【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制至少两个燃料电池系统的操作的计算机实现的方法。本专利技术还涉及一种控制单元、一种推进系统、一种车辆、一种计算机程序和一种计算机可读介质。本专利技术可适用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和施工设备。尽管本专利技术将关于卡车进行描述，但是本专利技术不限于这种特定车辆，而是也可以用于诸如轮式装载机、挖掘机、自卸货车、乘用车等其他车辆中。本专利技术还可以适用于非车辆应用。
技术介绍
1、有许多不同的技术可以为车辆产生推进力。一种这样的技术是使用电力来驱动车辆的一个或多个电机。电机可通过使用多个燃料电池系统来供电。
2、燃料电池是一种将化学能转化为电能的电化学电池。燃料电池将燃料(通常是氢气)和氧化剂(通常是氧气)的化学能转化为电能。因此，燃料电池可以用作电池组的替代或补充。近年来，燃料电池已被考虑用于为诸如纯电动车辆和混合动力电动车辆的电动车辆提供动力。
3、组合起来用于为车辆提供动力的燃料电池系统在使用期间容易劣化。劣化会对系统的使用寿命产生负面影响。因此，尽量减少系统的劣化程度，从而延长使用寿命至关重要。
4、鉴于上述情况，人们努力提高此类系统的使用寿命，并且本专利技术针对使用至少两个燃料电池系统来提供电力的情况。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种用于控制至少两个燃料电池系统的操作的改进方法，或者至少提供一种合适的替代方案。特别地，本专利技术的目的是增加组合系统的使用寿命。本专利技术的其他目的是提供一种改进的
2、根据本专利技术的第一方面，所述目的至少部分地通过根据权利要求1所述的方法来实现。
3、因此，提供了一种用于控制至少两个燃料电池系统的操作的计算机实现的方法。
4、每个燃料电池系统适于以可调整操作动态和/或在限定燃料电池系统的操作约束条件的可调整操作窗口中操作，其中增加操作动态和/或操作窗口与燃料电池系统的增加的预期劣化相关联，并且其中减小操作动态和/或操作窗口与燃料电池系统的减少的预期劣化相关联。
5、所述方法包括：
6、- 获得每个燃料电池系统的估计的实际健康状态，
7、- 比较燃料电池系统的实际健康状态，并且当该比较指示燃料电池系统的实际健康状态之间的预定义差异时：
8、- 识别该至少两个燃料电池系统中具有该至少两个燃料电池系统的最低实际健康状态的第一燃料电池系统，
9、- 将第一燃料电池系统的实际健康状态与第一燃料电池系统的确定的预期健康状态进行比较，其中预期健康状态基于第一燃料电池系统的历史使用情况，并且
10、- 当第一燃料电池系统的实际健康状态比其预期健康状态差时，减小第一燃料电池系统的操作动态和/或操作窗口，并且增加另一燃料电池系统的操作动态和/或操作窗口。
11、燃料电池系统适于被单独控制，即一个系统的操作动态和/或操作窗口可以增加，而同时另一个燃料电池系统的操作动态和/或操作窗口可以减小。
12、系统的操作动态在本文中是指系统的操作如何随时间变化。例如，操作参数在使用期间的巨大和/或快速变化表示与操作参数变化较小和/或较慢的情况相比的系统的较高操作动态。这也可以被称为系统的摆动速率。操作窗口在本文中是指操作参数在使用期间所在的窗口或范围。举例来说，操作参数可以指从系统输出的功率。因此，操作动态可以被定义为燃料电池系统的功率动态，例如燃料电池系统可以多快地从低功率变为高功率或全功率。操作参数的其他非限制性示例是电压水平、安培水平和功率吞吐量。作为又一个非限制性示例，操作参数可以与是否允许系统关机有关。例如，燃料电池系统过多的关机可能导致较高的劣化。
13、通过提供本文公开的方法，即通过控制本文公开的燃料电池系统的操作，可以实现燃料电池系统的更相似或平衡的劣化水平。换句话说，可以平衡燃料电池系统的使用寿命，从而增加组合系统的使用寿命。另外，通过本专利技术，可以满足例如车辆所需的功率需求，同时确保组合系统的使用寿命不会受到负面影响。
14、本专利技术基于这样的认识：基于燃料电池系统的历史使用情况的预期健康状态并不总是与实际健康状态相同。原因在于可能难以评估燃料电池系统的实际工况。因此，根据使用期间(即在操作期间)的实际工况，燃料电池系统的劣化可能会比预期的更少或更多。因此，通过基于上述偏差来控制操作，可以通过允许更多地使用其他燃料电池系统来管理高于基于历史使用情况的预期劣化的燃料电池系统的预期之外的劣化。因此，由于组合系统的使用寿命基于最弱燃料电池系统的使用寿命，因此可以延长组合系统的使用寿命。另外，作为另一个示例，已经认识到，由于燃料电池系统的件间变异(piece to piecevariation)，实际健康状态可能不同于预期健康状态。此外，在确定预期健康状态时，实际操作中可能存在未被考虑的噪声因素。通过本文公开的实际健康状态和预期健康状态的比较，可以考虑这些噪声因素的影响。
15、健康状态在这里是指影响燃料电池系统剩余寿命的燃料电池系统的劣化水平。例如，100%健康状态意味着系统是新的并且未使用过，而50%健康状态意味着剩余寿命是系统总寿命的50%。
16、任选地，当燃料电池系统的实际健康状态的比较指示燃料电池系统的实际健康状态之间没有差异时，该方法包括以相同的操作动态和/或在相同的操作窗口中操作燃料电池系统。
17、任选地，当燃料电池系统的实际健康状态之间的差异超过预定义差异阈值时，燃料电池系统的实际健康状态之间的比较的结果指示预定义差异。因此，可以避免不必要的调整，这些调整对组合使用寿命只有轻微的影响，或者甚至根本没有影响。预定义差异阈值可以例如对应于实际健康状态的1%至5%的差异。
18、任选地，所述方法还包括：
19、- 当第一燃料电池系统的实际健康状态好于其预期健康状态时，以相同的操作动态和/或在相同的操作窗口中操作燃料电池系统。这还意味着组合系统的使用寿命增加，即这种情况可以指示燃料电池系统之间令人满意的功率分配。
20、任选地，进行第一燃料电池系统的操作动态和/或操作窗口的减小和另一燃料电池系统的操作动态和/或操作窗口的增加，使得该至少两个燃料电池系统的组合操作动态和/或组合操作窗口保持不变。因此，可以确保满足来自该至少两个燃料电池系统的所需功率输出。
21、任选地，该方法响应于获得激活全部该至少两个燃料电池系统的请求而被启动。因此，该方法可以仅在需要时启动，这意味着效率提高、处理能力需求降低等。
22、可选地，第一燃料电池系统的历史使用情况包括以下项中的至少一项：
23、- 燃料电池系统在操作期间的功率输出，
24、- 燃料电池系统在操作期间的操作动态，
25、- 燃料电池系统在操作期间的功率循环频率，
26、- 操作期间的环境温度条件，
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【技术保护点】
1.一种用于控制至少两个燃料电池系统(FCS1, FCS2)的操作的计算机实现的方法，其中每个燃料电池系统适于以可调整操作动态和/或在限定所述燃料电池系统的操作约束条件的可调整操作窗口中操作，其中增加所述操作动态和/或所述操作窗口与所述燃料电池系统的增加的预期劣化相关联，并且其中减小所述操作动态和/或所述操作窗口与所述燃料电池系统的减少的预期劣化相关联，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述燃料电池系统(FCS1, FCS2)的所述实际健康状态的所述比较指示所述燃料电池系统(FCS1, FCS2)的所述实际健康状态之间没有差异时，所述方法包括以相同的操作动态和/或在相同的操作窗口中操作所述燃料电池系统。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述燃料电池系统(FCS1, FCS2)的所述实际健康状态之间的差异超过预定义差异阈值时，所述燃料电池系统(FCS1, FCS2)的所述实际健康状态之间的所述比较的结果指示所述预定义差异。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括：
5.根据前述权利要求中任一项
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法响应于获得激活全部所述至少两个燃料电池系统(FCS1, FCS2)的请求而被启动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一燃料电池系统的所述历史使用情况包括以下项中的至少一项：
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述燃料电池系统(FCS1, FCS2)的操作期间，所述方法以预先确定的更新频率更新，所述预先确定的更新频率例如为与所述燃料电池系统中的至少一个燃料电池系统的预先确定的操作小时数相对应的更新频率。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述预先确定的更新频率是可变的，例如相对于环境温度条件和环境天气条件中的至少一者是可变的。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中基于所述燃料电池系统(FCS1,FCS2)之间的所述实际健康状态的所述差异的大小，在操作期间修改所述预先确定的更新频率。
11.一种用于控制至少两个燃料电池系统(FCS1, FCS2)的操作的控制单元(110)，其中所述控制单元被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
12.一种用于车辆的推进系统(1)，其包括至少两个燃料电池系统(FCS1, FCS2)，并且还包括根据权利要求11所述的控制单元。
13.一种车辆(100)，其包括根据权利要求12所述的推进系统。
14.一种计算机程序，其包括程序代码模块，所述程序代码模块用于当所述程序在计算机上运行时，例如在根据权利要求11所述的控制单元上运行时，执行根据权利要求1至10中任一项所述的步骤。
15.一种承载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码模块，所述程序代码模块用于当所述程序在计算机上运行时，例如在如权利要求11所述的控制单元上运行时，执行如权利要求1至10中任一项所述的步骤。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于控制至少两个燃料电池系统(fcs1, fcs2)的操作的计算机实现的方法，其中每个燃料电池系统适于以可调整操作动态和/或在限定所述燃料电池系统的操作约束条件的可调整操作窗口中操作，其中增加所述操作动态和/或所述操作窗口与所述燃料电池系统的增加的预期劣化相关联，并且其中减小所述操作动态和/或所述操作窗口与所述燃料电池系统的减少的预期劣化相关联，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述燃料电池系统(fcs1, fcs2)的所述实际健康状态的所述比较指示所述燃料电池系统(fcs1, fcs2)的所述实际健康状态之间没有差异时，所述方法包括以相同的操作动态和/或在相同的操作窗口中操作所述燃料电池系统。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述燃料电池系统(fcs1, fcs2)的所述实际健康状态之间的差异超过预定义差异阈值时，所述燃料电池系统(fcs1, fcs2)的所述实际健康状态之间的所述比较的结果指示所述预定义差异。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括：
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中进行所述第一燃料电池系统的所述操作动态和/或所述操作窗口的所述减小和所述另一燃料电池系统的所述操作动态和/或所述操作窗口的所述增加，使得所述至少两个燃料电池系统(fcs1, fcs2)的组合操作动态和/或组合操作窗口保持不变。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法响应于获得激活全部所述至少两个燃料电池系统(fcs1, fcs2)的请求而被启动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第...
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