特開 2023-182545 パワーアセンブリを制御する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023182545

(43)【公開日】2023-12-26

(54)【発明の名称】パワーアセンブリを制御する方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20231219BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 170

H02J3/00 130

H02J3/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023095315

(22)【出願日】2023-06-09

(31)【優先権主張番号】22179034.8

(32)【優先日】2022-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】512272672

【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100169018

【弁理士】

【氏名又は名称】網屋 美湖

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(72)【発明者】

【氏名】スタファン・ルオン

(72)【発明者】

【氏名】トーヴェ・アウダヴ

【テーマコード（参考）】

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G066AA02

5G066AA04

5G066HB07

5G066HB09

5G066JB03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】１つまたは複数の燃料電池ユニットと電気エネルギー貯蔵システムとを備えるパワーアセンブリを制御する方法、パワーアセンブリ、制御ユニット、乗り物、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読媒体を提供する。
【解決手段】方法は、予測タイムホライズンにわたるパワーアセンブリからの電力供給に対する電力需要を予測しＳ１、電気エネルギー貯蔵システムの充電状態（ＳｏＣ）及び／または電力容量を取得しＳ２、予測された電力需要と、取得したＳｏＣ及び／又は電源能力とに基づいて、パワーアセンブリが燃料電池ユニットを停止した状態で、予測された電力需要に従って電力を供給できると予想されるか又は予測電力需要に関して決定した最小電力レベルで電力を供給できると少なくとも予想される期間を特定しＳ３、特定した期間が時間閾値よりも大きいことに応答して、特定した期間の少なくとも一部の間、燃料電池ユニットを停止するＳ４。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワーアセンブリ（１）を制御する方法であって、
前記パワーアセンブリ（１）は、燃料電池ユニット（２、３）と、前記燃料電池ユニット（２、３）によって生成された余剰電気エネルギーを貯蔵するための電気エネルギー貯蔵システム（４）とを備え、
前記方法は、
予測タイムホライズン（Δｔ）にわたる前記パワーアセンブリからの電力供給に対する電力需要（Ｐ）を予測すること（Ｓ１）と、
前記電気エネルギー貯蔵システム（４）の充電状態（ＳｏＣ）及び電力容量のうちの少なくとも１つを取得すること（Ｓ２）と、
予測された電力需要（Ｐ）と、取得されたＳｏＣ及び／または電力容量とに基づいて、前記予測タイムホライズン（Δｔ）内の期間（δｔ）を特定すること（Ｓ３）であって、前記期間（δｔ）中に、前記パワーアセンブリ（１）が前記燃料電池ユニット（２、３）を停止した状態で前記予測された電力需要（Ｐ）に従って電力を供給できると予想される、または、前記パワーアセンブリ（１）が前記予測された電力需要に関して決定された最小電力レベルで電力を供給できると少なくとも予想される、前記期間（δｔ）を特定すること（Ｓ３）と、
特定された期間（δｔ）が時間閾値（ｄｔ）より大きいことに応答して、前記特定された期間（δｔ）の少なくとも一部の間、前記燃料電池ユニット（２、３）を停止するように前記パワーアセンブリ（１）を制御すること（Ｓ４）と、
を含む、方法。

【請求項2】

前記特定された期間は、前記電気エネルギー貯蔵システム（４）の最小ＳｏＣ制限（ＳｏＣ_ｍｉｎ）に違反することなく、前記パワーアセンブリ（１）が前記予測された電力需要（Ｐ）に従って電力を供給できる、または、前記パワーアセンブリ（１）が前記最小電力レベルで電力を供給できると予想される、期間である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記期間（δｔ）を特定すること（Ｓ３）は、
前記予測された電力需要（Ｐ）を少なくとも１つの電力需要閾値（Ｐ_ｔｈ１、Ｐ_ｔｈ２）と比較することと、
任意選択で前記取得されたＳｏＣを少なくとも１つのＳｏＣ閾値（ＳｏＣ_ｔｈ１、ＳｏＣ_ｍｉｎ）と比較すること、及び／または前記電力容量を少なくとも１つの電力容量閾値と比較することと、
を含む、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記期間（δｔ）を特定すること（Ｓ３）は、所定の第１の基準が満たされる第１の時点（ｔ_１）と、所定の第２の基準が満たされる第２の時点（ｔ_２）とを特定することを含み、
前記第１の時点及び前記第２の時点（ｔ_１、ｔ_２）は、前記期間（δｔ）のそれぞれのエンドポイントである、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記予測された電力需要（Ｐ）が第１の電力需要閾値（Ｐ_ｔｈ１）を下回る場合、かつ任意選択で前記ＳｏＣが第１のＳｏＣ閾値（ＳｏＣ_ｔｈ１）を上回る場合、及び／または前記電力容量が第１の電力容量閾値を超えている場合、前記所定の第１の基準が満たされたとみなされる、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記予測された電力需要（Ｐ）が第２の電力需要閾値（Ｐ_ｔｈ２）を上回る場合、かつ任意選択で前記ＳｏＣが第２のＳｏＣ閾値を下回る場合、及び／または前記電源能力が第２の電源能力閾値を下回る場合、前記所定の第２の基準が満たされたとみなされる、請求項４または５に記載の方法。

【請求項7】

前記電力需要（Ｐ）を予測すること（Ｓ１）は、前記予測タイムホライズン（Δｔ）にわたる時間（ｔ）の関数として瞬間電力需要（Ｐ（ｔ））を予測することを含み、
前記期間（δｔ）を特定すること（Ｓ３）は、予測された瞬間電力需要（Ｐ（ｔ））を少なくとも１つの電力需要閾値（Ｐ_ｔｈ２）と比較することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記電力需要（Ｐ）を予測すること（Ｓ１）は、前記予測タイムホライズン（Δｔ）の少なくとも一部範囲にわたる平均電力需要（Ｐ_ａｖｇ）を決定することを含み、
前記期間（δｔ）を特定すること（Ｓ３）は、前記決定された平均電力需要（Ｐ_ａｖｇ）を少なくとも１つの電力需要閾値（Ｐ_ｔｈ１）と比較することを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

前記時間閾値（ｄｔ）が所定の固定値であるか、または、前記方法は、さらに、前記燃料電池ユニット（２、３）の停止及び起動に起因すると予想される燃料電池の劣化、前記期間（δｔ）中の前記パワーアセンブリ（１）の予想される効率の損失、及び、前記期間（δｔ）中の予想される燃料節約のうちの少なくとも１つに基づいて、前記時間閾値（ｄｔ）を決定することを含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記パワーアセンブリ（１）は、２つ以上の燃料電池ユニット（２、３）を備え、
前記期間（δｔ）を特定することは、前記パワーアセンブリ（１）が少なくとも２つの燃料電池ユニット（２、３）のうちの少なくとも１つを停止した状態で、前記電力需要（Ｐ）に従って電力を供給できると予想される期間（δｔ）を特定することを含み、
前記特定された期間（δｔ）が前記時間閾値（ｄｔ）より大きいことに応答して、少なくとも１つの燃料電池ユニット（２、３）は、前記特定された期間（δｔ）の少なくとも一部の間、停止されるようにスケジュールされる、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

前記時間閾値（ｄｔ）は、前記２つ以上の燃料電池ユニット（２、３）のそれぞれに固有の値に設定される、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記パワーアセンブリ（１）は、乗り物（１００）の推進に寄与する電力を供給するように適合されており、
前記電力需要（Ｐ）を予測することは、
前記予測タイムホライズン（Δｔ）中の前記乗り物１００の予想される走行ルートの交通情報、予想される走行ルートの地形情報、前記予測タイムホライズン（Δｔ）中の前記予想される走行ルートのトポグラフィ情報、前記予測タイムホライズン（Δｔ）中の前記予想される走行ルートの天気情報、及び乗り物総重量情報のうちの少なくとも１つを備える、乗り物関連情報を受信することと、
前記予測タイムホライズン（Δｔ）にわたる前記電力需要（Ｐ）を予測するために受信した乗り物関連情報を使用することと、
を含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

パワーアセンブリ（１）を制御するための制御ユニット（５）であって、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、制御ユニット（５）。

【請求項14】

１つまたは複数の燃料電池ユニット（２、３）と、前記１つまたは複数の燃料電池ユニット（２、３）によって生成された余剰電気エネルギーを貯蔵するための電気エネルギー貯蔵システム（４）とを備えるパワーアセンブリ（１）であって、請求項１３に記載の制御ユニット（５）をさらに備える、パワーアセンブリ（１）。

【請求項15】

請求項１４に記載のパワーアセンブリ（１）を備える乗り物（１００）であって、前記パワーアセンブリ（１）は、前記乗り物（１００）の推進に寄与する電力を供給するように適合されている、乗り物（１００）。

【請求項16】

コンピュータプログラム（５８０）であって、コンピュータ上で実行されるとき、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法を実行するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム（５８０）。

【請求項17】

コンピュータプログラム（５８０）を担持するコンピュータ可読媒体（５９０）であって、前記コンピュータプログラム（５８０）は、コンピュータ上で実行されると、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法を実行するためのプログラムコード手段を備える、コンピュータ可読媒体（５９０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１つまたは複数の燃料電池ユニットと電気エネルギー貯蔵システムとを備えるパワーアセンブリを制御する方法に関する。本発明は、さらに、パワーアセンブリ、制御ユニット、乗り物、コンピュータプログラム、及びコンピュータ可読媒体に関する。

【0002】

本発明はトラックに関して説明されるが、この特定の乗り物に限定されず、乗用車やオフロード車などの他の乗り物にも使用されてよい。本発明は、船舶や、系統接続された補助発電機や系統独立型の発電機などの定置用途にも適用されてよい。

【背景技術】

【0003】

燃料電池システムは、電気自動車に電力を供給するためのバッテリの代替または補完として使用することができるが、系統接続及び系統独立型の発電機などの定置用途でも使用することができる。

【0004】

燃料電池システムが低電流密度で動作すると、燃料電池の分極セル電圧が増加し、燃料電池の耐久性に悪影響を及ぼす。燃料電池の劣化を防ぐために、動作可能な最大分極セル電圧が設定される。これは、実際には、燃料電池の最低動作電力が制限されることを意味する。したがって、燃料電池システムによって電力を供給される乗り物が下り坂を走行するときなどの特定の状況では、燃料電池システムは、乗り物の電力需要を考慮して必要以上に高い電力で動作する可能性がある。この場合、燃料電池システムによって生成された余剰電力はバッテリに蓄えられる。ただし、バッテリが最大の充電状態（ＳｏＣ：State-of-Charge）に達すると、燃料電池システムによって生成された電力は消散され、無駄になる可能性がある。

【0005】

エネルギーの消散を避けるために、バッテリのＳｏＣが比較的高く、電力需要が低い場合に燃料電池システムをオフにする制御戦略が存在する。米国特許出願公開第２０１６／００４６２０４号明細書は、乗り物の燃料電池システムを制御するこのような方法を開示しており、燃料電池は、乗り物の予測電力ニーズ及びバッテリのＳｏＣに応じてオンまたはオフに制御される。しかし、燃料電池をオン、オフすることは、燃料電池の劣化につながり、耐用年数が短くなる。

【発明の概要】

【0006】

本発明の主な目的は、燃料電池ユニット及び電気エネルギー貯蔵システムを備えるパワーアセンブリを制御するための、少なくともある側面において改良された方法を提供することである。特に、燃料電池ユニットの起動及び停止に関連して生じる燃料電池ユニットの劣化を考慮した方法を提供することが目的である。

【0007】

本発明の第１の態様によれば、少なくとも主要な目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。

【0008】

したがって、パワーアセンブリを制御する方法が提供される。パワーアセンブリは、燃料電池ユニットと、燃料電池ユニットによって生成された余剰電気エネルギーを貯蔵するための電気エネルギー貯蔵システムとを備える。本方法は、パワーアセンブリの制御ユニットによって実行されてよく、
予測タイムホライズン（prediction time horizon：予測期間）にわたるパワーアセンブリからの電力供給に対する電力需要を予測することと、
電気エネルギー貯蔵システムの充電状態（ＳｏＣ）及び電力容量（power capability）のうちの少なくとも１つを取得することと、
予測された電力需要と取得されたＳｏＣ及び／または電力容量とに基づいて、予測タイムホライズン内の期間を特定することであって、この期間中、パワーアセンブリが燃料電池ユニットを停止した状態で予測された電力需要に従って電力を供給できると予想される、または、パワーアセンブリが予測された電力需要に対して決定された最小電力レベルで電力を供給できると少なくとも予想される、該期間を特定することと、
特定された期間が時間閾値よりも大きいことに応答して、特定された期間の少なくとも一部の間、燃料電池ユニットを停止するようにパワーアセンブリを制御することと、を含む。

【0009】

よって、本発明によれば、パワーアセンブリは、一定の期間、燃料電池をオフにした状態で動作されてよい。時間閾値を設定し、特定された期間を時間閾値と比較することにより、このような動作モードが、例えば、燃料電池の停止及び起動の結果として生じる燃料電池の劣化により、望ましくない場合には、より短い期間、燃料電池ユニットをオフにすることを控えることが可能になる。代わりに、燃料電池ユニットは、燃料消費の削減やエネルギー効率の向上などの利点が燃料電池ユニットの急速な老朽化などの欠点を上回る場合にのみ停止することができる。

【0010】

この期間中、パワーアセンブリは電力需要に従って、または、最小電力レベルで、電力を供給できることが少なくとも予想される。ここで、最小電力レベルは、予測された電力需要に関連して設定される。一般的に、パワーアセンブリは、期間の大部分、例えば期間の８０％以上、期間の９０％以上、または好ましくは全期間にわたって、電力需要に従って電力を供給することが可能である。よって、より低い電力が規定された最小電力を下回らない限り、より低い電力によるより短い時間間隔を受け入れることができる。最小電力レベルは、性能要件に応じて設定されてよい。例えば、乗り物の用途では、乗り物が少なくとも所定の乗り物の速度で走行できるように、最小電力レベルが設定されてよい。

【0011】

特定された期間の少なくとも一部の間、燃料電池ユニットを停止するようにパワーアセンブリを制御することによって、特定された期間全体、または燃料電池ユニットを停止するための特定された適切な時点から始まる特定された期間の一部の間など、特定された期間の少なくとも一部の間、燃料電池をオフにした状態でパワーアセンブリを動作させることが意図される。よって、期間の少なくとも一部の間、パワーアセンブリは、純粋な電気モード、すなわち、電気エネルギー貯蔵システムからの電力のみを使用して動作するか、または電気エネルギー貯蔵システムからの電力及びパワーアセンブリの別の燃料電池からの電力のみを使用するハイブリッドモードで動作する。パワーアセンブリは、２つ以上の燃料電池ユニットを備えてよく、その場合、燃料電池ユニットは、独立して制御されてもよいし、単一システムとして制御されてもよい。

【0012】

上述の期間は、予測電力需要及び／または最小電力レベルによって規定された電力制限に違反することなく、かつ、電気エネルギー貯蔵システム（以後、ＥＳＳとも呼ぶことがある）のＳｏＣ制限に違反することなく、燃料電池ユニットをオフにした状態で、パワーアセンブリを動作させることができる期間と理解してよい。ＳｏＣは、特定の時点でのＥＳＳで利用可能なエネルギー量の指標であり、通常は完全に充電された電気エネルギー貯蔵システムのエネルギー量のパーセンテージとして表される。

【0013】

本明細書で使用される「電力容量」という用語は、ＥＳＳの充電容量及び放電容量を指す。例えば、本明細書で使用される「電力容量」という用語は、一般的に、ＥＳＳ内のバッテリの充電容量及び放電容量を指す。バッテリの充電容量及び放電容量とは、一般に、乗り物などのバッテリの通常の使用におけるバッテリの状態を指す。例えば、電力状態（ＳｏＰ：State-of-Power）は、ＥＳＳの電力容量を示す動作パラメータの一例である。ＥＳＳのＳｏＰは、バッテリセルレベルの動作制約に違反することなく、次の関心タイムホライズン、つまり、予測タイムホライズン中にＥＳＳを継続的に充電または放電できる最大の定電流の大きさまたは電力の大きさによって規定される。ＥＳＳのＳｏＰは、電流の大きさ及び電力の大きさの一方または両方に関して決定されてよい。

【0014】

燃料電池ユニットがオフになっている場合、ＥＳＳからのエネルギーが消費されるため、ＥＳＳのＳｏＣは時間の経過とともに減少する。時間の経過に伴うＳｏＣ値の変化は、初期ＳｏＣと電力需要の関数である。したがって、予測タイムホライズンにわたる時間の関数としてのＳｏＣ値は、予測された電力需要とＥＳＳの初期ＳｏＣから計算されてよく、これは、単なる例であるが、ＥＳＳの測定された開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）から推定されてよい、及び／またはクーロンカウンティングを使用して決定されてよい。したがって、ＥＳＳのＳｏＣを取得することは、最初に取得されたＳｏＣ及び予測された電力需要に基づいて、時間の関数としてＳｏＣを計算することを含み得る。初期ＳｏＣ値は、バッテリ管理ユニットやそれに類似するもの等のＥＳＳの制御システムから受信されてよい、またはＥＳＳから受信した測定データに基づいて計算されてよい。

【0015】

ＥＳＳが実際に供給できる電力または電流は、ＥＳＳのＳｏＣによって異なる。ＳｏＣが増加するにつれて電力容量も増加するため、完全に充電されたＥＳＳは、相対的に低いＳｏＣを有するＥＳＳよりも高い出力電力を供給することができる。よって、ＳｏＣの関数としてのＥＳＳの最大出力電力が分かっている場合、取得したＳｏＣを使用して最大出力電力を決定し、それを予測された電力需要と比較して、パワーアセンブリが、燃料電池ユニットを停止させた状態で予測された電力需要に従って電力を供給できると予想されるかどうかを判断してよい。

【0016】

特定された期間が時間閾値よりも短い場合、燃料電池ユニットはオンのままである。

【0017】

任意選択で、特定された期間は、パワーアセンブリが、電気エネルギー貯蔵システムの最小ＳｏＣ制限に違反することなく、予測された電力需要に従って電力を供給できると予想される、または最小電力レベルで電力を供給できると予想される期間である。最小ＳｏＣ制限は、所定の制限であってよい。最小ＳｏＣ制限は、ＥＳＳの経年に応じて変化し得るので、ＥＳＳの寿命の開始時は、ＥＳＳが古くなったときよりも最小ＳｏＣ制限は低い値に設定される。

【0018】

任意選択で、期間を特定することは、予測された電力需要を少なくとも１つの電力需要閾値と比較することを含む。

【0019】

任意選択で、期間を特定することは、取得されたＳｏＣを少なくとも１つのＳｏＣ閾値と比較すること、及び／または電力容量を少なくとも１つの電力容量閾値と比較することをさらに含む。よって、期間を特定することは、ＥＳＳからの最大可能出力電力または電流を決定することと、最大可能出力電力または電流を少なくとも１つの電力閾値と比較することとを含み得る。

【0020】

任意選択で、期間を特定することは、所定の第１の基準が満たされる第１の時点と、所定の第２の基準が満たされる第２の時点とを特定することを含み、第１の時点及び第２の時点は、期間のそれぞれのエンドポイントである。ここで、第１の基準は、燃料電池ユニットの停止の可能性に関する基準であり、第２の基準は、燃料電池ユニットの起動に関する基準である。第２の時点は、第１の時点に続くものである。

【0021】

任意選択で、予測された電力需要が第１の電力需要閾値を下回る場合、かつ任意選択でＳｏＣが第１のＳｏＣ閾値を上回る場合、及び／または電気エネルギー貯蔵システムの電力容量が第１の電力需要閾値を上回る場合、所定の第１の基準は、満たされたとみなされる。よって、予測された電力需要が第１の電力需要閾値を下回る場合、かつ任意選択でＳｏＣ／電力容量が第１のＳｏＣ／電力容量閾値を上回る場合、期間の可能な第１の時点が特定される。ここで、ＳｏＣは、可能な第１の時点におけるＳｏＣであってよい、すなわち、初期ＳｏＣ及び予測された電力需要に基づいて、計算されたＳｏＣ値が使用される。第１のＳｏＣ閾値は、第１の電力需要閾値に依存するように設定されてよい。ＳｏＣを第１のＳｏＣ閾値と比較する代わりに、ＳｏＣを使用してＥＳＳの電力容量を決定してよく、その電力容量が第１の電力容量閾値と比較される。あるいは、電力容量は、ＳｏＣを使用せずに他の方法で取得されてもよい。

【0022】

任意選択で、予測された電力需要が第２の電力需要閾値を上回る場合、かつ任意選択でＳｏＣが第２のＳｏＣ閾値を下回る場合、及び／または電力容量が第２の電力容量閾値を下回る場合、所定の第２の基準は、満たされたとみなされる。よって、予測された電力需要が第２の電力需要閾値を上回る場合、かつ任意選択でＳｏＣ／電力容量が第２のＳｏＣ／電力容量閾値を下回る場合、期間の第２の時点が特定され、第２の時点で、パワーアセンブリのＳｏＣ及び／または電力制限に違反しないように、燃料電池ユニットを再開することが必要である。ＳｏＣは、期間の第２の時点で計算されたＳｏＣであってよい。第２のＳｏＣ閾値は、第２の電力需要閾値に依存するように設定されてよい。ＳｏＣを第２のＳｏＣ閾値と比較する代わりに、ＳｏＣを使用して、ＥＳＳの電力容量を決定してよく、次に、この電力容量を第２の電力容量閾値と比較する。あるいは、電力容量は、ＳｏＣを使用せずに他の方法で取得されてもよい。

【0023】

また、第１の時点の後に残っている予測タイムホライズン全体にわたって、予測された電力需要が第２の電力需要閾値を下回ったままである場合、かつ任意選択でＳｏＣが第２のＳｏＣ閾値を下回ったままである場合、及び／または電力容量が第２の電力容量閾値を下回ったままである場合、所定の第２の基準は、満たされたとみなされてよい。この場合、第２の時点は不明であり、特定された期間は時間閾値よりも大きいと判断される場合がある。

【0024】

任意選択で、電力需要を予測することは、予測タイムホライズンにわたる時間の関数として瞬間電力需要を予測することを含み、期間を特定することは、予測された瞬間電力需要を少なくとも１つの電力需要閾値と比較することを含む。この場合、予測された瞬間電力需要は、期間の可能な第１の時点を特定するために、電力需要閾値よりも低くなければならない。予測された瞬間電力需要が電力需要閾値を上回ると、期間の第２の時点が特定される。もちろん、期間の第１の時点と第２の時点に到達したかどうかを判定するために、ＥＳＳのＳｏＣも考慮されてよい。

【0025】

任意選択で、電力需要を予測することは、予測タイムホライズンの少なくとも一部範囲にわたって平均電力需要を決定することを含み、期間を特定することは、決定された平均電力需要を少なくとも１つの電力需要閾値と比較することを含む。平均電力需要は、瞬間電力需要に加えて、またはその代替として使用されてよい。平均電力需要が比較される電力需要閾値は、瞬間電力需要が比較される電力需要閾値とは異なる場合があり、通常はそれよりも低い。当然、ＥＳＳのＳｏＣ及び／または電力容量も考慮して、期間の第１及び第２の時点に到達したかどうかを判定してよい。

【0026】

任意選択で、時間閾値は、所定の固定値である。所定の固定値は、少なくとも１つの燃料電池ユニットの停止及び起動に起因する燃料電池の劣化、期間中のパワーアセンブリの効率損失、及び期間中に予想される燃料節約を考慮して設定されてよい。また、例えば最大ＳｏＣ制限を超えてＥＳＳを充電した結果として生じるＥＳＳの劣化も考慮に入れてよい。

【0027】

任意選択で、方法は、燃料電池ユニットの停止及び起動に起因すると予想される燃料電池の劣化、期間中のパワーアセンブリの予想される効率損失、及び期間中の予想される燃料節約のうちの少なくとも１つに基づいて時間閾値を決定することをさらに含む。さらに、時間閾値は、例えば、最大ＳｏＣ制限、高いＥＳＳ温度、または高電流スループットを超えてＥＳＳを充電することの結果として生じると予想されるＥＳＳの劣化に基づいて設定することができる。よって、時間閾値はパワーアセンブリの寿命にわたって変化する可能性がある。

【0028】

任意選択で、パワーアセンブリは、２つ以上の燃料電池ユニットを含み、期間を特定することは、パワーアセンブリが少なくとも２つの燃料電池ユニットのうちの少なくとも１つを停止した状態で、電力需要に従って電力を供給できると予想される期間を特定することを含み、特定された期間が時間閾値より大きいことに応答して、上記少なくとも１つの燃料電池ユニットは、特定された期間の少なくとも一部の間、停止されるようにスケジュールされる。よって、燃料電池ユニットの一部またはすべてが、特定された期間中に停止される可能性がある。燃料電池ユニット（複数可）は、特定された期間後に再びオンにする必要がない場合がある。さらに、何か予期せぬことが起こった場合、燃料電池ユニット（複数可）は特定された期間に再びオンにされる場合がある。

【0029】

任意選択で、時間閾値は、２つ以上の燃料電池ユニットのそれぞれに固有の値に設定される。これは、２つ以上の燃料電池システムのタイプ、構成、サイズ、及び／または使用年数が異なる場合に関連し得る。これは、起動時と停止時、及び動作中に発生する燃料電池ユニットの劣化がそれらの要因に応じて異なるためである。閾値時間は、それを超えると燃料電池を停止するためのコストが燃料電池をオンにしておくためのコストよりも低くなる値に設定される。

【0030】

任意選択で、パワーアセンブリは、乗り物の推進に寄与する電力を供給するように適合されており、電力需要を予測することは、
予測タイムホライズン中の乗り物の予想される走行ルートの交通情報、予想される走行ルートの地形情報、予測タイムホライズン中の予想される走行ルートのトポグラフィ情報、予測タイムホライズン中の予想される走行ルートの天気情報、及び乗り物総重量情報のうちの少なくとも１つを備える、乗り物関連情報を受信することと、
予測タイムホライズンにわたる電力需要を予測するために上記の受信した乗り物関連情報を使用することと、を含む。

【0031】

上記の乗り物関連情報の１つまたは複数は、電力需要の適切な予測に寄与することができる。

【0032】

本発明の第２の態様によれば、請求項１３に記載の制御ユニットが提供される。したがって、第１の態様による方法を実行するように構成された制御ユニットが提供される。制御ユニットは電子制御ユニットであってよい。

【0033】

本発明の第２の態様の利点及び効果は、本発明の第１の態様の利点及び効果とほぼ同じである。

【0034】

本発明の第３の態様によれば、請求項１４に記載のパワーアセンブリが提供される。パワーアセンブリは、１つまたは複数の燃料電池ユニットと、１つまたは複数の燃料電池ユニットによって生成された余剰電気エネルギーを貯蔵するための電気エネルギー貯蔵システムとを備える。パワーアセンブリは、第２の態様による制御ユニットをさらに備える。

【0035】

本発明の第４の態様によれば、請求項１５に記載の乗り物が提供される。乗り物は、第３の態様によるパワーアセンブリを備え、パワーアセンブリは、乗り物の推進に寄与する電力を供給するように適合される。パワーアセンブリは、乗り物の制御ユニットから受信した電力要求に従って電力を供給するように構成されてよい。

【0036】

第５の態様によれば、コンピュータプログラムであって、プログラムがコンピュータ上で実行されると、第１の態様の方法を実行するためのプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムが提供される。

【0037】

第６の態様によれば、コンピュータプログラムを担持するコンピュータ可読媒体であって、コンピュータプログラムは、プログラムがコンピュータ上で実行されると、第１の態様の方法を実行するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータ可読媒体が提供される。

【0038】

本発明のさらなる利点及び有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項に開示される。

【0039】

添付の図面を参照して、例として挙げた本発明の実施形態を以下にさらに詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】乗り物の模式的な側面図である。

【図2】本発明の例示的な実施形態によるパワーアセンブリの模式図である。

【図3】本発明の方法の実施形態を示すフローチャートである。

【図4a】予測タイムホライズンにわたる時間の関数として予測された電力需要を示す図である。

【図4b】予測タイムホライズンにわたる時間の関数として予測された電力需要を示す図である。

【図5a】本明細書の実施形態による制御ユニットを示す模式的ブロック図である。

【図5b】本明細書の実施形態による制御ユニットを示す模式的ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

添付の図面を参照して、例として挙げた本発明の実施形態を以下にさらに詳細に説明する。

【0042】

図１は、本発明の例示的な実施形態による乗り物１００の側面図を示す。乗り物１００は、ここではトラックであり、より具体的には、１つまたは複数のトレーラ（図示せず）を牽引するための大型トラックである。大型トラック１００が示されているが、本発明はこのタイプの乗り物に限定されず、バス、建設機械、例えばホイールローダや掘削機、及び乗用車などの任意の他のタイプの乗り物にも使用されてよいことに留意されたい。本発明は、燃料電池ユニットと電気エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）とを含むパワーアセンブリが利用される限り、乗り物に関係しない他の用途にも適用可能である。

【0043】

乗り物１００は、本発明の例示的な実施形態によるパワーアセンブリ１を備える。ここで、パワーアセンブリ１は、乗り物１００に推進力を生成するために使用される１つまたは複数の電気モータ（図示せず）に電力を供給するために使用される。パワーアセンブリ１は、追加的または代替的に、冷蔵庫システム用の電気モータ、空調システム用の電気モータ、または乗り物１００の任意の他の電力消費機能など、乗り物の他の電力消費部に電力を供給するために使用されてもよい。

【0044】

乗り物１００は、本発明の例示的な実施形態による制御ユニット５をさらに備える。したがって、制御ユニット５は、パワーアセンブリ１を制御するために使用される。オンボードの制御ユニット５が示されているが、制御ユニット５は遠隔制御ユニット５、すなわちオフボードの制御ユニット、またはオンボードとオフボードとの制御ユニットの組み合わせであってもよいことを理解されたい。制御ユニット５は、制御信号を発行し、パワーアセンブリ１に関するステータス情報を受信することによってパワーアセンブリ１を制御するように構成されてよい。制御ユニット５は、パワーアセンブリ１の一部を形成し得る。

【0045】

制御ユニット５は、電子制御ユニットであり、本明細書に開示されるコンピュータプログラムを実行するように適合された処理回路を備えてよい。制御ユニット５は、本発明による方法を実行するためのハードウェア及び／またはソフトウェアを備えてよい。ある実施形態では、制御ユニット５はコンピュータで表されてよい。制御ユニット５は、１つまたは複数の別個のサブ制御ユニットによって構成されてよい。さらに、制御ユニット５は、有線及び／または無線の通信手段を使用して通信し得る。

【0046】

図２は、本発明の例示的な実施形態によるパワーアセンブリ１の模式図を示す。パワーアセンブリ１は、例えば、図１に示すように乗り物１００で使用されてよい。

【0047】

パワーアセンブリ１は、少なくとも１つの燃料電池ユニット、ここでは第１の燃料電池ユニット２及び第２の燃料電池ユニット３を備える。各燃料電池ユニット２、３は、詳細には示されていないが、１つまたは複数の燃料電池、通常は数個の燃料電池を備えてよい。燃料電池は、燃料電池スタックと呼ばれることもあり、燃料電池スタックは、数百個の燃料電池を含み得る。さらに、各燃料電池ユニットは、燃料電池に必要な水素燃料及び空気の供給、冷却などを提供するように構成されている。各燃料電池ユニット２、３は、制御ユニット５に通信可能に接続され得る独自の制御システムを備えてよい。図示の実施形態におけるパワーアセンブリ１は、２つの燃料電池ユニット２、３を備えるが、代わりに、単一の燃料電池ユニット、または３つまたはそれ以上など、２つを超える燃料電池ユニットを備えてもよい。また、数個の燃料電池ユニットが備えられる場合には、各燃料電池ユニットを独立に制御可能としてもよく、共通に制御可能としてもよい。独立して制御可能な場合、各燃料電池ユニットは、他の燃料電池ユニット（複数可）の状態（複数可）に関係なく、オン状態またはオフ状態に制御されてよい。２つ以上の燃料電池ユニットを共通に制御可能とする場合、それらの燃料電池ユニットのオン状態またはオフ状態を共通に制御可能であり、すなわち、すべての燃料電池ユニットを共通に同じ状態に制御する。２つの燃料電池ユニットは、場合によっては、一方の燃料電池ユニットが他の燃料電池ユニットの状態に応じてオン状態またはオフ状態に制御されるように、互いに依存して制御されてよい。

【0048】

パワーアセンブリ１は、さらに、ＥＳＳ４を備え、ＥＳＳ４は、燃料電池ユニット２、３によって生成された余剰電気エネルギーを貯蔵するため、及びパワーアセンブリ１から出力電力を供給するための１つまたは複数のバッテリを備えてよい。ＥＳＳ４は、燃料電池ユニット２、３に電気的に接続されている。ＥＳＳ４は、制御ユニット５に通信可能に接続された独自の制御システムを備えてよい。ＥＳＳ４は、さらに、制動中に再生されたエネルギーを貯蔵するために使用されてよい、及び／または、外部電力網からなど、充電器によって充電するように構成されてよい。

【0049】

パワーアセンブリ１は、燃料電池ユニット２、３によって生成された電力、及び／またはＥＳＳ４から供給された電力を、電気モータまたは他の電力消費部などの電力消費部６によって使用可能な電力に変換するためのパワーエレクトロニクス（図示せず）をさらに備えてよい。さらに、上記に述べたことに加えて、またはそれに代えて、パワーアセンブリ１は、コンプレッサ、センサ、ポンプ、バルブ、及び電気部品などの様々な構成要素を備えてよい。

【0050】

図３は、本発明の実施形態による、図２に示されたパワーアセンブリ１などのパワーアセンブリを制御する方法を示す。図４ａ及び４ｂを参照すると、２つの異なる例示的な動作シナリオを示している。

【0051】

第１のステップＳ１では、予測タイムホライズンΔｔにわたるパワーアセンブリ１からの電力供給に対する電力需要Ｐが予測される。パワーアセンブリ１が乗り物１００の推進に寄与する電力を供給するように適合されている場合、電力需要Ｐを予測するステップＳ１は、
予測タイムホライズンΔｔ中の乗り物１００の予想される走行ルートの交通情報、予想される走行ルートの地形情報、予測タイムホライズンΔｔ中の予想される走行ルートのトポグラフィ情報、予測タイムホライズンΔｔ中の予想される走行ルートの天気情報、及び乗り物総重量情報のうちの少なくとも１つを備える、乗り物関連情報を受信することと、
予測タイムホライズンΔｔにわたる電力需要Ｐを予測するために上記の受信した乗り物関連情報を使用することと、を含む。

【0052】

電力需要Ｐを予測する第１のステップＳ１は、予測タイムホライズンΔｔにわたる時間ｔの関数として瞬間電力需要Ｐ（ｔ）を予測することを含み得る。代替的または追加的に、予測タイムホライズンΔｔの少なくとも一部範囲にわたる平均電力需要Ｐ_ａｖｇを決定することを含み得る。

【0053】

第２のステップＳ２では、電気エネルギー貯蔵システム４の充電状態（ＳｏＣ）、及び／または電力容量が取得される。電力需要Ｐを予測するときのＥＳＳ４のＳｏＣまたは電力容量などの初期のＳｏＣ値または電力容量値は、ＥＳＳ４の制御システムから受信されてよい、またはＥＳＳ４からの測定データに基づいて制御ユニット５内で決定されてもよい。予測タイムホライズンΔｔにわたる時間ｔの関数としてのＥＳＳ４のＳｏＣ及び／または電力容量は、予測された電力需要及び燃料電池ユニット２、３の状態の関数として制御ユニット５で計算されてよい。

【0054】

第３のステップＳ３では、予測された電力需要Ｐ及び取得されたＳｏＣ及び／または電力容量に基づいて、予測タイムホライズンΔｔ内の期間δｔが予測され、その期間δｔの間、パワーアセンブリ１が燃料電池ユニット２、３を停止した状態で予測された電力需要Ｐに従って電力を供給できると予想される、または、パワーアセンブリ１が予測された電力需要Ｐに関して決定された最小電力レベルで電力を供給できると少なくとも予想される。特定された期間δｔは、例えば、パワーアセンブリ１が、ＥＳＳ４の最小ＳｏＣ制限ＳｏＣ_ｍｉｎに違反することなく、予測された電力需要Ｐに従って電力を供給できる、または、前記パワーアセンブリ（１）が最小電力レベルで電力を供給できると予想される期間であってよい。

【0055】

期間δｔを特定する第３のステップＳ３は、所定の第１の基準が満たされる第１の時点ｔ_１と、所定の第２の基準が満たされるその後の第２の時点ｔ_２とを特定することを含み得る。第１及び第２の時点ｔ_１、ｔ_２は、それぞれ期間δｔのエンドポイントであり、第１の時点ｔ_１は、燃料電池ユニット２、３の停止が開始され得る可能性がある時点を規定し、第２の時点ｔ_２は、燃料電池ユニット２、３の起動が開始されなければならない、または開始されることが望ましい時点を規定し得る。所定の第１の基準は、予測された電力需要Ｐが第１の電力需要閾値を下回る時点、及び任意選択でＳｏＣが第１のＳｏＣ閾値ＳｏＣ_ｔｈ１を上回る時点、またはＥＳＳ４の電力容量が第１の電力容量閾値を上回る時点で満たされたと見なされるように設定されてよい。

【0056】

所定の第２の基準は、燃料電池ユニット２、３の起動を再度開始する必要がある場合に満たされたとみなされるように設定されてよい。これは、予測された電力需要Ｐが第２の電力需要閾値を上回る場合、及び任意選択でＳｏＣがＥＳＳ４の最小ＳｏＣ制限ＳｏＣ_ｍｉｎなどの第２のＳｏＣ閾値を下回る場合、またはＥＳＳ４の電力容量が第２の電力容量閾値を下回る場合に満たすことができる。

【0057】

第１のステップＳ１で瞬間電力需要が予測されている場合、予測された瞬間電力需要を少なくとも１つの瞬間電力需要閾値と比較することによって期間を特定することができる。第１のステップＳ１で平均電力需要が決定されると、予測された瞬間電力需要を少なくとも１つの平均電力需要閾値と比較することによって期間を特定することができる。瞬間電力需要閾値と平均電力需要閾値の組み合わせが適用される場合がある。

【0058】

第４のステップＳ４では、特定された期間δｔが時間閾値ｄｔより大きいことに応答して、特定された期間δｔの少なくとも一部の間、パワーアセンブリ１は、燃料電池ユニット２、３を停止するように制御される。したがって、特定された期間δｔは時間閾値ｄｔと比較される。時間閾値ｄｔは、所定の固定値であってもよいし、または、燃料電池ユニット２、３の停止及び起動に起因すると予想される燃料電池の劣化、期間δｔ中のパワーアセンブリ１の予想される効率損失、及び期間δｔ中の予想される燃料節約量のうちの少なくとも１つに基づいて決定されてもよい。例えば、燃料電池ユニットの停止によって生じると予想される燃料節約量が比較的大きい場合には、比較的短い時間閾値ｄｔが設定されてよく、一方、予想される燃料節約量が小さい場合には、より大きな時間閾値が設定されてよい。時間閾値は、さらに、予想されるＥＳＳ劣化に基づいて決定することができる。ステップＳ４は、期間δｔの開始点として特定される第１の時点ｔ_１で燃料電池ユニット２、３の停止を開始することを含み得る。その後、パワーアセンブリ１は、特定された期間δｔ全体またはそれより長い間、燃料電池ユニット２、３を停止させた状態で動作するか、その後の時点で更新された予測の結果に応じて燃料電池ユニット２、３を再びオンにするように制御されてよい。

【0059】

場合によっては、予測された電力需要Ｐが第２の電力需要閾値を下回る可能性があり、ＳｏＣ及び／または電力容量は、第１の時点ｔ_１の後に残っている予測タイムホライズンΔｔ全体の間、それぞれの第２の閾値を上回ったままでいることが予想される場合がある。このような場合、燃料電池ユニット２、３を再起動する必要がある時点は、予測タイムホライズンΔｔよりも後となる。よって、第２の時点を実際に特定することなく、特定された期間δｔが時間閾値ｄｔよりも大きいと判断される可能性がある。

【0060】

パワーアセンブリ１が２つ以上の燃料電池ユニット２、３を備える場合、期間を特定する第３のステップＳ３は、パワーアセンブリ１が少なくとも２つの燃料電池ユニット２、３のうちの少なくとも１つを停止させた、すなわちオフにした状態で電力需要Ｐに従って電力を供給できると予想される期間δｔを特定することを含み得る。特定された期間δｔが時間閾値ｄｔより大きいことに応答して、２つ以上の燃料電池ユニット２、３のうちの少なくとも１つは、特定された期間δｔの間停止される。よって、パワーアセンブリ１は、期間δｔの間、燃料電池ユニット２、３の一方をオフにし、他方をオンにして動作されてよい。ここで、時間閾値ｄｔは、２つ以上の燃料電池ユニット２、３のそれぞれに固有の値に設定されてよい。例えば、燃料電池ユニット２、３の挙動やサイズが異なる場合、停止及び起動時に生じる劣化は異なる。このような違いを考慮して時間閾値ｄｔが設定されてよい。

【0061】

図４ａは、パワーアセンブリ１の第１の例示的な動作シナリオを模式的に示す。図４ａの上の図は、パワーアセンブリ１の時間ｔの関数として電力需要Ｐを示し、下の図は、パワーアセンブリ１のＥＳＳ４の予想されるＳｏＣを時間ｔの関数として示す。時間ｔ０において、実線で示されるパワーアセンブリ１の瞬間電力需要Ｐ（ｔ）は、予測タイムホライズンΔｔにわたって最初に予測される。破線で示すように、予測タイムホライズンΔｔにわたる平均電力需要Ｐ_ａｖｇも決定される。

【0062】

第１の例示的な動作シナリオでは、平均予測電力需要Ｐ_ａｖｇ及び瞬間予測電力需要Ｐ（ｔ）が第１の電力需要閾値Ｐ_ｔｈ１及び第２の電力需要閾値Ｐ_ｔｈ２をそれぞれ下回り、ＳｏＣが第１のＳｏＣ閾値レベルＳｏＣ_ｔｈ１を上回る第１の時点ｔ_１が特定される。これにより、所定の第１の基準が満たされたとみなされ、第１の時点ｔ_１が、燃料電池ユニット２、３を停止するのが可能な時間として特定され、その結果、燃料電池ユニット２、３をオフにした状態で、パワーアセンブリ１を動作させることが可能な期間δｔの開始点として特定される。第１の時点ｔ_１における燃料電池ユニット２、３の停止の可能性の後に予想されるＳｏＣの変化は、破線のＳｏＣ２として示され、実線のＳｏＣ１は、燃料電池ユニット２、３がオンのままという想定でのＳｏＣの変化を示す。

【0063】

上の図から分かるように、燃料電池ユニット２、３が第１の時点ｔ_１でオフになると、ＳｏＣ値は、最小ＳｏＣ制限ＳｏＣ_ｍｉｎに対応するＳｏＣ閾値レベルまで低下すると予想され、第２の時点ｔ_２では、燃料電池ユニット２、３の起動が必要となる。よって、第２の時点ｔ_２では、予測平均電力Ｐ_ａｖｇ及び瞬間電力Ｐ（ｔ）が、それぞれ、第２の時点ｔ_２以降、第１の電力需要閾値Ｐ_ｔｈ１及び第２の電力需要閾値Ｐ_ｔｈ２を下回ったままであったとしても、第２の所定の基準は、満たされたと見なされる。したがって、第２の時点ｔ_２は、期間δｔのエンドポイントとして特定される。

【0064】

期間δｔが時間閾値ｄｔと比較され、期間δｔが時間閾値ｄｔよりも大きいことが分かったため、パワーアセンブリ１は、第１の時点ｔ₁において、燃料電池ユニット２、３を停止するように制御されてよい。燃料電池ユニット２、３の起動は、第２の時点ｔ_２で計画され得るが、例えば、当初の予測では考慮されていなかった予期せぬ事象に応じて、起動が延期または早まる可能性がある。予測は、そのような予期せぬ変化を識別するために継続的に更新されることが好ましい。

【0065】

図４ｂは、パワーアセンブリ１の第２の例示的な動作シナリオを模式的に示す。図４ａに示される第１の例示的な動作シナリオと同じ注釈が使用され、第１の時点ｔ_１は、図４ａを参照して上述したように特定される。しかしながら、第２の動作シナリオでは、予測された瞬間電力需要Ｐ（ｔ）は、第２の時点ｔ_２で第２の電力需要閾値Ｐ_ｔｈ２を超えて増加しており、第２の時点ｔ_２は、ＳｏＣ値が、ＳｏＣ２の破線で示すように、最小ＳｏＣ制限ＳｏＣ_ｍｉｎを下回ると予想される時点の直前である。よって、第２の時点ｔ_２は、燃料電池ユニット２、３の起動が望まれる期間δｔのエンドポイントとして特定される。第１の時点ｔ_１と第２の時点ｔ_２との間の期間δｔは、時間閾値ｄｔと比較される。期間δｔが時間閾値ｄｔよりも小さいことが分かったので、この場合、パワーアセンブリ１は、燃料電池ユニット２、３を動作状態、すなわちオンに保つように制御される。

【0066】

本明細書に記載の方法ステップを実行するために、制御ユニット５は、上記ステップＳ１～Ｓ４のうちの任意の１つまたは複数、及び／または本明細書の任意の他の例もしくは実施形態を実行するように構成されてよい。制御ユニット５は、例えば、図５ａ及び５ｂに示すような構成を含み得る。

【0067】

制御ユニット５は、本明細書の実施形態の任意の必要な構成要素及び／またはエンティティと通信するように構成された、例えば、ＥＳＳ４からシステム状態を受信するように、交通情報、地形情報、トポグラフィ情報、天気情報、及び乗り物総重量情報を受信するように構成された入出力インタフェース５００を備えてよい。入出力インタフェース５００は、無線及び／または有線受信機（図示せず）ならびに無線及び／または有線送信機（図示せず）を備えてよい。制御ユニット５は、乗り物１００の任意の適切な場所に配置されてよい。制御ユニット５は、入出力インタフェース５００を使用して、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、イーサネットケーブル、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他のネットワークインタフェースのうちの任意の１つまたは複数を使用することによって、乗り物１００内のセンサ、アクチュエータ、サブシステム、及びインタフェースを制御及びそれらと通信することができる。

【0068】

制御ユニット５は、予測ユニット５０１によって、入出力インタフェース５００を介して受信されたデータに基づいて、予測タイムホライズンにわたるパワーアセンブリ１からの電力供給に対する電力需要を予測するように構成される。

【0069】

制御ユニット５は、さらに、取得ユニット５０２によって、電気エネルギー貯蔵システム４の充電状態（ＳｏＣ）、及び電力容量のうちの少なくとも１つを取得するように構成されてよい。

【0070】

制御ユニット５は、さらに、特定ユニット５０３によって、パワーアセンブリ１が燃料電池ユニット２、３を停止した状態で予測された電力需要に従って電力を供給できると予想される、または、予測電力需要に関して決定された最小電力レベルで電力を供給できると少なくとも予想される予測タイムホライズンΔｔ内の期間δｔを特定するように構成される。特定ユニット５０３は、予測電力需要と取得されたＳｏＣ及び／または電力容量に基づいて期間δｔを特定するように構成される。

【0071】

制御ユニット５は、さらに、コントローリングユニット５０４によって、特定された期間δｔが時間閾値ｄｔよりも大きいことに応答して、特定された期間δｔ中に燃料電池ユニット２、３を停止するようにパワーアセンブリ１を制御するように構成される。

【0072】

本明細書で説明される方法は、本明細書の実施形態の機能及び動作を実行するためのコンピュータプログラムコードとともに、図５ａに示される制御ユニット５内の処理回路のプロセッサ５６０など、プロセッサ、または１つまたは複数のプロセッサを介して実装されてよい。上述のプログラムコードは、コンピュータプログラム媒体として提供されてよく、例えば、制御ユニット５にロードされたときに本明細書に記載の方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムコードを担持するデータコンピュータ可読媒体の形態で提供されてよい。１つのこのようなコンピュータ可読媒体はメモリースティックの形態であってよい。さらに、コンピュータプログラムコードは、純粋なプログラムコードとしてサーバ上に提供され、制御ユニット５にダウンロードされてよい。

【0073】

制御ユニット５は、１つまたは複数のメモリユニットを備えるメモリ５７０をさらに備えてよい。メモリ５７０は、制御ユニット５のプロセッサによって実行可能な命令を含む。メモリ５７０は、制御ユニット５で実行されるときに、本明細書の方法を実行するために、例えば、情報、データ、制御シナリオ、コストなどの記憶に使用されるように構成される。

【0074】

いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム５８０は、コンピュータ、例えば少なくとも１つのプロセッサ５６０によって実行されると、制御ユニット５の少なくとも１つのプロセッサに上述の方法ステップを実行させる命令を含む。

【0075】

いくつかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体５９０は、それぞれのコンピュータプログラム５８０を含む。コンピュータ可読記憶媒体５９０は、前記プログラム製品がコンピュータ、例えば少なくとも１つのプロセッサ５６０上で実行されるときに、上述の方法ステップを実行するためのプログラムコードを含み得る。

【0076】

当業者であれば、上述の制御ユニット５内のユニットは、アナログ回路とデジタル回路の組み合わせ、及び／または、上述のプロセッサなどのそれぞれの１つまたは複数のプロセッサによって実行される、例えば制御ユニットに記憶されたソフトウェア及び／またはファームウェアで構成された１つまたは複数のプロセッサを指してよいことを理解するであろう。これらのプロセッサの１つまたは複数と他のデジタルハードウェアとは、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に含まれてよい、または、いくつかのプロセッサと様々なデジタルハードウェアが、個別にパッケージ化されるかシステムオンチップにアセンブルされるかにかかわらず、いくつかの個別の構成要素に分散されてよい。

【0077】

当然ながら、本発明は、これまで説明し、図面に示した実施形態に限定されず、むしろ、当業者であれば、添付の特許請求の範囲内で多くの変更及び修正を行うことができることを認識されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【外国語明細書】