[发明专利]用于混合架构车辆的能源调度优化的技术

说明书

本发明公开了用于混合架构车辆的能源调度优化的技术。用于能量消耗优化的技术包括与燃料电池电动车辆（FCEV）或其他混合架构车辆通信的计算设备。计算设备接收任务参数和与FCEV相关联的优化目标以及与外部能源相关联的成本信息。每个外部能源对应于FCEV的机载能量存储设备。计算设备使用FCEV的车辆模型基于任务参数、优化目标和成本信息来确定优化的能源调度。优化的能源调度指示向车载能量存储设备中的一个或多个供应来自相关联外部能源的能量。计算设备可以使用部件老化模型为FCEV推荐部件更换。描述并要求保护其他实施例。

技术领域

本公开总体上涉及混合动力车辆领域，并且更特别地涉及燃料电池电动车辆和用于

操作燃料电池电动车辆的方法。

背景技术

燃料电池是电化学设备，它可以通过燃料与氧化剂（诸如大气中包含的氧气）的电化学反应，将来自燃料（诸如氢气）的化学能转化为电能。燃料电池系统作为一种能量供应系统正在被广泛开发，因为燃料电池在环境上是优越的和高度高效的。为了改进系统效率和燃料利用率并减少外部水的使用，燃料电池系统通常包括阳极再循环回路。通常，多个燃料电池堆叠在一起（通常称为燃料电池堆）以实现期望的电压。

燃料电池电动车辆（FCEV）通常采用串联混合架构，其中燃料电池与电池组一起用于向电驱动系统提供电力。典型的FCEV包括储氢罐，其可以在氢燃料供应站处进行再填充。附加地，某些FCEV可能支持从外部电源给电池组充电。因此，FCEV可以支持具有不同成本和再供应特性的多种不同的能源。

发明内容

根据本公开的一个方面，用于能量消耗优化的计算设备包括操作员接口、能量信息接口和能量调度优化器。操作员接口用于接收与具有多个车载能量存储设备的混合架构车辆相关联的任务参数，并接收与混合架构车辆相关联的优化目标。能量信息接口用于接收与多个外部能源相关联的成本信息，其中每个外部能源与混合架构车辆的车载能量存储设备相关联。能量调度优化器用于使用与混合架构车辆相关联的车辆能量消耗模型，基于任务参数、优化目标和成本信息来确定用于混合架构车辆的优化能源调度，其中优化能源调度指示向车载能量存储设备中的一个或多个供应来自相关联的外部能源的能量。操作员接口进一步输出优化的能源调度。

在实施例中，多个车载能量存储设备包括流体存储罐和电池组。在实施例中，混合架构车辆包括燃料电池电动车辆，并且其中多个车载存储设备包括储氢罐和电池组。在实施例中，混合架构车辆包括内燃机和电动机，并且其中多个车载存储设备包括燃料箱和电池组。

在实施例中，计算设备进一步包括车辆参数接口，用以响应于输出优化的能量调度来监视混合架构车辆的车辆远程信息处理。在实施例中，计算设备进一步包括用以接收指示混合架构车辆的使用的车辆远程信息处理数据的车辆参数接口，以及用以基于车辆远程信息处理数据更新车辆能量消耗模型的范围估计引擎，其中更新车辆能量消耗模型包括基于车辆远程信息处理数据更新部件老化模型。在实施例中，确定优化的能源调度包括使用部件老化模型推荐部件更换。

在实施例中，输出优化的能源调度包括显示与基线调度相比与优化的能源调度相关联的成本收益。在实施例中，接收任务参数包括接收与混合架构车辆相关联的一个或多个路线参数。在实施例中，接收优化目标包括接收从每英里净操作成本、正常运行时间、部件寿命、总拥有成本和范围中选择的优化目标。

在实施例中，计算设备可以体现为混合架构车辆的车辆计算机。在实施例中，输出优化的能源调度包括将优化的能源调度从计算设备传输到混合架构车辆的车辆计算机。