[发明专利]模块化燃料电池系统架构和将电力分配到模块的控制系统

权利要求书

1.一种车辆的模块化系统，包括：

轴；以及

彼此电隔离的多个并联系统，所述多个并联系统包括：

用于使所述轴旋转的第一并联系统，所述第一并联系统包括第一电机和第一并联系统发电模块，所述第一电机耦接到所述轴以使所述轴旋转，所述第一并联系统发电模块耦接到所述电机以驱动所述第一电机；以及

用于使所述轴旋转的第二并联系统，所述第二并联系统包括第二电机和第二并联系统发电模块，所述第二电机耦接到所述轴以使所述轴旋转，所述第二并联系统发电模块耦接到所述第二电机以驱动所述第二电机。

2.根据权利要求1所述的模块化系统，还包括：

电气控制系统，所述电气控制系统

接收指示请求所述模块化系统产生的扭矩量的输入；以及

在多个并联系统之间分配电力量的生成，

其中，所述分配基于所述多个并联系统中的各个并联系统的各个状态来执行；并且

其中，所述电气控制单元包括其中所述第一并联系统中的至少一个提供与所述第二并联系统不同的扭矩量并且其中从所述多个并联系统中的不同并联系统请求总电力的不同百分比的状态，其中，所述总电力是驱动所述车辆所需的总电力。

3.一种车辆的模块化系统，包括：

轴；

控制系统；以及

多个并联系统，所述多个并联系统包括：

用于使所述轴旋转的第一并联系统，所述第一并联系统包括第一电机和第一并联系统发电模块，所述第一电机耦接到所述轴以使所述轴旋转，所述第一并联系统发电模块耦接到所述电机以驱动所述第一电机；以及

用于使所述轴旋转的第二并联系统，所述第二并联系统包括第二电机和第二并联系统发电模块，所述第二电机耦接到所述轴以使所述轴旋转，所述第二并联系统发电模块耦接到所述第二电机以驱动所述第二电机；

其中，当所述控制系统被激活时，所述控制系统执行包括以下的操作：

接收指示请求所述模块化系统产生的扭矩量的输入；以及

在所述多个并联系统之间分配所述电力量的生成；其中所述分配至少取决于所述多个并联系统中的各个并联系统的各个状态；并且

其中，所述电气控制系统包括在正常操作期间出现的、所述第一并联系统被请求提供与所述第二并联系统不同的扭矩量的状态。

4.根据权利要求3所述的模块化系统，其中所述第一并联系统还包括：

第一类型的第一并联系统能量模块，其向所述第一电机供应电力；以及

第二类型的第一并联系统能量模块，其向所述第一电机供应电力。

5.根据权利要求4所述的模块化系统，其中：

第一类型的第一并联系统能量模块包括燃料电池；并且

第二类型的第一并联系统能量模块包括能够驱动第一电机的电池。

6.根据权利要求3所述的模块化系统，所述分配被确定为在所述多个并联系统之间分配电力，以便进行以下中的至少一者：

保持所述多个并联系统的电池的当前充电状态高于阈值；

保持从所述多个并联系统中的给定并联系统请求的给定电力低于上阈值，所述上阈值基于经由所述给定并联系统可用于驱动所述模块化系统的最大可用电力；

保持从所述多个并联系统中的给定并联系统请求的给定电力高于下阈值；

使从每个并联系统的每个电池系统汲取的电力相对于彼此均衡，以便延长电池寿命；以及

当电池系统未被充电时，维持从每个并联系统的每个电池系统的恒定电力汲取，以便延长电池寿命。

7.根据权利要求3所述的模块化系统，所述分配被确定为在所述多个并联系统之间分配电力，以便使来自每个并联系统的每个电池的电荷的汲取相对于彼此均衡。

8.根据权利要求3所述的模块化系统，所述分配被确定为在所述多个并联系统之间分配电力，以便实现比没有所述分配时更高的燃料效率。