CN117227588A - 用于控制动力总成的方法 - Google Patents

用于控制动力总成的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117227588A
CN117227588A CN202310684648.4A CN202310684648A CN117227588A CN 117227588 A CN117227588 A CN 117227588A CN 202310684648 A CN202310684648 A CN 202310684648A CN 117227588 A CN117227588 A CN 117227588A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
powertrain
control
cell unit
electrical energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310684648.4A
Other languages
English (en)
Inventor
斯塔凡·卢翁
托弗·奥德哈夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN117227588A publication Critical patent/CN117227588A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/75—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using propulsion power supplied by both fuel cells and batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/31—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for starting of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04303—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during shut-down
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04604—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/04619—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/0494—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/36—Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/26—Vehicle weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/64—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/66—Ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/52—Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/54—Energy consumption estimation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/20—Energy converters
    • B60Y2400/202—Fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及用于控制动力总成的方法，该动力总成包括燃料电池单元和电能存储***。该方法包括：预测对在预测范围内来自该动力总成的功率输送的功率需求；计算与在该预测范围期间根据至少两种不同的控制场景控制该动力总成相关联的成本，其中该至少两种不同的控制场景包括燃料电池单元关断的第一控制场景和燃料电池单元开启的第二控制场景，该相关联的成本包括：与该动力总成根据该预测的功率需求输送功率的预期能力或无能力相关联的成本，与燃料消耗相关联的成本，以及与燃料电池劣化相关联的成本；将至少两种控制场景的计算出的成本进行比较以获得比较结果；基于该比较结果来选择至少两种控制场景中的一者；及根据选定控制场景来控制动力总成。

Description

用于控制动力总成的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制动力总成的方法，该动力总成包括一个或多个燃料电池单元和电能存储***。本发明还涉及一种动力总成、控制单元、车辆、计算机程序和计算机可读介质。
尽管本发明将关于卡车进行描述，但是本发明不限于这种特定车辆，而是也可以用于诸如乘用车和越野车的其他类型的车辆。本发明还可以应用于船舶和固定应用，诸如并网辅助发电机或独立于电网的发电机。
背景技术
燃料电池***可以用作电池的替代或补充，以为电动车辆提供动力，但是也可以用于固定应用，诸如并网和独立于电网的发电机。
当燃料电池***在低电流密度下操作时，燃料电池的极化电池电压升高，进而对燃料电池的耐用性产生负面影响。为了避免燃料电池劣化，设定了可操作的最大极化电池电压，这意味着在实践中燃料电池的最低操作功率是有限的。在某些情况下，诸如当由燃料电池***提供动力的车辆下坡行驶时，燃料电池***可能因此以比考虑到车辆的功率需求所需的更高的功率下操作。在这种情况下，由燃料电池***产生的多余电力可以存储在电池中。然而，当电池达到其最大荷电状态SoC时，燃料电池***产生的电力反而会被耗散并因此被浪费。
为了避免能量耗散，存在控制策略，当电池的SoC相对较高且功率需求较低时，根据该控制策略关断燃料电池***。US 2016/0046204公开了用于控制车辆的燃料电池***的这种方法，其中取决于车辆的预测功率需求和电池的SoC控制燃料电池开启或关闭。然而，燃料电池的开启和关断与燃料电池劣化有关，由此对燃料电池的使用寿命产生负面影响。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于控制包括燃料电池单元和电能存储***的动力总成的方法，该方法至少在一些方面相对于已知方法有所改进。具体地，目的是提供至少在一些方面改进的用于动力总成的成本有效控制的方法。
至少主要目的是通过如下根据本发明的方法来实现。
因此，提供了一种用于控制动力总成的计算机实施方法。该动力总成包括燃料电池单元和用于存储由该燃料电池单元产生的多余电能的电能存储***。该动力总成可以包括一个以上的燃料电池单元，诸如至少两个可独立操作的燃料电池单元，即，可彼此独立地控制为开启状态或关断状态的燃料电池单元。该方法包括：
-预测对在预测范围内来自该动力总成的功率输送的功率需求，
-计算与在该预测范围期间根据至少两种不同的控制场景控制该动力总成的相关联成本，其中该至少两种不同的控制场景包括该燃料电池单元关断的第一控制场景和该燃料电池单元开启的第二控制场景，其中对于所述控制场景中的每一者，该相关联的成本至少包括：
与该动力总成根据该预测的功率需求输送功率的预期能力或无能力相关联的成本，
与燃料消耗相关联的成本，以及
与燃料电池劣化相关联的成本，
-将该相应的至少两种控制场景的计算出的成本进行比较以获得比较结果，
-基于该比较结果来选择该至少两种控制场景中的一者，以及
-根据该选定控制场景来控制该动力总成。
通过并行计算至少两种控制场景的成本，其中在一种控制场景中燃料电池单元开启，而在另一种控制场景中燃料电池单元关断，可在成本和能力方面选择最有利的成本场景。尽管由开启和关断燃料电池单元引起的负面影响(诸如由于燃料电池单元劣化引起的成本)在本文中可以与尽管功率需求相对较低但是开启燃料电池单元时由操作动力总成引起的负面影响(诸如燃料消耗增加)平衡。
尽管最有利的控制场景通常是总成本最低的场景，但是可以对成本进行加权，使得例如与燃料消耗的高成本相比，不符合预测的功率需求的成本被赋予更多的权重，或者反之亦然。在车辆中，这样的加权可以例如基于选定驾驶模式或基于由车辆用户(诸如驾驶员或车队操作员)设定的偏好来执行。
例如，最有利的控制场景可以是动力总成能够根据预测的功率需求来输送输出功率以及与燃料消耗和燃料电池劣化相关联的计算成本尽可能低中的一种控制场景。因此，如果动力总成在所有至少两种控制场景下都能够输送预测的输出功率，则可以选择燃料消耗和燃料电池劣化的计算成本最低的控制场景。然而，如果动力总成仅能够在所比较的控制场景中的一者中输送预测的输出功率(通常在燃料电池开启的情况下)，则与动力总成在其他控制场景中根据预测的功率需求来输送输出功率的无能力相关联的成本可能相对较高。这样的成本可以被称为功率降额的成本。在车辆中，功率降额可能需要降低车辆速度，由此导致与特定延迟相关联的成本。然而，在一些情况下，这可能导致车辆无法爬坡，在这种情况下，功率降额的成本可能高得无法接受。
成本的计算可以将怠速时的燃料消耗、启动和/或关闭时的燃料电池劣化、燃料价格、燃料电池单元价格、燃料电池单元效率、燃料电池电压循环劣化成本等作为输入参数。
预测范围可以根据时间来设定。替代地，当动力总成被配置用于为车辆提供动力时，可以根据距离来设定预测范围。预测范围可以是固定值，或者它可以改变，这取决于例如可预见的工况稳定性。例如，当动力总成设置在车辆中时，当车辆在已知的交通条件下行驶在已知路线(诸如先前行驶的路线)时，预测范围可以相对较长，而当车辆沿着对车辆来说是新路线的路线行驶时，预测范围可以设定得相对较短。预测范围还可以取决于例如用于存储该预测中所需和/或产生的数据的存储器的数据容量来设定。
该方法可以优选地连续执行，诸如以某个更新频率执行。因此，动力总成的控制可以根据选定控制场景不断更新。
当燃料电池单元关断时，它不提供任何输出功率并且不消耗任何燃料。当燃料电池单元开启时，它会消耗燃料，诸如氢气(H2)，并且它提供输出功率，该输出功率可以由电力消耗装置(诸如车辆的电动马达)使用，或者存储在电能存储***中。因此，当燃料电池开启时，产生与燃料电池消耗相关联的成本。
任选地，在第二控制场景中，允许由电能存储***提供的功率与由燃料电池单元提供的功率之间的比率在预测范围内变化。因此，可以允许电能存储***与燃料电池单元之间的功率分配取决于例如预测的功率需求而变化。
任选地，该动力总成包括至少两个燃料电池单元，该至少两个燃料电池单元中的每一者能够独立控制为该燃料电池单元开启的开启状态和该燃料电池单元关断的关断状态，其中该至少两种控制场景包括多种控制场景，该控制场景中的每一者与该至少两个燃料电池单元的开启状态和关断状态的唯一组合相关联。因此，每个燃料电池单元可控制为两种状态中的一者。由此可见，可用组合的数量以及因此可能的控制场景的数量随着可单独控制的燃料电池单元的数量而增加。对于具有n个燃料电池单元的燃料电池***，总共可能有2n种控制场景。例如，对于包括两个燃料电池单元的燃料电池***，总共可能有四种控制场景，因此该至少两种控制场景包括第一、第二、第三和第四控制场景。所提出的方法可考虑燃料电池单元之间的操作成本的差异，诸如燃料电池操作成本由于不同燃料电池单元的不同年限和/或尺寸而不同。
任选地，当该动力总成在该燃料电池单元关断的情况下操作时，计算与根据该第二控制场景控制该动力总成相关联的成本包括计算与该燃料电池单元的启动相关联的成本。燃料电池单元的启动在本文中意图开启燃料电池单元并逐渐增加功率。这一方面与燃料成本相关联，另一方面与燃料电池单元劣化成本相关联。
任选地，当该动力总成在该燃料电池单元开启的情况下操作时，计算与根据该第一控制场景控制该动力总成相关联的成本包括计算与该燃料电池单元的关闭相关联的成本。燃料电池单元关闭在本文中意图逐渐降低功率并关断燃料电池单元。通常，关闭与燃料电池单元劣化成本相关联。
任选地，该动力总成根据该预测的功率需求在至少该第一控制场景中输送功率的预期能力或无能力是通过获得该电能存储***的***状态并基于此来计算所述能力或无能力而确定的。***状态可以例如包括电能存储***温度、荷电状态(SoC)、健康状态(SoH)、充电或放电功率容量等。这些***状态与确定通常包括一个或多个电池的电能存储***是否能够符合预测的功率需求相关。***状态可以例如从电池管理单元或电能存储***的另一个控制单元接收。
任选地，与该至少两种控制场景中的每一者相关联的成本还包括与预期的电能存储***劣化相关联的成本。这种成本可能由于电能存储***内的电池高温和/或由于电能存储***在大功率和/或高充电/高充电/放电电流(充电速率和放电速率)下的操作引起的电能存储***内的高电池吞吐量而引起。
任选地，该方法还包括确定是否满足至少一个预定条件，其中计算该至少两种不同的控制场景的成本仅响应于满足该至少一个预定条件而执行。当不满足该至少一个预定条件时，可以计算单个控制场景的成本。这具有在不需要计算两种控制场景的成本的情况下节省计算能力的优点，例如，因为很明显动力总成必须在燃料电池开启或关断的情况下操作。当动力总成包括单个燃料电池单元或共同控制为开启或关断的若干燃料电池单元时，根据该实施方案的方法是最有用的。当动力总成包括若干可独立控制的燃料电池单元时，可以并行计算多种控制场景的成本，并且可以通过省略其中一个控制场景节省的计算能力可以忽略不计。该至少一个预定条件可以包括与电能存储***的SoC阈值、时间阈值和/或功率需求阈值有关的一个或多个条件。
任选地，该至少一个预定条件包括第一预定条件和第二预定条件，其中当不满足该第一预定条件时，仅对第一控制场景执行成本计算，并且当不满足该第二预定条件时，仅对第二控制场景执行成本计算。
任选地，当该动力总成在该燃料电池单元开启的情况下操作时，当该电能存储***的荷电状态高于第一阈值水平时认为满足该至少一个预定条件。该第一阈值水平可以被设定为在其以下电能存储***被预期不能为典型的预期功率需求输送足够的输出功率的水平。因此，在第一阈值水平以下，如果燃料电池单元关断，则不能预期动力总成将能够符合预测的功率需求。由此可以通过仅计算在燃料电池单元开启的情况下继续操作的成本来节省计算能力。当计算在燃料电池单元开启的情况下继续操作的成本时，可以允许燃料电池单元与电能存储***之间的功率分配在预测范围内变化。
任选地，当该动力总成在该燃料电池单元关断的情况下操作时，当该电能存储***的荷电状态低于第二阈值水平时认为满足该至少一个预定条件。第二阈值水平可以被设定为一定SoC，在该SoC处，电能存储***通常能够根据其自身的预期功率需求(即，在燃料电池单元关断的情况下)来输送输出功率。只要SoC高于第二阈值水平，就将仅计算在燃料电池单元关断的情况下时继续操作的成本。
任选地，该动力总成适于输送有助于推进车辆的功率，并且预测该功率需求包括：
-接收包括以下至少一者的车辆相关信息：该车辆在该预测范围期间的预期行驶路线的交通信息、该预期行驶路线的地形(terrain)信息、该预测范围期间的预期行驶路线的地貌(topographic)信息、该预测范围期间的预期行驶路线的天气信息以及车辆总重量信息，以及
-使用所述接收到的车辆相关信息来预测该预测范围内的功率需求。
一条或多条上述车辆相关信息可以有助于正确预测功率需求。
根据第二方面，上述目的通过用于控制动力总成的控制单元来实现，该控制单元被配置为执行根据第一方面的方法。该控制单元应当被理解为电子控制单元。
根据第三方面，上述目的通过一种动力总成来实现，该动力总成包括一个或多个燃料电池单元和用于存储由该一个或多个燃料电池单元产生的多余电能的电能存储***，该动力总成还包括根据第二方面的控制单元。
根据第四方面，提供了一种包括根据第三方面的动力总成的车辆，其中该动力总成适于输送有助于推进车辆的功率。
根据第五方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于当该程序在计算机上运行时执行根据该第一方面的方法的程序代码装置。该计算机可以是根据第二方面的控制单元。
根据第六方面，提供了一种承载计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括用于当该程序在计算机上运行时执行根据该第一方面的方法的程序代码装置。该计算机可以是根据第二方面的控制单元。
本发明的进一步优点和有利特征在具体实施方式和从属权利要求中公开。
附图说明
下文将参考附图更详细地描述作为示例引用的本发明的实施方案。
图1是车辆的示意性侧视图；
图2是根据本发明的示例性实施方案的动力总成的示意图；
图3是示出本发明的方法的一个实施方案的流程图，以及
图4a-b是示出根据本文的实施方案的控制单元的示意性框图。
具体实施方式
下文将参考附图更详细地描述作为示例引用的本发明的实施方案。
图1描绘了根据本发明的示例性实施方案的车辆100的侧视图。车辆100在这里是卡车，更具体地是用于牵引一个或多个挂车(未示出)的重型卡车。尽管示出了重型卡车100，但是应当注意，本发明不限于这种类型的车辆，而是可以用于任何其他类型的车辆，诸如公共汽车、建筑设备，例如，轮式装载机和挖掘机、乘用车，并且用于海洋船舶。本发明也适用于与车辆无关的其他应用，只要利用包括燃料电池单元和电能存储***ESS的动力总成。
车辆100包括动力总成1。动力总成1在这里用于为一个或多个电动马达(未示出)提供动力，这些电动马达用于为车辆100产生推进力。动力总成1可以另外或替代地用于为车辆100的其他电力消耗装置(未示出)(诸如用于冰箱***的电动马达、用于空调***的电动马达或车辆100的任何其他电力消耗功能)提供动力。
车辆100还包括根据本发明的示例性实施方案的控制单元5。控制单元5因此用于控制动力总成1。即使示出了车载控制单元5，但是应当理解，控制单元5也可以是远程控制单元5，即，非车载控制单元，或车载与非车载控制单元的组合。控制单元5可以被配置为通过发出控制信号和通过接收与动力总成1相关的状态信息来控制动力总成1。控制单元5可以形成动力总成1的一部分。
控制单元5是电子控制单元并且可以包括适于运行如本文公开的计算机程序的处理电路。控制单元5可以包括用于执行根据本发明的方法的硬件和/或软件。在一个实施方案中，控制单元5可以被表示为计算机。控制单元5可以由一或多个单独的子控制单元构成。另外，控制单元5可以通过使用有线和/或无线通信手段进行通信。
图2描绘了根据本发明的示例性实施方案的动力总成1的示意图。动力总成1例如可以用在如图1所示的车辆100中。
动力总成1包括至少一个燃料电池单元，在本文中为第一燃料电池单元2和第二燃料电池单元3。尽管没有详细示出，但是每个燃料电池单元2、3可以包括一个或多个燃料电池，通常是若干燃料电池。燃料电池也可以被表示为燃料电池堆，其中该燃料电池堆可以包括几百个燃料电池。此外，每个燃料电池单元被布置成为燃料电池提供必要的氢燃料(H2)和空气供应、冷却等。每个燃料电池单元2、3可以包括其自己的控制***，该控制***可通信地连接到控制单元5。尽管所示实施方案中的动力总成1包括两个燃料电池单元2、3，但是它可以替代地包括单个燃料电池单元，或多于两个燃料电池单元，诸如三个或更多个燃料电池单元。此外，当提供若干燃料电池单元时，燃料电池单元可以独立控制或共同控制。当可独立控制时，每个燃料电池单元可以被控制为开启状态或关断状态，而不管其他燃料电池单元的状态如何。当两个或更多个燃料电池单元可共同控制时，这些燃料电池单元可共同控制为开启状态或关断状态，即，所有燃料电池单元被共同控制为相同状态。两个燃料电池单元在一些情况下可以彼此依赖地控制，使得燃料电池单元中的一者根据其他燃料电池单元的状态被控制为开启状态或关断状态。
动力总成1还包括ESS 4，其进而可以包括一个或多个电池以用于存储由燃料电池单元2、3产生的多余电能以及用于提供来自动力总成1的输出功率。ESS 4电连接到燃料电池单元2、3。ESS 4可以包括它自己的控制***，该控制***通信地连接到控制单元5。ESS 4可以进一步用于存储在制动期间再生的能量，或者它可以被配置用于通过充电器充电，诸如从外部电网充电。
动力总成1还可以包括电力电子器件(未示出)以用于将由燃料电池单元2、3产生的和/或从ESS 4提供的电力转换成电力消耗装置6(诸如电动马达或另一个电力消耗装置)可用的电力。此外，作为上文提及的内容的补充或替代，动力总成1可以包括各种组件，诸如压缩机、传感器、泵、阀和电气组件。
图3描绘了根据本发明的一个实施方案的用于控制动力总成(诸如图2所示的动力总成1)的方法。该方法可以由控制单元5执行。
在第一步骤S1中，预测对在预测范围(诸如预测时间范围)内来自动力总成1的功率输送的功率需求。当动力总成1适于输送有助于推进车辆100的功率时，预测功率需求的步骤S1可以包括：
-接收包括以下至少一者的车辆相关信息：车辆100在该预测范围期间的预期行驶路线的交通信息、该预期行驶路线的地形信息、该预测范围期间的预期行驶路线的地貌信息、该预测范围期间的预期行驶路线的天气信息以及车辆总重量信息，以及
-使用所述接收到的车辆相关信息来预测该预测范围内的功率需求。
在第二步骤S2中，计算与在预测范围内根据至少两种不同的控制场景控制动力总成1相关联的成本。成本可以是货币成本。该至少两种不同的控制场景包括燃料电池单元2、3都关断且不提供任何输出功率的第一控制场景，以及燃料电池单元2、3开启并提供输出功率的第二控制场景。对于控制场景中的每一者，该相关联的成本至少包括：与动力总成1根据该预测的功率需求输送功率的预期能力或无能力相关联的成本，与燃料电池单元2、3的燃料消耗相关联的成本，以及与燃料电池劣化相关联的成本。在包括两个可独立控制的燃料电池单元2、3的所示动力总成1中，并行计算与四种不同的控制场景相关联的成本：第一控制场景，其中两个燃料电池单元2、3都关断；第二控制场景，其中燃料电池单元2、3都开启；第三控制场景，其中第一燃料电池单元2开启，而第二燃料电池单元3关断；以及第四控制场景，第二燃料电池单元3开启，而第一燃料电池单元2关断。
当动力总成1在燃料电池单元2、3关断的情况下操作时，计算与根据第二控制场景(即，其中燃料电池单元2、3都开启)控制动力总成1相关联的成本可以包括计算与第一燃料电池单元2、3的启动相关联的成本。该成本可以包括由于燃料电池在启动时劣化引起的成本和燃料成本两者。
当动力总成1在燃料电池单元2、3都开启的情况下操作时，计算与根据第一控制场景(即，燃料电池单元2、3都关断)控制动力总成1相关联的成本可以包括计算与燃料电池单元2、3的关闭相关联的成本。该成本可以包括由于燃料电池在关闭时劣化引起的成本和燃料成本两者。
动力总成至少在燃料电池单元2、3关断的第一控制场景中根据预测的功率需求来输送功率的预期能力或无能力可以通过获得ESS 4的***状态(诸如电池状态)并基于此计算能力或无能力来确定。诸如SoC、ESS温度等的***状态可以指示ESS 4输送符合预测的功率需求的输出功率的能力。ESS 4的***状态可以由ESS 4的控制***确定并传送给控制单元5。与预期能力或无能力相关联的成本是根据例如由于在燃料电池单元2、3关断的情况下(即，仅使用ESS 4进行功率输送)动力总成1根据预测的功率需求输送功率的无能力引起的预期延迟而计算的。
与控制场景中的每一者相关联的成本还可以包括与ESS 4在预测范围内的预期劣化相关联的成本。
在第三步骤S3中，将相应的至少两种控制场景的计算出的成本进行比较以获得比较结果。在示例性实施方案中，比较了所有四种控制场景的成本。
在第四步骤S4中，基于比较结果选择至少两种控制场景中的一者。通常，从成本角度选择最有利的控制场景，即，与至少在燃料成本、燃料电池劣化以及根据与预测的功率需求输送功率的能力或无能力方面的最低总成本相关联的控制场景。
在第五步骤S5中，根据选定控制场景控制动力总成1。
该方法可以包括由虚线标记的任选步骤S0，在该步骤中确定是否满足至少一个预定条件。当满足预定条件时，执行计算至少两种不同的控制场景的成本的步骤S2。当不满足预定条件时，不会为所有可能的成本场景计算成本。相反，可以针对单个控制场景计算成本，诸如仅针对第一或第二控制场景计算成本。
例如，当动力总成1在燃料电池单元2、3都开启的情况下操作时，可以设定至少一个预定条件，使得当ESS 4的SoC高于第一阈值水平时认为满足该至少一个预定条件。如果SoC低于第一阈值水平，则可能不希望甚至不可能关断燃料电池单元2、3。因此，如果从ESS4的控制***接收到的SoC值低于第一阈值水平，则仅针对燃料电池单元2、3继续开启的第二控制场景计算成本。该至少一个预定条件还可以包括与预测的功率需求相关的条件，诸如第一功率需求阈值水平，低于该第一功率阈值水平，认为满足条件并且计算第一和第二控制场景两者的成本。SoC与功率需求阈值的组合可以用于确定是否满足该至少一个预定条件。
当动力总成1替代地在燃料电池单元2、3关断的情况下操作时，可以设定至少一个预定条件，使得当ESS 4的SoC低于第二阈值水平时认为满足该至少一个预定条件。只要SoC高于第二阈值水平，ESS 4就被预期在不开启燃料电池单元2、3的情况下输送足够的输出功率。因此，仅针对燃料电池单元2、3继续关断的第一控制场景计算成本。第二阈值水平在本文中被设定为比第一阈值水平更高的值。
如果该至少一个预定条件还包括与预测的功率需求相关的条件，则在这种情况下，如果功率需求高于第二功率需求阈值水平，则可以认为满足该条件。因此，如果功率需求高于第二功率需求阈值水平，则计算第一和第二控制场景两者的成本。该至少一个预定条件还可以包括与时间相关的条件，其中当动力总成1已经在燃料电池2、3关断的情况下操作超过时间阈值的时间段时，认为满足预定条件并且计算第一和第二控制场景两者的成本。
为了执行本文描述的方法步骤，控制单元5可以被配置为执行上述步骤S0至S5中的任一者或多者，和/或本文的任何其他示例或实施方案。控制单元5可以例如包括如图4a和图4b中描绘的布置。
控制单元5可以包括输入和输出接口500，其被配置为与本文的实施方案的任何必要组件和/或实体进行通信，以例如从ESS 4接收***状态，接收交通信息、地形信息、地貌信息、天气信息和车辆总重量信息。输入和输出接口500可以包括无线和/或有线接收器(未示出)和无线和/或有线发射器(未示出)。控制单元5可以被布置在车辆100的任何合适的位置中。控制单元5可以使用输入和输出接口500通过使用以下任一者或多者控制车辆100中的传感器、致动器、子***和接口并与其进行通信：控制器局域网(CAN)、以太网电缆、Wi-Fi、蓝牙和其他网络接口。
控制单元5被布置成通过预测单元501基于经由接口500接收的数据来预测对在预测范围内来自动力总成1的功率输送的功率需求。
控制单元5可以进一步被布置成通过确定单元502来确定是否满足至少一个预定条件。
控制单元5进一步布置成通过计算单元503来计算与在预测范围期间根据至少两种不同的控制场景控制动力总成1相关联的成本。
控制单元5进一步被布置成通过比较单元504将相应的至少两种控制场景的计算出的成本进行比较以获得比较结果。
控制单元5进一步被布置成通过选择单元505基于比较结果选择至少两种控制场景中的一者，并通过控制单元506根据选定控制场景来控制动力总成1。
本文描述的方法可以通过一个处理器或一个或多个处理器(诸如图4a中描绘的控制单元5中的处理电路的处理器560)连同用于执行本文中的实施方案的功能和动作的计算机程序代码来实施。上文提到的程序代码也可以作为计算机程序介质提供，例如以承载用于在加载到控制单元5中时执行本文描述的方法步骤的计算机程序代码的数据计算机可读介质的形式提供。一种这样的计算机可读介质可以为记忆棒的形式。计算机程序代码还可以作为服务器上的纯程序代码提供并下载到控制单元5。
控制单元5还可以包括存储器570，该存储器包括一个或多个存储器单元。存储器570包括可由控制单元5中的处理器执行的指令。存储器570被布置成用于存储例如信息、数据、控制场景、成本等以在控制单元5中执行时执行本文的方法。
在一些实施方案中，计算机程序580包括指令，所述指令在由计算机(例如，至少一个处理器560)执行时使控制单元5的至少一个处理器执行上述方法步骤。
在一些实施方案中，计算机可读存储介质590包括相应的计算机程序580。计算机可读存储介质590可以包括用于当所述程序产品在计算机(例如，至少一个处理器560)上运行时执行上述方法步骤的程序代码。
本领域技术人员将理解，上述控制单元5中的单元可以指代模拟和数字电路的组合，和/或被配置有例如存储在控制单元5中的软件和/或固件的一个或多个处理器，该软件和/或固件由相应的一个或多个处理器(诸如上述处理器)执行。这些处理器中的一者或多者以及其他数字硬件可以包括在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干处理器和各种数字硬件可以分布在若干单独的组件中，无论是单独封装还是组装到片上***中。
应当理解，本发明不限于上述和附图中所示的实施方案；而是，本领域技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于控制动力总成(1)的计算机实施方法，所述动力总成(1)包括燃料电池单元(2、3)和用于存储由所述燃料电池单元(2、3)产生的多余电能的电能存储***(4)，所述方法包括：
-预测(S1)对在预测范围内来自所述动力总成(1)的功率输送的功率需求，
-计算(S2)与在所述预测范围期间根据至少两种不同的控制场景控制所述动力总成(1)相关联的成本，其中所述至少两种不同的控制场景包括所述燃料电池单元(2、3)关断的第一控制场景和所述燃料电池单元(2、3)开启的第二控制场景，其中对于所述控制场景中的每一者，所述相关联的成本至少包括：
与所述动力总成(1)根据所述预测的功率需求输送功率的预期能力或无能力相关联的成本，
与燃料消耗相关联的成本，以及
与燃料电池劣化相关联的成本，
-将相应的至少两种控制场景的计算出的成本进行比较(S3)以获得比较结果，
-基于所述比较结果来选择(S4)所述至少两种控制场景中的一者，以及
-根据所述选择的控制场景来控制(S5)所述动力总成(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第二控制场景中，允许由所述电能存储***(4)提供的功率与由所述燃料电池单元(2、3)提供的功率之间的比率在所述预测范围内变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述动力总成(1)包括至少两个燃料电池单元(2、3)，所述至少两个燃料电池单元(2、3)中的每一者能够独立控制为所述燃料电池单元(2、3)开启的开启状态和所述燃料电池单元(2、3)关断的关断状态，其中所述至少两种控制场景包括多种控制场景，所述控制场景中的每一者与所述至少两个燃料电池单元(2、3)的开启状态和关断状态的唯一组合相关联。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述动力总成(1)在所述燃料电池单元(2、3)关断的情况下操作时，计算与根据所述第二控制场景控制所述动力总成(1)相关联的成本包括计算与所述燃料电池单元(2、3)的启动相关联的成本。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述动力总成(1)在所述燃料电池单元(2、3)开启的情况下操作时，计算与根据所述第一控制场景控制所述动力总成(1)相关联的成本包括计算与所述燃料电池单元(2、3)的关闭相关联的成本。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述动力总成(1)在至少所述第一控制场景中根据所述预测的功率需求输送功率的预期能力或无能力是通过获得所述电能存储***(4)的***状态并基于此来计算所述能力或无能力而确定的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中与所述至少两种控制场景中的每一者相关联的成本还包括与预期的电能存储***劣化相关联的成本。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括确定是否满足至少一个预定条件，其中计算所述至少两种不同的控制场景的成本仅响应于满足所述至少一个预定条件而执行。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：
当所述动力总成(1)在所述燃料电池单元(2、3)开启的情况下操作时，当所述电能存储***(4)的荷电状态高于第一阈值水平时认为满足所述至少一个预定条件，和/或
当所述动力总成在所述燃料电池单元(2、3)关断的情况下操作时，当所述电能存储***(4)的荷电状态低于第二阈值水平时认为满足所述至少一个预定条件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述动力总成(1)适于输送有助于推进车辆(100)的功率，并且其中预测所述功率需求包括：
-接收包括以下至少一者的车辆相关信息：所述车辆(100)在所述预测范围期间的预期行驶路线的交通信息、所述预期行驶路线的地形信息、所述预测范围期间的所述预期行驶路线的地貌信息、所述预测范围期间的所述预期行驶路线的天气信息以及车辆总重量信息，以及
-使用所述接收到的车辆相关信息来预测所述预测范围内的功率需求。
11.一种用于控制动力总成(1)的控制单元(5)，所述控制单元(1)被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.一种动力总成(1)，其包括一个或多个燃料电池单元(2、3)和用于存储由所述一个或多个燃料电池单元(2、3)产生的多余电能的电能存储***(4)，所述动力总成(1)还包括根据权利要求11所述的控制单元(5)。
13.一种车辆(100)，其包括根据权利要求12所述的动力总成(1)，其中所述动力总成(1)适于输送有助于推进所述车辆(100)的功率。
14.一种计算机程序(580)，其包括用于当所述程序(580)在计算机上运行时执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的程序代码装置。
15.一种承载计算机程序(580)的计算机可读介质(590)，所述计算机程序包括用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的程序代码装置。
CN202310684648.4A 2022-06-14 2023-06-09 用于控制动力总成的方法 Pending CN117227588A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22179033.0 2022-06-14
EP22179033.0A EP4292864A1 (en) 2022-06-14 2022-06-14 A method for controlling a power assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117227588A true CN117227588A (zh) 2023-12-15

Family

ID=82058282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310684648.4A Pending CN117227588A (zh) 2022-06-14 2023-06-09 用于控制动力总成的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230398907A1 (zh)
EP (1) EP4292864A1 (zh)
JP (1) JP2023182546A (zh)
KR (1) KR20230171872A (zh)
CN (1) CN117227588A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118003983B (zh) * 2024-04-08 2024-06-07 长城汽车股份有限公司 一种燃料电池的控制方法、装置、车辆和存储介质

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101852888B1 (ko) 2013-03-26 2018-06-04 한화지상방산 주식회사 하이브리드 전력 공급 시스템의 동작 방법
DE102019110343A1 (de) * 2019-04-18 2020-10-22 e.Go REX GmbH Schaltungsanordnung für ein bordnetz eines elektrisch angetriebenen kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben einer solchen schaltungsanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023182546A (ja) 2023-12-26
KR20230171872A (ko) 2023-12-21
US20230398907A1 (en) 2023-12-14
EP4292864A1 (en) 2023-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10464547B2 (en) Vehicle with model-based route energy prediction, correction, and optimization
US10675983B2 (en) Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle
US8957623B2 (en) Systems and methods for controlling multiple storage devices
US8412476B2 (en) Travel support system, method, and program
CN105270412B (zh) 利用动能变化补偿的剩余能量可行驶距离预测
US10946766B2 (en) Electrically powered vehicle
US20040164616A1 (en) Method for controlling vehicular electric system
US11485241B2 (en) Efficient computing in vehicles
JP2008228403A (ja) 車両用電源装置
CN106043287B (zh) 用于控制混合动力车辆的ldc的***和方法
CN117227588A (zh) 用于控制动力总成的方法
US10794353B2 (en) Vehicle system including idle stop and go function and method for controlling idle stop and go
US20230271529A1 (en) A method for controlling an energy storage system of a vehicle
KR20230171896A (ko) 전력 어셈블리를 제어하기 위한 방법
CN112810555B (zh) 用于车辆的智能能量管理***及相应方法
CN114834433A (zh) 混动车辆动力模式的管理方法、装置、电子设备及介质
US11827208B2 (en) Driving guide setting system of electric operating vehicle and method of setting the driving guide
US20240157834A1 (en) Method for providing an additional capacity of an electrochemical energy store of an electrically drivable vehicle
CN118202495A (zh) 用于基于关闭持续时间确定包括多个燃料电池***的燃料电池装置的启动顺序的方法
CN111942218B (zh) 车用复合电池的电流分配装置及电流分配方法
US20210218268A1 (en) Solar charging of multiple battery banks
WO2023186377A2 (en) System and method for controlling a fleet of fuel cell vehicles
WO2024008268A1 (en) A method of controlling an electric power system
CN115635863A (zh) 用于控制从电网到车辆的电力传输的方法
WO2024008265A1 (en) A method of controlling an electric power system of a fuel cell electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication