[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在审
申请号: | 202211533140.6 | 申请日: | 2022-12-01 |
公开(公告)号: | CN116198344A | 公开(公告)日: | 2023-06-02 |
发明(设计)人: | C·M·布尔皮特;D·C·福里克;J·法恩斯沃斯;A·萨塔;A·C·艾茨;L·E·鲍尔;D·K·林;J·J·桑德;L·A·里佩尔迈耶;S·A·弗里德曼;横尾将士 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车工程及制造北美公司 |
主分类号: | B60L50/75 | 分类号: | B60L50/75;B60L15/32;B60L15/38;B60L15/20 |
代理公司: | 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 | 代理人: | 郭万方 |
地址: | 美国得*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 模块化 燃料电池 系统 架构 电力 分配 模块 控制系统 | ||
本公开涉及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。提供了用于使系统模块化的系统和方法。具有电隔离的高压系统的并联电力系统促进了模块化。提供一种控制系统,其优化电力需求和/或扭矩请求的分配,以便将系统的效率、耐久性、驾驶性能和/或安全性保持在最佳范围内。在一些情况下,电力的分配是不均匀的,以便延长电池寿命,而在其他情况下,电池系统上的电力汲取保持相等和恒定,以便适当地管理并联电力系统的充电状态。在其它情况下,所选择的电力分配将电力需求和/或扭矩请求保持在最小和最大水平/容量之间,并且电力分配避免了单个电力系统的开/关。
技术领域
本公开总体上涉及车辆中的燃料电池系统,并且特别地,一些实施方式可以涉及模块化燃料电池系统架构,其允许大规模生产用于广泛应用或用途的燃料电池动力系统。各种实施例涉及用于将电力分配到系统的模块的控制系统。
背景技术
燃料电池可以以其中燃料电池电连通以便为系统供电的方式堆叠。燃料电池可用于为车辆供电。有时使用装配线来帮助批量生产。当电池和内燃机一起用于混合动力车辆时,内燃机有时对电池再充电。
发明内容
根据所公开的技术的各种实施例,提供了一种车辆的模块化系统,该模块化系统包括: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。
模块化系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个。所述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生成的电力量,其中基于多个并联系统中的各个并联系统的各个状态来执行分配;并且其中所述电气控制单元包括其中所述第一并联系统提供与所述第二并联系统不同的扭矩量的状态。模块化系统还包括:电气控制单元,其包括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请求的总电力。
根据所公开的技术的各种实施例,提供了一种车辆的模块化系统,该模块化系统包括: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;以及在多个并联系统之间分配生成的电力量;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、其中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。
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