***的各个部件的健康状态(SOH)。
该***包括使用传感器阵列来测量和记录每个所述部件的一组当前性能值。中央控制器230然后通过用SOH模型处理所记录的当前性能值来计算每个所述部件的SOH。另外，该方法包括：通过部件和/或***寿命模型处理一组可能的***控制策略，以估计实施每个所述控制策略的效果；以及，选择给出了关于性能和剩余可用寿命阈值的最优部件寿命的***控制策略。
图3A示出了曲线图，该曲线图示出了同样类型的两个相同或基本相同的部件(例如两个高压电池组)的SOH随时间的变化。随着时间的推移，部件质量和/或部件的使用方面的微小差异可能导致第一部件C1具有寿命t1，而第二部件C2将具有减少的寿命t2。
由于高压电池组相对昂贵，因此，希望最大化这种部件的寿命。由于电池组更换时的复杂性和费用，也希望同时更换两个电池组。“不合拍地”更换电池组也将增大新电池组上的载荷，新电池组将比旧电池组更频繁地被使用，且也可能缩短旧电池组的寿命，旧电池组可能不再能够提供***所需的全电力。
因此，优选运行这些电池组而使得它们将具有相同或相似的寿命。理想地，这通过将较低的SOH曲线沿箭头A的方向移动来实现，以延长第二电池组的寿命t2。
图3B示出了曲线图，该曲线图示出了根据本发明被控制的部件的SOH随时间的变化。根据本发明，通过控制单元来监测同样类型的相同或基本相同的部件，使得每个相应部件的SOH可被控制并维持在实现共同参数所需的共同的上极限和下极限之间。在图示的情况中，该共同参数是诸如高压电池组的第一部件C1和第二部件C2的寿命。
在图3B中，所述上极限由第一部件C1的SOH曲线决定。根据本发明，使用适当传感器(例如电压传感器)的控制单元被布置成监测并记录每个电部件随时间变化的健康状态。基于所检测到的值，对每个电部件C1、C2预测预定参数。在此示例中，该预定参数是部件寿命t1、t2。
在一段时间t之后，该控制单元检测所述第一部件和第二部件的SOH曲线之间的偏差。在此，当第二部件C2的SOH下降到在点P2处低于预定的下极限时，则检测到偏差，该极限可被设定为比具有在点P1处指示的最高SOH的第一部件C1低一定百分比或多个百分点。
替代地或另外，可通过比较每个电部件的与寿命t1、t2有关的预测参数来检测所述偏差，基于每个电部件C1、C2的健康状态的当前导数值(value of the derivative)来计算该参数。
因此，当点P1和P2之间的SOH差值超过预定值(例如一定百分比或多个百分点)时和/或当第一部件和第二部件的寿命差值Δt＝(t1–t2)超过预定值时，运行所述部件以朝着一个共同的值平衡上述参数。
这涉及选择一种控制策略，其中，具有较高SOH值和较长预测寿命的部件C1主要被运行，同时减小具有较低SOH值和较短预测寿命的第二部件上的载荷。以此方式，第二部件的SOH可维持在上极限和下极限之间，以延长第二部件的预测寿命并最小化这两个部件之间的寿命差值Δt＝(t1–t2)。连续地监测并记录每个电部件的健康状态，从而允许计算所预测的参数的更新值。在运行中，维持所选择的控制策略，直至所述部件之间的SOH差值和/或寿命差值处于期望值范围内。
在此示例中，所预测的参数中的较高者被认为是所期望的共同值。如果该值不可实现，则使所述电部件的SOH维持在上极限和下极限之间，以朝着最高预测值t1和最低预测值t2之间的共同值t3平衡该参数，如图3B所示。后一种情况更有可能，因为第一部件的主导使用将可能减少其预测寿命。这种运行方法确保了同样类型的相同或基本相同的部件C1、C2以相同或基本相同的速率损耗或退化。
在上述示例中，当超过预定极限(SOH值的差值；所预测的寿命的差值)时，执行所选择的控制策略。替代地，可使用连续的监测和控制，其中，每当所述SOH曲线之间在SOH差值、SOH导数或所预测的寿命中的任一个方面出现任何偏差时，则执行所选择的控制策略。
在上述示例中，所预测的参数是电部件的剩余寿命。然而，所预测的参数也可以是所预测的、出现需要维修或更换任一个部件的功能状态之前的剩余运行时间。在两种情况中，检测到抑制该部件的使用的运行状态。
如果监测数种类型的相同部件，则可能发生的情况是所述部件的运行发生冲突。例如，控制单元可能指示：与第二电池组相比，应优先使用第一电池组，以增加第二电池组的剩余运行时间。同时，该控制单元可能指示：和与第一电池组相关的牵引电动机相比，应优先使用与第二电池组相关的牵引电动机，以增加与第一电池组相关的牵引电动机的剩余运行时间。可通过使用如下的一组规则来解决这种冲突：所述一组规则为更昂贵的和/或其更换或维修需要更多劳动的部件的控制赋予优先权。以此方式，能够控制所监测的每种类型的部件，以相对于其它部件类型优化每个部件类型的剩余运行时间。
本发明还涉及一种计算机程序、计算机程序产品和用于计算机的存储介质，该计算机程序、计算机程序产品和用于计算机的存储介质都与计算机一起使用，以执行前述任一个示例中描述的方法。
图4示出了应用在计算机设备上的本发明。图4示出了根据本发明的一个实施例的设备40，其包括非易失性存储器42、处理器41和读写存储器46。存储器42具有第一存储器部分43，其中存储有用于控制该设备40的计算机程序。存储器部分43中的用于控制该设备40的计算机程序可以是操作***。
设备40例如可封装在控制单元中。数据处理单元41例如可包括微型计算机。
存储器42还具有第二存储器部分44，其中存储有根据本发明的用于控制包括多个牵引电压***的车辆内的电部件的程序。在替代实施例中，用于控制电部件的程序被存储在单独的用于数据的非易失性存储介质45中，例如CD或可交换半导体存储器。该程序能够以可执行程序的形式或在压缩状态下被存储。
当下文中提到数据处理单元41运行特定功能时，应清楚的是该数据处理单元41运行存储在所述存储器44中的程序的特定部分或存储在非易失性存储介质45中的程序的特定部分。
数据处理单元41被适配为与存储介质45通过数据总线51通信。数据处理单元41还被适配为与存储器42通过数据总线52通信。另外，数据处理单元41还被适配为与存储器46通过数据总线53通信。数据处理单元41还被适配为通过使用数据总线54而与数据端口49通信。
根据本发明的方法可由数据处理单元41执行，这通过由数据处理单元41运行存储在存储器44中的程序或存储在非易失性存储介质45中的程序来进行。
不应认为本发明仅限于上述实施例，而是，在本发明的所附权利要求的范围内，可构思出许多另外的修改和变型。

Claims (13)

1.一种用于控制车辆(101、201)中的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的方法，所述车辆(101、201)包括多个牵引电压***(211-215、221-225)，其中，每个牵引电压***包括至少一个电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)，并且，在每个牵引电压***中，每个牵引电压***的所述电部件具有相同的功能，从而导致相同类型的多个电部件，所述方法包括以下步骤：
–监测并记录每个电部件的随时间变化的健康状态；
–预测每个电部件的预定参数，所述参数与抑制所述部件的使用的未来运行状态有关；
其特征在于，
–基于所述电部件的健康状态来确定用于每个电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的控制策略，以朝着一个共同的值平衡所述参数；
–基于所确定的控制策略控制所述电部件；
–基于每个电部件的健康状态的当前导数值来计算每个电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的预测剩余运行时间；
–选择一个控制策略，该控制策略至少减小具有最短的预测剩余运行时间的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)上的载荷；
–选择一个控制策略，该控制策略至少增加具有最长的预测剩余运行时间的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)上的载荷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用每个电部件的健康状态的当前导数来确定用于每个所述电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的控制策略。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所确定的控制策略控制两个或更多个电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)，以均衡所述电部件的所述预测剩余运行时间。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述预测剩余运行时间是需要维修或更换任一个部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的功能状态出现之前的剩余时间。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述预测运行时间是所述电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的剩余寿命。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，每个电部件是牵引电池组(215、225)或超级电容器。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，每个电部件是连接到驱动轮轴(211、221)的牵引电动机(212、222)。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，每个电部件包括均与驱动轮轴上的车轮连接的一对车轮牵引电动机。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，每个电部件是用于控制牵引电压的电力电子部件(213、223)。
10.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，当所述程序在计算机上运行时，所述程序代码执行根据权利要求1至9中的任一项所述的方法的步骤，以控制车辆牵引电压***中的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)。
11.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质携载有包括程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码执行根据权利要求1至9中的任一项所述的方法的步骤，以控制车辆牵引电压***中的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)。
12.一种控制单元(230)，所述控制单元(230)用于控制车辆牵引电压***中的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)，所述控制单元被配置为执行根据权利要求1至9中的任一项所述的方法的步骤。
13.一种车辆(101、201)，所述车辆包括多个牵引电压***(211-215、221-225)，其中，每个牵引电压***包括至少一个电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)，并且，在每个牵引电压***中，每个牵引电压***的所述电部件具有相同的功能，从而导致相同类型的多个电部件，并且其中，控制单元被布置成执行以下步骤：
–监测并记录每个电部件的随时间变化的健康状态；
–预测每个电部件的预定参数，所述参数与抑制所述部件的使用的未来运行状态有关；
其特征在于，所述控制单元被布置成执行进一步的步骤：
–基于所述电部件的健康状态来确定用于每个电部件的控制策略，以朝着一个共同的值平衡所述参数；
–基于所确定的控制策略控制所述电部件；
–基于每个电部件的健康状态的当前导数值来计算每个电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)的预测剩余运行时间；
–选择一个控制策略，该控制策略至少减小具有最短的预测剩余运行时间的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)上的载荷；
–选择一个控制策略，该控制策略至少增加具有最长的预测剩余运行时间的电部件(212、222、213、223、215、225、216、226)上的载荷。
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