[发明专利]基于数字孪生体的管理系统和方法及基于数字孪生体的燃料电池管理系统和方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生体的管理系统，包括：

调试数字孪生体，所述调试数字孪生体与物理系统相对应，并且在所述物理系统的调试期间基于所述物理系统的调试输入数据和调试输出数据进行更新；

调试控制器，所述调试控制器基于所述调试数字孪生体进行初始化，并且配置成在所述调试期间管理和控制所述物理系统；

操作数字孪生体，所述操作数字孪生体基于所述调试数字孪生体生成，并且在所述物理系统的操作期间基于所述物理系统的操作输入数据和操作输出数据进行适配，其中所述操作输入数据覆盖与所述调试输入数据不同的数据范围；以及

操作控制器，所述操作控制器由所述调试控制器进行初始化，并且基于所述操作数字孪生体适配，并且配置成在所述操作期间管理和控制所述物理系统，

其中所述调试数字孪生体基于用户输入和母模型生成。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述物理系统为燃料电池系统，并且所述母模型包括所述燃料电池系统中每个资产的时间相关第一原理方程，所述时间相关第一原理方程表示材料、热、电子、动量和化学反应的物理传递过程。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户输入包括所述物理系统的上下文信息，所述物理系统的所述上下文信息包括所述物理系统的环境信息、地理空间信息和负载需求信息中的至少一者。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

约束生成器，所述约束生成器用于基于所述调试数字孪生体生成所述物理系统的约束；以及

测试信号生成器，所述测试信号生成器用于基于所述约束生成所述物理系统的所述调试输入数据，并且将所述调试输入数据提供给所述物理系统。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述调试数字孪生体、所述调试控制器、所述操作数字孪生体和所述操作控制器经由接口彼此通信。

6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括所述物理系统的一个或多个关联系统，其中所述一个或多个关联系统与所述接口通信并且包括修复系统和采购系统。

7.一种基于数字孪生体的管理方法，包括：

基于用户输入和母模型，生成与物理系统相对应的调试数字孪生体；

基于所述调试数字孪生体，对调试控制器进行初始化；

测试所述物理系统，并且通过所述调试控制器管理和控制所述物理系统；

接收所述物理系统的调试输入数据和调试输出数据；

基于所述调试输入数据和所述调试输出数据，更新所述调试数字孪生体；

基于更新后的调试数字孪生体，生成操作数字孪生体；

通过所述调试控制器对操作控制器进行初始化；

操作所述物理系统，并且通过所述操作控制器管理和控制所述物理系统；

接收所述物理系统的操作输入数据和操作输出数据，其中所述操作输入数据覆盖与所述调试输入数据不同的数据范围；

基于所述物理系统的所述操作输入数据和所述操作输出数据来适配所述操作数字孪生体；

基于适配后的操作数字孪生体来适配所述操作控制器；以及

通过适配后的操作控制器来管理和控制所述物理系统。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述用户输入包括所述物理系统的上下文信息，所述物理系统的所述上下文信息包括所述物理系统的环境信息、地理空间信息和负载需求信息中的至少一者，所述物理系统为燃料电池系统，并且所述母模型包括所述燃料电池系统中每个资产的时间相关第一原理方程，所述时间相关第一原理方程表示材料、热、电子、动量和化学反应的物理传递过程。

9.根据权利要求8所述的方法，包括：

基于大量历史数据、第一原理方程或其组合，预先建立所述母模型；以及

将所述母模型存储在云中，或者将所述母模型部署在靠近所述物理系统的边缘控制器处。