CN110678355A - 在牵引事件期间操作电动车辆 - Google Patents

Abstract

车辆(100)包括动力传动系统和多个电机(206)。动力传动系统包括至少一个车轮(114)，并且机械地连接到电机(206)。车辆(100)另外包括通信地连接到电机(206)的多个控制模块(128)。控制模块(128)包括每个电机(206)的动力控制模块(128P)。每个动力控制模块(128P)分配有电机(206)，通信地连接到所分配的电机(206)，并且被配置为操作所分配的电机(206)。响应于牵引事件，控制模块(128)被配置为从驱动模式切换到牵引控制模式。在驱动模式下，动力控制模块(128P)被配置为操作各自所分配的电机(206)以共同地满足车辆(100)在整体上的至少一个推进需求。在牵引控制模式下，控制模块(128)中的一个控制模块被配置为操作电机(206)以共同地满足车辆(100)在整体上的至少一个推进需求。

Description

在牵引事件期间操作电动车辆

技术领域

本文中公开的实施例涉及车辆，并且更具体地，涉及具有电动动力传动系统的车辆。

背景技术

许多车辆是电动车辆，或者换句话说，具有电动动力传动系统的车辆。通常的电动车辆或多或少具有常规的动力传动系统。具体地，作为动力传动系统的一部分，电动车辆包括一个或多个车轮以及车轮与之机械地连接的变速器、差速器、驱动轴等。然而，代替引擎，电动车辆包括一个或多个电机。并且，作为电动动力传动系统的一部分，动力传动系统机械地连接到电机。与动力传动系统结合，电机可操作以使用电能为车轮提供动力。此外，许多电动车辆是燃料电池车辆(FCV)，或者换句话说，许多电动车辆是包括一个或多个燃料电池堆的电动车辆。在FCV中，燃料电池堆可操作以产生由电机用来为车轮提供动力的电能。

发明内容

本文中公开的是车辆的实施例，所述车辆包括动力传动系统与之机械地连接的多个电机以及多个控制模块，控制模块包括每个电机的动力控制模块。响应于牵引事件，控制模块从驱动模式切换到牵引控制模式，在驱动模式下，动力控制模块操作各自所分配的电机，在牵引控制模式下，一个控制模块操作电机。在一个方面，车辆包括动力传动系统和多个电机。动力传动系统包括至少一个车轮，并且机械地连接到电机。车辆另外包括通信连接到电机的多个控制模块。控制模块包括每个电机的动力控制模块。每个动力控制模块分配有电机，通信地连接到所分配的电机，并且被配置为操作所分配的电机。响应于牵引事件，控制模块被配置为从驱动模式切换到牵引控制模式。在驱动模式下，动力控制模块被配置为操作各自所分配的电机以共同地满足车辆在整体上的至少一个推进需求。在牵引控制模式下，控制模块中的一个控制模块被配置为操作电机以共同地满足车辆在整体上的至少一个推进需求。

在另一方面，一种操作车辆的方法预期了如下车辆，所述车辆包括具有至少一个车轮的动力传动系统、所述动力传动系统与之机械地连接的多个电机以及通信地连接到电机的多个控制模块。所述方法包括：响应于牵引事件，将控制模块从驱动模式切换到牵引控制模式。在驱动模式下，属于控制模块并且各自分配有电机的动力控制模块操作各自所分配的电机以共同地满足车辆在整体上的至少一个推进需求。在牵引控制模式下，控制模块中的一个控制模块操作电机以共同地满足车辆在整体上的至少一个推进需求。

在又一方面，一种车辆包括：底盘；由底盘支撑的电机总成；以及由底盘支撑的动力传动系统。电机总成包括多个电机和公共输出联轴器。电机在轴向集成以用于相互依赖的旋转动作，并且支持输出联轴器转动。动力传动系统包括至少一个车轮，并且机械地连接到输出联轴器。车辆另外包括通信地连接到电机的多个控制模块。控制模块包括每个电机的动力控制模块。每个动力控制模块分配有属于电机总成的电机，通信地连接到所分配的电机，并且被配置为操作所分配的电机。响应于牵引事件，控制模块被配置为从驱动模式切换到牵引控制模式。在驱动模式下，动力控制模块被配置为操作各自所分配的电机以共同地使输出联轴器旋转，并且由此共同地为至少一个车轮提供动力和/或使至少一个车轮减速。在牵引控制模式下，控制模块中的一个控制模块被配置为操作电机以共同地使输出联轴器旋转，并且由此为至少一个车轮提供动力和/或使至少一个车轮减速。

这些方面和其他方面将在下面更详细地描述。

附图说明

通过参考以下详细说明和附图，本实施例的各种特征、优点和其他用途将变得更加明显，在附图中：

图1是使用透视图和框图对燃料电池车辆(FCV)进行的描绘，示出了车辆系统(包括能量超级系统、推进超级系统和辅助系统)、传感器系统、控制模块(包括整体控制模块和动力控制模块)和多个动力模块(包括每个动力模块的能量系统和推进系统，每个能量系统的燃料电池系统、电池系统和燃料箱系统以及每个推进系统的电机系统)；

图2A是使用框图对FCV进行的部分描绘，进一步示出了动力模块(包括每个燃料电池系统的燃料电池堆、每个电池系统的多个电池和每个电机系统的电机)以及辅助系统的辅助元件到动力模块的分配；

图2B是使用透视分解图对FCV进行的描绘，进一步示出了车辆系统和车辆系统的元件；

图3A是使用框图对FCV进行的部分描绘，进一步示出了动力模块(包括每个燃料箱系统的多个燃料箱和用于燃料箱的管道网络)；

图3B是使用来自图2B的透视分解图的一部分对FCV进行的部分描绘，进一步示出了燃料箱系统；

图4是使用来自图2B的透视分解图的一部分对FCV进行的部分描绘，示出了电机所属的电机总成。

图5是使用来自图2B的透视分解图的一部分对FCV进行的部分描绘，进一步示出了安装到支撑架的燃料箱和某些电池；

图6是使用来自图2B的透视分解图的一部分对FCV进行的部分描绘，进一步示出了安装到另一个支撑架的某些其他车辆元件和燃料电池堆；

图7是示出控制模块对FCV的操作进行协调的处理的操作的流程图；以及

图8是示出控制模块在主/从控制关系下对FCV的操作进行协调的处理的操作的流程图，其中，动力控制模块包括分配给各自动力模块的主动力控制模块和从动力控制模块。

具体实施方式

本公开教导了一种车辆，该车辆包括动力传动系统与之机械地连接的多个电机以及多个控制模块，控制模块包括每个电机的动力控制模块。响应于牵引事件，控制模块从驱动模式切换到牵引控制模式，在驱动模式下，动力控制模块操作各自所分配的电机，在牵引模式下，一个控制模块操作电机。

半挂牵引车燃料电池车辆

在图1中示出了燃料电池车辆(FCV)100作为代表电动车辆。尽管FCV 100是燃料电池车辆，但应理解，本公开原则上在很大程度上可应用于其他电动车辆。在本说明书中，“前方”、“向前”等的使用以及“后方”、“向后”等的使用是指FCV 100的纵向方向。“前方”、“向前”等是指FCV 100的前方(前部)，而“后方”、“向后”等是指FCV 100的后部(尾部)。“侧面”、“侧向”、“横向”等的使用是指FCV 100的横向方向，其中“驾驶员侧”等是指FCV 100的左侧，而“乘客侧”等是指FCV 100的右侧。

FCV 100是半挂牵引车，或者换句话说，FCV 100是牵引车单元，该牵引车单元与挂接的半挂拖车102一起形成半挂卡车。FCV100具有外部和多个内部隔室。隔室包括乘客隔室104和一个或多个引擎隔室106。除此之外，FCV 100可包括容纳在其乘客隔室104中的座椅和仪表板总成。

FCV 100具有形成其外部并且限定其隔室的主体108。主体108具有直立侧面、地板、前端、后端、车顶等。在FCV 100所属的半挂卡车中，半挂拖车102类似地具有外部和作为内部隔室的用于承载货物的货物隔室。除了主体108外，FCV 100还具有底盘110。底盘110用作FCV 100的底部。底盘110像主体108一样形成了FCV 100的外部。作为底盘110的一部分，FCV 100包括用于将半挂拖车102挂接到FCV 100的挂钩112。在将半挂拖车102挂接到FCV100的情况下，FCV 100可操作以拉动半挂拖车102和任何车载货物。

FCV 100具有动力传动系统。动力传动系统是底盘110的一部分、安装到底盘110或以其他方式由底盘110支撑。动力传动系统可以全部或部分地容纳在乘客隔室104、引擎隔室106或FCV 100中的其他地方的任何组合中。作为动力传动系统的一部分，FCV 100包括车轮114。车轮114将FCV 100的剩余部分支撑在地面上。FCV 100包括十个车轮114，其中两个是前车轮114F，并且其中八个是后车轮114R。后车轮114R被布置成四个双车轮设置。示出了属于两个驾驶员侧双车轮设置的后车轮114R，而其他两个乘客侧双车轮设置是包括剩余后车轮114R的镜像图像。车轮114中的一个、一些或全部被提供动力以沿着地面驱动FCV 100。在后车轮驱动布置中，后车轮114R中的一个、一些或全部被提供动力以沿着地面驱动FCV100。为此，除了车轮114之外，还作为动力传动系统的一部分，FCV 100包括车轮114与之机械地连接的变速器、差速器、驱动轴等的任何次末级(penultimate)组合。

FCV 100作为互连项目的总成操作，这些互连项目装备FCV100以满足实时车辆需求。一般而言，车辆需求对应于性能满足车辆需求的车辆功能。因此，FCV 100被装备为在操作时通过执行一个或多个相应车辆功能来满足一个或多个车辆需求。关于执行车辆功能，FCV 100经受手动操作和自主操作的任何组合。在手动操作的情况下，FCV 100可以仅是手动的。在自主操作的情况下，FCV 100可以是半自主、高度自主或完全自主的。

为了满足车辆需求的目的，FCV 100包括一个或多个车辆系统120。或者单独地或者与动力传动系统结合地，车辆系统120可操作以代表FCV 100执行车辆功能，并且由此代表FCV 100满足相应车辆需求。车辆系统120的任何组合可操作以执行车辆功能。因此，从车辆功能以及相应车辆需求的角度来看，车辆系统120中的一个、一些或全部用作相关联的车辆系统120。此外，每个车辆系统120可操作以执行车辆功能的任何组合，并且由此完全或部分地满足相应车辆需求的任何组合。因此，从每个车辆系统120自身的角度来看，每个车辆系统120用作用于一个或多个车辆功能以及一个或多个相应车辆需求的相关联的车辆系统120。

除了车辆系统120之外，FCV 100还包括传感器系统122以及车辆系统120和传感器系统122与之通信地连接的一个或多个处理器124、存储器126和一个或多个控制模块128。传感器系统122可操作以检测关于FCV 100的信息。处理器124、存储器126和控制模块128一起用作一个或多个计算设备，所述一个或多个计算设备的控制模块128可用于协调FCV 100的操作。

具体地，控制模块128基于关于FCV 100的信息来操作车辆系统120。因此，作为操作车辆系统120的前提，控制模块128收集关于FCV 100的信息，包括由传感器系统122检测到的关于FCV 100的信息以及在控制模块128之间传送的关于FCV 100的信息的任何组合。控制模块128然后评估关于FCV 100的信息，并且基于它们的评估来操作车辆系统120。作为其对关于FCV 100的信息的评估的一部分，控制模块128识别一个或多个车辆需求。相关地，作为其对车辆系统120的操作的一部分，当识别车辆需求时，控制模块128操作一个或多个相关联的车辆系统120以满足车辆需求。

车辆系统。车辆系统120是底盘110的一部分、安装到底盘110或者以其他方式由底盘110支撑。车辆系统120可以全部或部分地容纳在乘客隔室104、引擎隔室106或FCV 100中的其他地方的任何组合中。每个车辆系统120包括一个或多个车辆元件。代表其所属的车辆系统120，每个车辆元件可操作以全部或部分地执行与车辆系统120相关联的车辆功能的任何组合。应当理解，车辆元件以及它们所属的车辆系统120可以但不必相互不同。

车辆系统120包括能量超级系统130和推进超级系统132。能量超级系统130和推进超级系统132彼此电连接。此外，动力传动系统机械地连接到推进超级系统132。推进超级系统132和动力传动系统一起用作FCV 100的电动动力传动系统。能量超级系统130可操作以执行一个或多个能量功能，包括但不限于产生电能。推进超级系统132可操作以使用来自能量超级系统130的电能来执行一个或多个推进功能，包括但不限于为车轮114提供动力。

具体地，能量超级系统130可操作以产生电能、存储电能、调适(condition)并且以其他方式处理电能，以及存储并且以其他方式处理燃料。与动力传动系统结合，推进超级系统132可操作以使用来自能量超级系统130的电能为车轮114提供动力。在车轮114被提供动力的情况下，推进超级系统132可用于使FCV 100加速，保持FCV100的速度(例如，在水平或上坡地面上)，以及以其他方式沿着地面驱动FCV 100。推进超级系统132还可操作以使用车轮114中的一个、一些或全部来产生电能，并且因此使车轮114减速。在车轮114被减速的情况下，推进超级系统132可用于使FCV 100减速，保持FCV 100的速度(例如在下坡地面上)，以及以其他方式沿着地面驱动FCV 100。能量超级系统130又可操作以存储来自推进超级系统132的电能。作为产生电能并且因此使车轮114减速以及存储电能的组合产物，推进超级系统132和能量超级系统130可操作以在车轮114处再生地制动FCV 100。

除了能量超级系统130和推进超级系统132外，车辆系统120还包括一个或多个辅助系统134。辅助系统134包括制动系统140、转向系统142、加热/冷却系统144和配件系统146。与推进超级系统132一样，辅助系统134电连接到能量超级系统130。辅助系统134可操作以使用来自能量超级系统130的电能来执行一个或多个辅助功能，包括但不限于摩擦地制动FCV 100、使FCV 100转向、对FCV100进行冷却、对FCV 100进行加热和一个或多个配件功能。因此，尽管推进超级系统132充当能量超级系统130上的主要电力负载，但是辅助系统134也充当能量超级系统130上的电力负载。

传感器系统。作为传感器系统122的一部分，FCV 100包括一个或多个车载传感器。传感器实时地监视FCV 100。代表传感器系统122，传感器可操作以检测关于FCV 100的信息，包括关于用户请求的信息和关于FCV 100的操作的信息。

FCV 100包括用户控件。用户控件用作FCV 100的用户与FCV100本身之间的接口，并且可操作以接收请求车辆功能的机械、语言和其他用户输入。与相应用户控件结合，并且在传感器当中，FCV100包括加速踏板传感器、制动踏板传感器、转向角传感器等、以及一个或多个选择器传感器、一个或多个麦克风、一个或多个摄像头等。相关地，在关于用户请求的信息当中，传感器系统122可操作以检测请求为车轮114提供动力的用户输入、请求制动、转向等的用户输入、请求加热、冷却等的用户输入以及请求配件功能的用户输入。

另外，在传感器当中，FCV 100包括一个或多个速度计、一个或多个陀螺仪、一个或多个加速度计、一个或多个车轮传感器、一个或多个温度计、一个或多个惯性测量单元(IMU)、一个或多个控制器区域网络(CAN)传感器等。相关地，在关于FCV 100的操作的信息当中，传感器系统122可操作以检测FCV 100的位置和运动(包括其速度、加速度、取向、转动(rotation)、方向等)、车轮114的移动、FCV 100的温度、以及车辆系统120中的一个、一些或全部的操作状态。

控制模块。如上所述，处理器124、存储器126和控制模块128一起用作一个或多个计算设备，所述一个或多个计算设备的控制模块128协调FCV 100的操作。控制模块128包括整体控制模块128G。相关地，作为中央控制系统的一部分，FCV 100包括整体控制模块128G所属的整体控制单元(GCU)。尽管如图所示，FCV 100包括一个整体控制模块128G，但是应当理解，本公开原则上可应用于包括多个整体控制模块128G的其他类似车辆。控制模块128还包括一个或多个动力控制模块128P。相关地，FCV 100包括动力控制模块128P所属的一个或多个动力控制单元(PCU)。尽管处理器124和存储器126被示为对于GCU和PCU是公共的，但是可以预期，GCU和PCU中的一个、一些或全部可以是具有一个或多个专用处理器124和专用存储器126的分立计算设备。

整体控制模块128G代表GCU协调FCV 100的整体操作，包括但不限于车辆系统120的操作。动力控制模块128P代表PCU协调能量超级系统130和推进超级系统132以及某些辅助系统146的操作。

处理器124可以是被配置为执行本文中描述的任何处理的任何组件，或者是执行这样的处理或使这样的处理被执行的任何形式的指令。处理器124可以利用一个或多个通用或专用处理器来实现。合适的处理器124的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器或执行软件的其他形式的电路。合适的处理器124的其他示例包括但不限于中央处理器(CPU)、阵列处理器、矢量处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路或控制器。处理器124可包括被配置为执行程序代码中包含的指令的至少一个硬件电路(例如，集成电路)。在存在多个处理器124的布置中，处理器124可以彼此独立地工作或彼此组合地工作。

存储器126是非暂态计算机可读介质。存储器126可以包括易失性或非易失性存储器、或两者。合适的存储器126的示例包括随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器或任何其他合适的存储介质、或这些的任何组合。存储器126包括程序代码中存储的指令。这样的指令可由处理器124或控制模块128执行。存储器126可以是处理器124或控制模块128的一部分，或者可以通信地连接到处理器124或控制模块128。

一般而言，控制模块128包括可由处理器124执行的指令。控制模块128可被实现为计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码在由处理器124执行时执行本文中描述的一个或多个处理。这样的计算机可读程序代码可以存储在存储器126上。控制模块128可以是处理器124的一部分，或者可以通信地连接到处理器124。

动力模块

如上所述，车辆系统120可操作以代表FCV 100执行车辆功能，并且由此代表FCV100满足相应车辆需求。具体地，能量超级系统130可操作以执行能量功能，并且由此满足相应能量需求，推进超级系统132可操作以执行推进功能，并且由此满足相应推进需求，以及辅助系统134可操作以执行辅助功能，并且由此满足相应辅助需求。

从整体控制模块128G和动力控制模块128P、以及FCV 100的整体操作的协调的角度来看，车辆需求包括一个或多个整体车辆需求，或者换句话说，对于FCV 100来说公共的车辆需求。具体地，一个或多个能量需求是整体能量需求，并且一个或多个推进需求是整体推进需求。整体能量需求可以包括以下各项的任何组合：产生电能的一个或多个需求、存储电能的一个或多个需求、以及存储和以其他方式处理燃料的一个或多个需求。整体推进需求可包括为车轮114提供动力的一个或多个需求以及使车轮114减速的一个或多个需求。整体能量需求和整体推进需求的任何组合可以是整体组合能量和推进需求的一部分，例如再生地制动FCV 100的一个或多个需求。此外，每个辅助需求是整体辅助需求。整体辅助需求可以包括以下各项的任何组合：摩擦地制动FCV 100的一个或多个需求、使FCV 100转向的一个或多个需求、对FCV 100进行冷却的一个或多个需求、对FCV 100进行加热的一个或多个需求、以及执行配件功能的一个或多个需求。

除了被装备为通过执行相应车辆功能来满足整体车辆需求之外，FCV 100还被装备为满足一个或多个车辆需求要求。具体地，关于可操作以执行车辆功能并且由此满足相应整体车辆需求，车辆系统120具有代表FCV 100满足车辆需求要求的能力。因此，能量超级系统130具有满足某些能量需求要求的能力，推进超级系统132具有满足某些推进需求要求的能力，以及辅助系统134具有满足某些辅助需求要求的能力。

一般而言，车辆需求要求特定于具体车辆应用。例如，作为半挂牵引车应用，FCV100与许多其他车辆应用相比具有更高的能量需求要求和更高的推进需求要求。在某些情况下，FCV 100的能量需求要求可能是其他车辆应用的能量需求要求的多倍，而推进需求要求可能是其他车辆应用的推进需求要求的多倍。

为了实现满足能量需求要求的能力和满足推进需求要求的能力，FCV 100包括多个配对(counterpart)动力模块150A-150B(通常使用“动力模块150”或“多个动力模块150”来引用)，所述多个配对动力模块150A-150B的车辆元件在元件对元件、动力模块间的基础上进行互连。尽管如图所示，FCV 100包括两个动力模块150，但是应该理解，本公开原则上可应用于包括多于两个动力模块150的其他类似车辆。关于动力模块150，能量超级系统130包括多个配对能量系统152，而推进超级系统132包括多个配对推进系统154。并且，在FCV100中，能量超级系统130和推进超级系统132跨动力模块150布置，其中每个动力模块150包括能量系统152和推进系统154。

在每个动力模块150中，推进系统154和能量系统152彼此电连接。此外，动力传动系统机械地连接到每个推进系统154。代表其所属的动力模块150，每个能量系统152可操作以执行能量超级系统130与之相关联的能量功能，包括但不限于产生电能。类似地，代表其所属的动力模块150，每个推进系统154可操作以使用电能来执行推进超级系统132与之相关联的推进功能，包括但不限于为车轮114提供动力。具体地，每个推进系统154可操作以使用来自该推进系统154和能量系统152所属的动力模块150的能量系统152的电能来执行推进功能。

每个能量系统152及其所属的动力模块150包括燃料电池系统160、电池系统162和燃料箱系统164。每个推进系统154及其所属的动力模块150包括电机系统166。在每个动力模块150内部，电机系统166电连接到燃料电池系统160。此外，电池系统162和燃料电池系统160彼此电连接，以及电机系统166和电池系统162彼此电连接。此外，燃料电池系统160流体地连接到燃料箱系统164。燃料电池系统160可操作以使用来自电池系统162的电能和来自燃料箱系统164的燃料来产生电能。与动力传动系统结合，电机系统166可操作以使用来自燃料电池系统160和电池系统162的任何组合的电能为车轮114提供动力。电机系统166还可操作以使用车轮114产生电能，并且因此使车轮114减速。电池系统162可操作以存储来自燃料电池系统160的电能。电池系统162还可操作以存储来自电机系统166的电能。燃料箱系统164可操作以存储并且以其他方式处理燃料，包括利用燃料为燃料电池系统160加燃料。

动力模块150被“堆叠”，以为了实现满足其所属的FCV 100的能量需求要求的能力和满足其所属的FCV 100的推进需求要求的能力的目的。具体地，给定能量需求要求，在每个动力模块150中，能量系统152具有满足能量需求要求的份额的能力。在能量系统152各自具有满足能量需求要求的份额的能力的情况下，能量系统152所属的动力模块150具有共同地满足能量需求要求的能力。在能量系统152同样属于能量超级系统130的情况下，能量超级系统130也具有满足能量需求要求的能力。类似地，给定推进需求要求，在每个动力模块150中，推进系统154具有满足推进需求要求的份额的能力。在推进系统154各自具有满足推进需求要求的份额的能力的情况下，推进系统154所属的动力模块150具有共同地满足推进需求要求的能力。在推进系统154同样属于推进超级系统132的情况下，推进超级系统132也具有满足推进需求要求的能力。

在给定整体能量需求的情况下，在每个动力模块150中，能量系统152可操作以满足整体能量需求的份额。在能量系统152各自可操作以满足整体能量需求的份额的情况下，能量系统152所属的动力模块150可操作以共同地满足整体能量需求。在能量系统152同样属于能量超级系统130的情况下，能量超级系统130也可操作以满足整体能量需求。类似地，给定整体推进需求，在每个动力模块150中，推进系统154可操作以满足整体推进需求的份额。在推进系统154各自可操作以满足整体推进需求的份额的情况下，推进系统154所属的动力模块150可操作以共同地满足整体推进需求。在推进系统154同样属于推进超级系统132的情况下，推进超级系统132也可操作以满足整体推进需求。

尽管车辆需求要求特定于具体车辆应用，但是某些车辆需求要求与其他车辆需求要求相比对应用的依赖性较小。例如，即使作为半挂牵引车应用，FCV 100仍具有与许多其他车辆应用类似的辅助需求要求。

在FCV 100中，辅助系统134不是具有多个配对关系，而是对于FCV 100来说是公共的。关于动力模块150和能量超级系统130，一个或多个辅助元件可以单独地或作为它们所属的辅助系统134的一部分被分配给动力模块150。在每个动力模块150处，每个所分配的辅助元件，或者单独地或者作为其所属的辅助系统134的一部分，视情况而定，电连接到能量系统152。代表FCV 100和每个所分配的辅助元件所属的辅助系统134，每个所分配的辅助元件可操作以使用来自能量系统152的电能来执行辅助功能。因此，在每个动力模块150中，尽管推进系统154充当能量系统152上的主要电力负载，但是所分配的辅助元件也充当能量系统152上的电力负载。然而，给定整体辅助需求，所分配的辅助元件可操作以在未分配的基础上共同地满足整体辅助需求。

如上所述，动力控制模块128P协调能量超级系统130和推进超级系统132以及某些辅助系统146的操作。具体地，关于能量超级系统130和推进超级系统跨动力模块150的布置，FCV 100包括多个配对动力控制模块128P。并且，在FCV 100中，每个动力控制模块128P分配有动力模块150。在每个动力模块150包括能量系统152和推进系统154的情况下，每个动力控制模块128P分配有能量系统152和推进系统154。此外，每个动力控制模块128P分配有辅助元件。具体地，每个动力控制模块128P分配有被分配给动力模块150的辅助元件，动力模块150又被分配给动力控制模块128P。每个动力控制模块128P协调所分配的动力模块150的操作，包括所分配的能量系统152的操作和所分配的推进系统154的操作以及所分配的辅助元件的操作。

在模块化的实现方式中，每个动力模块150源自于具有比FCV100更低的能量需求要求和更低的推进需求要求的其他车辆应用(例如乘用车应用)。具体地，每个动力模块150是来自其他车辆应用的完整能量系统和完整推进系统的模块化版本。相关地，每个动力控制模块128P也源自于其他车辆应用。具体地，除了动力控制模块128P本身之外，每个动力控制模块128P属于作为具有一个或多个专用处理器和专用存储器的分立计算设备的、源自于其他车辆应用的PCU。

除此之外，由此得出，FCV 100作为比其他车辆应用具有更高的能量需求要求和更高的推进需求要求的半挂牵引车应用，不是常规设计原理的产物。具体地，给定其他车辆应用，代替堆叠动力模块150以实现满足FCV 100的能量需求要求的能力和满足FCV 100的推进需求要求的能力，常规设计原理将要求从其他车辆应用扩展能量系统并且扩展推进系统。此外，常规设计原理将要求使PCU源自于其他车辆应用，以自行在未分配的基础上协调所扩展的能量系统和所扩展的推进系统以及辅助系统134的操作。

一个动力模块150的燃料电池系统160、电池系统162和燃料箱系统164的任何组合可以具有与剩余动力模块150中的配对部分相同的满足能量需求要求的能力。附加地或替选地，一个动力模块150的电机系统166可以具有与剩余动力模块150中的配对部分相同的满足推进需求要求的能力。

除了FCV 100以外，跨越更广泛的车辆阵容(lineup)，对于新的车辆应用，可以堆叠多个相同或相似的动力模块150，以为了实现满足新的车辆应用的能量需求要求的能力和满足新的车辆应用的推进需求要求的能力的目的。动力模块150的一个或多个车辆元件可以跨越车辆阵容被标准化。例如，在每个动力模块150中，燃料电池系统160可以是相同的。附加地或替选地，一个或多个动力控制模块128P可以是相同的。由于不管新应用的车辆需求要求如何，标准化车辆元件具有相同的满足车辆需求要求的能力，仅需开发和生产单个单一容量的标准化车辆元件。相关地，除了标准化车辆元件之外，动力模块150的剩余部分可以针对新的车辆应用进行优化。例如，当在每个动力模块150中燃料电池系统160相同时，动力模块150的电池系统162可以被优化以具有共同地满足新应用的能量需求要求的能力。附加地或替选地，动力模块150的电机系统166可以被优化以具有共同地满足新应用的推进需求要求的能力。

由于它们易于集成到新的车辆应用中，因此动力模块150的用途超出了最初的车辆开发和生产。例如，在FCV 100的寿命结束(EOL)场景中，动力模块150可能不再具有共同地满足FCV 100的能量需求要求的能力。附加地或替选地，动力模块150可能不再具有共同地满足FCV 100的推进需求要求的能力。动力模块150可能仍然具有共同地满足其他车辆应用的能量需求要求的能力以及共同地满足其他车辆应用的推进需求要求的能力。因此，代替处置动力模块150，可以将动力模块150集成到其他车辆应用中。

能量系统和推进系统。如上所述，每个动力模块150包括能量系统152和推进系统154。如另外参考图2A和图2B所示，除了燃料电池系统160、电池系统162和燃料箱系统164之外，每个能量系统152和能量系统152所属的动力模块150还包括接线盒200和伴随的能量元件。在每个动力模块150内部，电机系统166通过接线盒200电连接到燃料电池系统160。此外，电池系统162和燃料电池系统160通过接线盒200彼此电连接，并且电机系统166和电池系统162通过接线盒200彼此电连接。

FCV 100包括作为燃料电池系统160的一部分的一个或多个能量元件。在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV 100包括燃料电池堆202。尽管如图所示，FCV 100包括每个燃料电池系统160的一个燃料电池堆202，但是应当理解，本公开原则上可应用于包括每个燃料电池系统160的多个燃料电池堆202的其他类似车辆。关于燃料电池堆202，在能量系统152的伴随的能量元件当中，FCV 100包括燃料电池转换器204。燃料电池转换器204电连接到燃料电池堆202。燃料电池堆202可操作以产生电能。燃料电池转换器204可操作以调适来自燃料电池堆202的电能。具体地，燃料电池转换器204是DC/DC转换器，该DC/DC转换器可操作以将来自燃料电池堆202的较低电压DC电能转换为较高电压DC电能。例如，较低电压DC电能可以是中电压DC电能，而较高电压DC电能可以是高电压DC电能。

FCV 100还包括作为电机系统166的一部分的一个或多个推进元件。在电机系统166的推进元件当中，FCV 100包括电机206。尽管如图所示，FCV 100包括每个电机系统166的一个电机206，但是应当理解，本公开原则上可应用于包括每个电机系统166的多个电机206的其他类似车辆。电机206是同步三相AC电机。关于电机206，在能量系统152的伴随的能量元件当中，FCV 100包括电机逆变器208。电机逆变器208通过接线盒200电连接到燃料电池转换器204，以及电机206电连接到电机逆变器208。此外，动力传动系统机械地连接到电机206。电机逆变器208可操作以调适来自燃料电池转换器204的电能。具体地，电机逆变器208可操作以将来自燃料电池转换器204的DC电能转换为三相AC电能。例如，三相AC电能可以是高压AC电能。与动力传动系统结合，电机206可操作以使用来自电机逆变器208的电能为车轮114提供动力。

FCV 100还包括作为电池系统162的一部分的一个或多个能量元件。在电池系统162的能量元件当中，FCV 100包括一个或多个电池210。尽管如图所示，FCV 100包括每个电池系统162的两个电池210，但是应该理解，本公开原则上可应用于包括每个电池系统162的一个电池210的其他类似车辆以及包括每个电池系统162的多个电池210的其他类似车辆。关于电池210，在能量系统152的伴随的能量元件当中，FCV 100包括电池转换器212。从燃料电池系统160的角度来看，电池转换器212通过接线盒200电连接到燃料电池转换器204，并且电池210通过接线盒200电连接到电池转换器212。电池转换器212可操作以调适来自燃料电池转换器204的电能。具体地，电池转换器212是DC/DC转换器，该DC/DC转换器可操作以将来自燃料电池转换器204的较高电压DC电能转换为较低电压DC电能。例如，较高电压DC电能可以是高电压DC电能，而较低电压DC电能可以是中电压DC电能。电池210可操作以存储来自电池转换器212的电能。

此外，从电池系统162的角度来看，电池转换器212通过接线盒200电连接到电池210，电机逆变器208通过接线盒200电连接到电池转换器212，以及如上所述，电机206电连接到电机逆变器208。相关地，电池转换器212也可操作以调适来自电池210的电能。具体地，电池转换器212是DC/DC转换器，该DC/DC转换器可操作以将将来自电池210的较低电压DC电能转换为较高电压DC电能。例如，较低电压DC电能可以是中电压DC电能，而较高电压DC电能可以是高电压DC电能。电机逆变器208还可操作以调适来自电池转换器212的电能。具体地，电机逆变器208可操作以将来自电池转换器212的DC电能转换为三相AC电能。如上所述，三相AC电能可以是高电压AC电能。再次，与动力传动系统结合，电机206可操作以使用来自电机逆变器208的电能为车轮114提供动力。

类似地，从电机系统166的角度来看，电机逆变器208电连接到电机206，电池转换器212通过接线盒200电连接到电机逆变器208，并且如上所述，电池210通过接线盒200电连接到电池转换器212。相关地，与动力传动系统结合，电机206也可操作以使用车轮114产生电能，并且因此使车轮114减速。此外，逆变器208还可操作以调适来自电机206的电能。具体地，电机逆变器208可操作以将来自电机206的三相AC电能转换为DC电能。例如，三相AC电能可以是高电压AC电能，而DC电能可以是高电压DC电能。电池转换器212也可操作以按照与来自燃料电池转换器204的电能相同的方式调适来自电机逆变器208的电能。再次，电池210可操作以存储来自电池转换器212的电能。作为产生电能、从而使车轮114减速并且存储电能的组合产物，电机206和电池210可操作以在车轮114处再生地制动FCV 100。

除此之外，由此得出，电机206可操作以使用来自燃料电池堆202和电池210的任何组合的电能为车轮114提供动力。此外，电池210可操作以存储来自燃料电池堆202的电能。在以燃料电池为动力的实现方式中，电机206主要使用来自燃料电池堆202的电能为车轮114提供动力。在短缺的情况下，电机206使用来自燃料电池堆202的电能和来自电池210的补充电能的组合为车轮114提供动力。另一方面，在过剩的情况下，电机206使用来自燃料电池堆202的一些电能为车轮114提供动力，并且电池210存储来自燃料电池堆202的剩余电能。

此外，在能量系统152的伴随的能量元件当中，FCV 100包括电源214。电源214通过接线盒200电连接到电池210。电源214可操作以分发来自电池210的电能。具体地，电源214是可操作以分发来自电池210的直流电能的DC电源。例如，DC电能可以是中电压DC电能。

如上所述，在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV 100包括燃料电池堆202。另外，在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV100包括燃料泵220。燃料泵220是三相AC燃料泵。关于燃料泵220，在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV 100包括泵逆变器222。泵逆变器222电连接到电源214，并且燃料泵220电连接到泵逆变器222。此外，燃料泵220流体地连接到燃料箱系统164，并且燃料电池堆202流体地连接到燃料泵220。泵逆变器222可操作以调适来自电源214的电能。具体地，泵逆变器222可操作以将来自电源214的DC电能转换为三相AC电能。例如，三相AC电能可以是中电压AC电能。燃料泵220可操作以使用来自泵逆变器222的电能将燃料从燃料箱系统164泵送到燃料电池堆202中。

另外，在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV 100包括空气压缩机224。空气压缩机224是三相AC空气压缩机。关于空气压缩机224，在能量系统152的伴随的能量元件当中，FCV 100包括压缩机逆变器226。压缩机逆变器226通过接线盒200电连接到电池转换器212，并且空气压缩机224电连接到压缩机逆变器226。此外，除了流体地连接到燃料泵220之外，燃料电池堆202还气动地连接到空气压缩机224。压缩机逆变器226可操作以调适来自电池转换器212的电能。具体地，压缩机逆变器226可操作以将来自电池转换器212的DC电能转换为三相AC电能。例如，在DC电能是高电压DC电能的情况下，三相AC电能可以是高电压AC电能。空气压缩机224可操作以使用来自压缩机逆变器226的电能将空气泵送到燃料电池堆202中。

燃料电池堆202包括一个或多个燃料电池。燃料电池堆202可操作以采用燃料电池来执行将来自燃料泵220的燃料与来自空气压缩机224的空气中的氧气相结合的化学反应，并且产生电能。因此，作为将燃料泵送到燃料电池堆202中、将空气泵送到燃料电池堆202中并且执行化学反应的组合产物，燃料泵220、空气压缩机224和燃料电池堆202可操作以使用来自燃料箱系统164的燃料和空气来产生电能。

在氢燃料的实现方式中，燃料是氢燃料。在燃料电池堆202中，每个燃料电池包括阳极和阴极。在每个燃料电池中，氢燃料被泵送到阳极，在阳极处，作为化学反应的一部分，氢分子被阳极催化剂活化。氢分子由此释放电子，并且成为氢离子。释放的电子从阳极行进到阴极，从而产生电流。由燃料电池产生的电流用作由燃料电池堆202产生的电能。在每个燃料电池中，氢离子也从阳极行进到阴极。来自空气压缩机224的空气中的氧气被泵送到阴极，在阴极处，作为化学反应的一部分，氢离子在阴极催化剂上与氧结合以产生水。在燃料电池堆202中，由燃料电池产生的水是产生电能的副产物。

另外，在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV 100包括流体泵230和一个或多个风扇232。流体泵230属于冷却剂回路，除流体泵230之外，冷却剂回路还包括一个或多个冷却剂对空气的热交换器234以及穿过燃料电池堆202的冷却剂通道。热交换器234包括一个或多个散热器等。

在能量系统152的伴随的能量元件当中，关于流体泵230和风扇232，FCV 100包括冷却转换器236。冷却转换器236电连接到电源214，并且流体泵230和风扇232电连接到冷却转换器236。冷却转换器236可操作以调适来自电源214的电能。具体地，冷却转换器236是DC/DC转换器，该DC/DC转换器可操作以将来自电源214的较高电压DC电能转换为较低电压DC电能。例如，在较高电压DC电能为中电压DC电能的情况下，较低电压DC电能可以为低电压DC电能。流体泵230可操作以使用来自冷却转换器236的电能使冷却剂回路中的水或其他冷却剂循环。风扇232可操作以使用来自冷却转换器236的电能来引导气流穿过热交换器234。热交换器234可操作以在通过热交换器234的冷却剂与穿过热交换器234的气流之间交换热量。

作为使冷却剂回路中的冷却剂循环并且引导气流穿过热交换器234的组合产物，流体泵230和风扇232可操作以冷却通过热交换器234的冷却剂。此外，在热交换器234的更下游，冷却的冷却剂通过冷却剂通道。因此，与流体泵230所属的冷却剂回路结合，流体泵230和风扇232可操作以冷却燃料电池堆202。

另外，在燃料电池系统160的能量元件当中，FCV 100包括另一个流体泵238。该流体泵238属于另一个冷却剂回路，除了该流体泵238之外，另一个冷却剂回路还包括一个或多个冷却剂对空气的热交换器240以及通过与燃料电池堆202伴随的一个或多个车辆元件的冷却剂通道。热交换器240包括一个或多个散热器等。与燃料电池堆202伴随的车辆元件包括燃料电池转换器204、电机逆变器208、电池转换器212等的任何组合。流体泵238是三相AC流体泵。流体泵238电连接到泵逆变器222，并且如上所述，风扇232电连接到冷却转换器236。流体泵238可操作以使用来自泵逆变器222的电能使冷却剂回路中的水或其他冷却剂循环。风扇232可操作以使用来自冷却转换器236的电能来引导气流穿过热交换器240。热交换器240可操作以在通过热交换器240的冷却剂与穿过热交换器240的气流之间交换热量。

作为使冷却剂回路中的冷却剂循环并且引导气流穿过热交换器240的组合产物，流体泵238和风扇232可操作以冷却通过热交换器240的冷却剂。此外，在热交换器240的更下游，冷却的冷却剂通过冷却剂通道。因此，与流体泵238所属的冷却剂回路结合，流体泵238和风扇232可操作以冷却与燃料电池堆202伴随的车辆元件。

如另外参考图3A和3B所示，FCV 100还包括作为燃料箱系统164的一部分的一个或多个能量元件。在燃料箱系统164的能量元件当中，FCV 100包括一个或多个燃料箱300以及用于燃料箱300的管路网络302。尽管如图所示，FCV 100包括每个燃料箱系统164的两个燃料箱300，但是应该理解，本公开原则上可应用于包括每个燃料箱系统164的一个燃料箱300的其他类似车辆、以及包括每个燃料箱系统164的多个燃料箱300的其他类似车辆。在氢燃料的实现方式中，每个燃料箱300是高压氢箱，并且管道网络302是氢管道网络302。燃料箱300可操作以存储燃料。

从燃料箱300的角度来看，管道网络302具有输入管线304和输出管线306。在输入管线304上，除了必需的管道之外，管道网络302还包括燃料阀308和多路输入阀310。燃料阀308可流体地连接到加燃料站的加燃料管线，多路输入阀310流体地连接到燃料阀308，并且每个燃料箱300流体地连接到多路输入阀310。在FCV100包括每个燃料箱系统164的两个燃料箱300的情况下，多路输入阀310是两路输入阀。燃料阀308可操作以选择性地打开或关闭去往多路输入阀310的输入管线304。多路输入阀310可操作以选择性地打开或关闭去往一个、一些或全部燃料箱300的输入管线。

在燃料阀308流体地连接到加燃料管线的情况下，作为打开去往多路输入阀310的输入管线304并且打开去往一个、一些或全部燃料箱300的输入管线304的组合产物，燃料阀308和多路输入阀310可操作以打开从加燃料管线到一个、一些或全部燃料箱300的流体连接。从每个燃料箱300的角度来看，在从加燃料管线到燃料箱300的流体连接打开的情况下，管道系统302可用于利用来自加燃料管线的燃料来填充燃料箱300。此外，在从加燃料管线到多个燃料箱300的流体连接打开的情况下，管道网络302可用于同时利用来自加燃料管线的燃料来填充燃料箱300。另外，作为关闭去往多路输入阀310的输入管线304和打开去往多个燃料箱300的输入线304的组合产物，燃料阀308和多路输入阀310可操作以打开燃料箱300之间的流体连接。在燃料箱300之间的流体连接打开的情况下，管道网络302可用于在燃料箱300之间传送燃料。

在输出管线306上，除了必需的管道外，管道网络302还包括多路输出阀312和燃料调节器314。多路输出阀312流体地连接到每个燃料箱300，燃料调节器314流体地连接到多路输出阀312，并且燃料电池系统160在燃料泵220处流体地连接到燃料调节器314。在FCV100包括每个燃料箱系统164的两个燃料箱300的情况下，多路输出阀312是两路输出阀。多路输出阀312可操作以选择性地打开或关闭来自一个、一些或全部燃料箱300的输出管线306。燃料调节器314可操作以选择性地打开或关闭来自多路输出阀312的输出管线306。此外，燃料调节器314可操作以调节输出管线306中的燃料的属性。具体地，燃料调节器314是可操作以调节输出管线306中的燃料的压力的压力调节器。

作为打开来自一个、一些或全部燃料箱300的输出管线306并且打开来自多路输出阀312的输出管线306的组合产物，多路输出阀312和燃料调节器314可操作以打开从一个、一些或全部燃料箱300到燃料电池系统160的流体连接。从每个燃料箱300的角度来看，在从燃料箱300到燃料电池系统160的流体连接打开的情况下，管道网络302可用于利用来自燃料箱300的燃料为燃料电池系统160加燃料。此外，在从多个燃料箱300到燃料电池系统160的流体连接打开的情况下，管道网络302可用于同时利用来自燃料箱300的燃料为燃料电池系统160加燃料。此外，作为打开来自多个燃料箱300的输出管线306并且关闭来自多路输出阀312的输出管线306的组合产物，多路输出阀312和燃料调节器314可操作以打开燃料箱300之间的流体连接。在燃料箱300之间的流体连接打开的情况下，管道网络302可用于在燃料箱300之间传送燃料。

所分配的辅助元件。如再次参考图2A和图2B所示，FCV 100包括作为制动系统140的一部分的一个或多个辅助元件。在制动系统140的辅助元件当中，FCV 100包括空气压缩机250以及在一个、一些或全部车轮114处的一个或多个摩擦制动器。空气压缩机250电连接到能量超级系统130。摩擦制动器气动地连接到空气压缩机250，并且车轮114机械地连接到摩擦制动器。空气压缩机250可操作以使用来自能量超级系统130的电能将空气泵送到制动器中。摩擦制动器可操作以使用来自空气压缩机250的空气在车轮114处摩擦地制动FCV100。

FCV 100还包括作为转向系统142的一部分的一个或多个辅助元件。在转向系统142的辅助元件当中，FCV 100包括流体泵252以及在一个、一些或全部车轮114处的一个或多个转向机构。流体泵252电连接到能量超级系统130。转向机构液压地连接到流体泵252，并且车轮114机械地连接到转向机构。流体泵252可操作以使用来自能量超级系统130的电能将动力转向流体泵送到转向机构中。转向机构可操作以使用来自流体泵252的动力转向流体来调整车轮114的转向角。在前车轮转向布置中，一个转向系统142可操作以使用来自流体泵252的动力转向流体来调整两个前车轮114F的转向角。通过这样做，转向机构可操作以在FCV 100沿着地面行驶时使FCV 100转向。

FCV 100还包括作为加热/冷却系统144的一部分的一个或多个辅助元件。在加热/冷却系统144的辅助元件当中，FCV 100包括制冷剂压缩机254和一个或多个风扇256。制冷剂压缩机254属于制冷剂回路，该制冷剂回路除了制冷剂压缩机254之外还包括一个或多个制冷剂对空气的热交换器258。热交换器258包括一个或多个冷凝器、一个或多个蒸发器等。制冷剂压缩机254和风扇256电连接到能量超级系统130。制冷剂压缩机254可操作以使用来自能量超级系统130的电能来抽吸、压缩和排放制冷剂回路中的制冷剂。因此，制冷剂压缩机254可操作以使制冷剂回路中的制冷剂循环。风扇256可操作以使用来自能量超级系统130的电能来引导气流穿过热交换器258，并且进入乘客隔室104、引擎隔室106中或以其他方式进入FCV 100中。热交换器258可操作以在通过热交换器258的制冷剂与穿过热交换器258的气流之间交换热量。

作为使制冷剂回路中的制冷剂循环并且引导气流穿过热交换器258的组合产物，制冷剂压缩机254和风扇256可操作以驱动制冷剂回路中的制冷剂与穿过热交换器258的气流之间的热力学循环。在热力学循环下，穿过一个或多个热交换器258的气流被冷却。此外，在热交换器258的更下游，冷却的气流被引导到FCV 100中。因此，与制冷剂回路结合，制冷剂压缩机254和风扇256可操作以冷却FCV 100。

另外，在加热/冷却系统144的辅助元件当中，FCV 100包括加热器260。加热器260电连接到能量超级系统130。加热器260可操作以使用来自能量超级系统130的电能来加热穿过加热器260的气流。风扇256可操作以使用来自能量超级系统130的电能来引导气流穿过加热器260，并且进入乘客隔室104、引擎隔室106中或以其他方式进入FCV 100中。作为操作加热器260并且引导气流穿过加热器260的组合产物，加热器260和风扇256可操作以加热穿过加热器260的气流。在气流在加热器260的更下游被引导到FCV 100中的情况下，加热的空气被供应到FCV 100。因此，加热器260和风扇256可操作以加热FCV 100。

FCV 100还包括作为配件系统146的一部分的一个或多个辅助元件。在配件系统146的辅助元件当中，FCV 100包括一个或多个配件262。配件262是车辆的通常部件，并且包括以下各项的任何组合：一个或多个内部灯、一个或多个外部灯、一个或多个仪表、一个或多个电动座椅、一个或多个信息娱乐系统等。配件262电连接到能量超级系统130。配件262可操作以使用来自能量超级系统130的电能来照亮乘客隔室104，照亮FCV 100周围的环境，用信号发出行驶意图，传递关于FCV 100的操作的信息，调整FCV 100中的座椅的位置，向FCV 100的用户传递信息娱乐内容，以及以其他方式执行配件功能。

对于动力模块150A，所分配的辅助元件包括转向系统142的流体泵252。关于流体泵252，在能量超级系统130的伴随的能量元件当中，FCV 100包括辅助转换器264。辅助转换器264通过接线盒200电连接到电池210，并且流体泵252电连接到辅助转换器264。辅助转换器264可操作以调适来自电池210的电能。具体地，辅助转换器264是DC/DC转换器，该DC/DC转换器可操作以将来自电池210的较高电压DC电能转换为较低电压DC电能。例如，在较高电压DC电能为中电压DC电能的情况下，较低电压DC电能可以为低电压DC电能。因此，如上所述，流体泵252可操作以使用来自辅助转换器264的电能将动力转向流体泵送到转向系统142的转向机构中。

对于动力模块150A，所分配的辅助元件还包括加热/冷却系统144的制冷剂压缩机254和风扇256。关于风扇256，在能量超级系统130的伴随的能量元件当中，FCV 100包括辅助转换器264。制冷剂压缩机254电连接到电源214。风扇256电连接到辅助转换器264。因此，如上所述，制冷剂压缩机254可操作以使用来自电源214的电能使制冷剂压缩机254所属的制冷剂回路中的制冷剂循环。此外，因此，如上所述，风扇256可操作以使用来自辅助转换器264的能量来引导气流穿过制冷剂回路中的热交换器，并且进入FCV 100中。

对于动力模块150B，所分配的辅助元件包括制动系统140的空气压缩机250。空气压缩机250是三相AC空气压缩机。关于空气压缩机250，在能量超级系统130的伴随的能量元件当中，FCV 100包括辅助逆变器266。辅助逆变器266通过接线盒200电连接到电池转换器212，并且空气压缩机250电连接到辅助逆变器266。辅助逆变器266可操作以调适来自电池转换器212的电能。具体地，辅助逆变器266可操作以将来自电池转换器212的DC电能转换为三相AC电能。例如，在DC电能是高电压DC电能的情况下，三相AC电能可以是高电压AC电能。因此，如上所述，空气压缩机250可操作以使用来自辅助逆变器266的电能将空气泵送到制动系统140的制动器中。

对于动力模块150B，所分配的辅助元件还包括加热/冷却系统144的加热器260。加热器260电连接到电源214。因此，如上所述，加热器260可操作以使用来自电源214的电能来加热穿过加热器260的气流。

对于动力模块150B，所分配的辅助元件还包括配件系统146的配件262。关于配件262，在能量超级系统130的伴随的能量元件当中，FCV 100包括辅助转换器268。辅助转换器268通过接线盒200电连接到电池210，并且配件262电连接到辅助转换器268。辅助转换器268可操作以调适来自电池210的电能。具体地，转换器268是DC/DC转换器，该DC/DC转换器可操作以将来自电池210的较高电压DC电能转换为较低电压DC电能。例如，在较高电压DC电能为中电压DC电能的情况下，较低电压DC电能可以为低电压DC电能。因此，如上所述，配件262可操作以使用来自辅助转换器268的电能来执行配件功能。

专用电池。如上所述，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个电池系统162的多个电池210。在每个动力模块150中，从电池系统162的角度来看，电池210包括一个或多个电机电池210M，或者换句话说，电池210包括专用于处理来自电机系统166的电池系统162上的电力负载的电池210。来自电机系统166的电力负载包括来自电机206的电力负载。相关地，电池210还包括专用于处理电池系统162上的剩余电力负载的一个或多个互补电池210C。电池系统162上的剩余电力负载包括来自除电机系统166以外的能量系统152的剩余部分的电力负载，包括来自燃料电池系统160的电力负载以及来自所分配的辅助元件的电力负载。

电机总成。如上所述，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个电机系统166的一个或多个电机206。除此之外，由此得出，FCV100包括多个电机206。如另外参考图4所示，在FCV 100中，电机206属于公共电机总成400，并且动力传动系统机械地连接到作为FCV 100的电动动力传动系统的一部分的电机总成400。

电机总成400具有电机轴线A。电机轴线A用作电机总成400的转动(rotation)轴线。电机206沿着电机轴线A在轴向上彼此对齐。每个电机206可操作以使用电能围绕电机轴线A旋转(spin)。尽管属于不同的动力模块150，但是在电机总成400中，电机206形成电机链402。在电机链402中，电机206在轴向集成以用于相互依赖的旋转动作。为了形成电机链402，从电机链402的头部到其尾部，一个电机206的输出轴机械地连接到下一个电机206的输入轴。

除电机206之外，电机总成400还包括沿着电机轴线A的公共输出联轴器404。输出联轴器404在电机链402的尾部机械地连接到电机206。具体地，联轴器404在电机链402的尾部机械地连接到电机206的输出轴。在电机206一起因此支持输出联轴器404围绕电机轴线A转动的情况下，作为围绕电机轴线A旋转的产物，每个电机206可操作以使用电能使输出联轴器404围绕电机轴线A旋转。

在动力传动系统中，车轮114与之机械地连接的变速器、差速器、驱动轴等的任何次末级(penultimate)组合机械地连接到输出联轴器404。在动力传动系统因此机械地连接到电机206的情况下，与动力传动系统结合，并且作为使输出联轴器404围绕电机轴线A旋转的产物，每个电机206可操作以使用电能为车轮114提供动力。具体地，每个电机206可操作以使用来自该电机206和能量系统152所属的动力模块150的能量系统152的电能为车轮114提供动力。除此之外，由此得出，车轮114经受由电机206的任何组合提供动力。然而，与机械领域中的电机206的相互依赖的旋转动作相反，车轮114经受使用来自电机206和能量系统152分别所属的动力模块150的能量系统152的任何组合的电能来提供动力。作为车轮114使输出联轴器404围绕电机轴线A旋转的产物，每个电机206也可操作以使用车轮114产生电能，并且因此使车轮114减速。

关于电机总成400，FCV 100包括公共电机托架406。电机托架406安装到底盘110或者以其他方式由底盘110支撑。电机206沿着电机轴线A彼此轴向对齐地安装到电机托架406。如图所示，电机轴线A是纵向的，以便于从动力传动系统到输出联轴器404的机械连接。

如半挂牵引车应用中的通常情况，动力传动系统主要地比底盘110更低(即，更接近地面)。在将电机托架406安装到底盘110、将电机206安装到电机托架406并且电机206支持输出联轴器404的情况下，动力传动系统也主要地比输出联轴器404更低。尽管如此，电机托架406相对于底盘110被配置为与地面水平地承载(carry)电机206。相关地，为了弥补动力传动系统与输出联轴器404之间的高度差，动力传动系统至少部分地朝向输出联轴器404倾斜。因此，电机206不会遭受不可预测的振动的威胁，否则，如果电机206朝向动力传动系统倾斜以弥补高度差，或者没有与地面水平地被承载，就可能出现所述不可预测的振动。

包装。如上所述，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个电池系统162的多个电池210(包括一个或多个电机电池210M)。此外，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个燃料箱系统164的一个或多个燃料箱300。除此之外，由此得出，FCV 100包括多个电机电池210M和多个燃料箱300。如另外参考图5所示，关于电机电池210M和燃料箱300的任何组合，FCV 100包括公共支撑架500。支撑架500安装到底盘110或者以其他方式由底盘110支撑。尽管属于不同的动力模块150，但是电机电池210M彼此相邻地安装到支撑架500。因此，为了包装的目的，电机电池210M以及能量超级系统130的一个或多个伴随的能量元件被定位在FCV100中。类似地，尽管属于不同的动力模块150，但是燃料箱300也彼此相邻地安装到支撑架500。因此，为了包装的目的，燃料箱300以及用于燃料箱300的管道网络302被定位在FCV100中。

另外，如上所述，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个燃料电池系统160的一个或多个燃料电池堆202以及接线盒200、燃料电池转换器204、电机逆变器208和电池转换器212。除此之外，由此得出，FCV 100包括多个燃料电池堆202以及多个接线盒200、多个燃料电池转换器204、多个电机逆变器208和多个电池转换器212。如另外参考图6所示，关于燃料电池堆202、接线盒200、燃料电池转换器204、电机逆变器208和电池转换器212的任何组合，FCV 100包括另一个公共支撑架600。支撑架600安装到底盘110或者以其他方式由底盘110支撑。尽管属于不同的动力模块150，但是燃料电池堆202彼此相邻地安装到支撑架600。因此，为了包装的目的，燃料电池堆202以及能量超级系统130的一个或多个伴随的能量元件被定位在FCV 100中。类似地，尽管属于不同的动力模块150，但是接线盒200、燃料电池转换器204、电机逆变器208和电池转换器212的任何组合也彼此相邻地安装到支撑架600。因此，为了包装的目的，接线盒200、燃料电池转换器204、电机逆变器208和电池转换器212被定位在FCV 100中。

负载平衡和资源平衡。一般而言，从动力模块150的角度来看，资源的使用与整体车辆需求的满足相称。共同地满足整体车辆需求的一个目标是资源平衡，或者换句话说，在动力模块150之间平衡燃料、电能和其他资源。具体地，资源平衡是负载平衡的产物，或者换句话说，资源平衡是在动力模块150之间平衡电力和其他负载的结果。并且，负载平衡又是共同地满足整体车辆需求的产物。

例如，作为共同地满足整体车辆需求的产物，在作为结果的负载平衡下，一个动力模块150的电池210上的电力负载与剩余动力模块150的配对电池上的对应电力负载相平衡。而且，在更上游，一个动力模块150的燃料电池堆202上的电力负载与剩余动力模块150的配对燃料电池堆上的对应电力负载相平衡。并且，例如，在作为结果的资源平衡下，一个动力模块150的电池210的充电状态与剩余动力模块150的配对电池的对应充电状态相平衡。此外，一个动力模块150的燃油箱300的燃料储备与剩余动力模块150的配对燃料箱的对应燃料储备相平衡。

尽管共同地满足整体推进需求，但是在FCV 100的操作中可能潜伏一个或多个负载失衡。再次参考图2A和图2B，如上所述，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个电池系统162的多个电池210(包括一个或多个电机电池210M和一个或多个互补电池210C)以及接线盒200。电机206通过接线盒200电连接到电机电池210M。此外，所分配的辅助元件通过接线盒200电连接到互补电池210C。例如，关于电机电池210M，潜伏的负载失衡可能包括：来自一个动力模块150的电机206的电机电池210M上的电力负载与剩余动力模块150的配对电机电池上的对应电力负载相失衡。此外，关于互补电池210C，以及尽管尽了最大努力将辅助元件分配到动力模块150，但是潜在的负载失衡可能包括：来自一个动力模块150的所分配的辅助元件的互补电池210C上的电力负载与剩余动力模块150的配对互补电池上的对应电力负载相失衡。

除此之外，由此得出，尽管原则上负载平衡是共同地满足整体车辆需求的产物，但是在FCV 100的操作中仍可能潜伏一个或多个负载失衡。与资源平衡是负载平衡的产物类似地，资源失衡是负载失衡的产物。并且，在资源失衡是负载失衡的产物的情况下，在FCV100的操作中也可能潜伏一个或多个资源失衡。为了防止潜伏的资源失衡的目的，FCV 100包括一个或多个预防性资源平衡对策。一般而言，预防性资源平衡对策可操作以防止潜伏的负载失衡，并且由此防止以其他方式导致的潜伏的资源失衡。

例如，在能量超级系统130的伴随的能量元件当中，FCV 100包括连接/切换单元270。连接/切换单元270跨动力模块150电连接。具体地，在FCV 100中，接线盒200通过连接/切换单元270彼此电连接。关于连接/切换单元270，在每个动力模块150中，作为接线盒200的一部分，FCV 100包括动力模块内电机负载处理电连接，或者换句话说，FCV 100包括电机206与电机电池210M之间的一对一电连接。此外，FCV 100包括动力模块内辅助元件负载处理电连接，或者换句话说，FCV 100包括所分配的辅助元件与互补电池210C之间的一对一电连接。

连接/切换单元270包括电开关等。连接/切换单元270可操作以选择性地进行动力模块间电机负载共享电连接，或者换句话说，在一个动力模块150的电机电池210M与剩余动力模块150的配对电机电池之间的跨动力模块150的电连接。在进行动力模块间电机负载共享电连接的情况下，连接/切换单元270可用于在电机电池210M之间平均地共享来自电机206的组合电力负载。连接/切换单元270还可操作以选择性地进行动力模块间辅助元件负载共享电连接，或者换句话说，在一个动力模块150的互补电池210C与剩余动力模块150的配对互补电池之间的跨动力模块150的电连接。在进行动力模块间辅助元件负载共享电连接的情况下，连接/开关单元270可用于在互补电池210C之间平均地在未分配的基础上共享来自辅助系统134的组合电力负载。

连接/切换单元270还可操作以选择性地断开(unmake)动力模块内辅助元件负载处理电连接。同时，在其位置上，连接/切换单元270还可操作以选择性地进行动力模块间辅助元件负载切换电连接，或者换句话说，在一个动力模块150的所分配的辅助元件与剩余动力模块150的互补电池210C之间的一对一电连接，以及在剩余动力模块150的所分配的辅助元件与一个动力模块150的互补电池210C之间的一对一电连接。在断开动力模块内辅助元件负载处理电连接并且在其位置上进行动力模块间辅助元件负载切换电连接的情况下，连接/切换单元270可用于在互补电池210C之间切换来自所分配的辅助元件的电力负载。同样，在重新进行动力模块内辅助元件负载处理电连接并且断开动力模块间辅助元件负载切换电连接的情况下，连接/切换单元270可用于再次在互补电池210C之间切换来自所分配的辅助元件的电力负载。此外，作为周期性地在互补电池210C之间切换来自所分配的辅助元件的电力负载的产物，连接/切换单元270可用于在互补电池210C之间对来自所分配的辅助元件的电力负载进行时间平均。

如上所述，预防性资源平衡对策可操作以防止潜伏的负载失衡，并且由此防止以其他方式导致的潜伏的资源失衡。尽管防止了潜伏的负载失衡，但是在FCV 100的操作中可能出现一个或多个负载失衡。并且，在资源失衡是负载失衡的产物的情况下，在FCV 100的操作中也可能出现一个或多个资源失衡。

具体地，一个动力模块150可能变成“低”动力模块150，或者换句话说，与剩余“高”动力模块150相比在资源的任何组合上低的动力模块150。例如，在作为结果的资源失衡的情况下，低动力模块150的电池210的充电状态可能低于高动力模块150的配对电池的对应充电状态。附加地或替选地，低动力模块150的燃料箱300的燃料储备可能低于高动力模块150的配对燃料箱的对应燃料储备。作为预防性资源平衡对策的补充，并且为了纠正资源失衡的目的，FCV 100包括一个或多个纠正性资源平衡对策。一般而言，纠正性资源平衡对策可操作以纠正资源失衡。

例如，当识别了低动力模块150时，控制模块128具有“追赶”模式。在追赶模式下，作为FCV 100的整体操作的协调的一部分，控制模块128调整整体车辆需求的共同满足以有利于低动力模块150。例如，控制模块128在能量系统152之间调整整体能量需求的共同满足以有利于低动力模块150。具体地，给定整体能量需求，控制模块128操作低动力模块150的能量系统152以满足整体能量需求的低于正常水平的份额。相关地，控制模块128操作高动力模块150的能量系统152以满足整体能量需求的高于正常水平的份额。附加地或替选地，控制模块128在推进系统154之间调整整体推进需求的共同满足以有利于低动力模块150。具体地，给定整体推进需求，控制模块128操作低动力模块150的推进系统154以满足整体推进需求的低于正常水平的份额。相关地，控制模块128操作高动力模块150的推进系统154以满足整体推进需求的高于正常水平的份额。在资源的使用与整体车辆需求的满足相称的情况下，除此之外，由此得出，追赶模式可用于允许低动力模块150与高动力模块150相比使用更少的资源的任何组合，并且由此追赶上资源的任何组合。

如上所述，在每个动力模块150中，FCV 100包括每个燃料箱系统164的一个或多个燃料箱300以及用于燃料箱300的管道网络302。每个管道网络302是动力模块内管道网络302。再次参考图3A和图3B，另外在纠正性资源平衡对策当中，在能量超级系统130的能量元件当中，FCV 100包括用于燃料箱300的动力模块间管道网络320。动力模块间管道网络320具有在动力模块内管道网络302之间的跨动力模块150的共享管线322。尽管如图所示，共享管线322在多路输出阀312处在动力模块内管道网络302之间，但是应当理解，本公开原则上可应用于包括以其他方式在动力模块内管道网络302之间具有共享管线的动力模块间管道网络的其他类似车辆。在共享管线322上，除了在必要的管道之外，动力模块间管道网络320还包括共享阀324。多路输出阀312通过共享阀324彼此流体地连接。共享阀324可操作以选择性地打开或关闭多路输出阀312之间的共享管线322。作为打开多路输出阀312之间的共享管线322以及在每个动力模块150中打开来自一些或全部燃料箱300的输出管线306并且关闭来自多路输出阀312的输出管线306的组合产物，共享阀324、多路输出阀312和燃料调节器314可操作以打开燃料箱300的任何组合之间的流体连接。在燃料箱300之间的流体连接打开的情况下，动力模块内管道网络302和动力模块间管道网络302可用于在燃料箱300之间传送燃料。

除此之外，由此得出，当在加燃料站给FCV 100加燃料时，动力模块内管道网络302和动力模块间管道网络320的优点还包括时间和精力效率。例如，假设仅有一个可用的加燃料管线，则不必将加燃料管线从燃料箱300移动到燃料箱300。相反，在每个动力模块150中，动力模块内管道网络302可用于同时利用来自加燃料管线的燃料来填充燃料箱300。此外，与动力模块内管道网络302结合，动力模块间管道网络320可用于同时利用来自加燃料管线的燃料来填充每个动力模块150中的燃料箱300。另一方面，假设有多个可用的加燃料管线，则在每个动力模块150中，动力模块内管道网络302可用于同时利用来自其自身的加燃料管线的燃料来填充燃料箱300。

操作FCV

在操作中，FCV 100被装备为代表FCV 100执行车辆功能，并且由此代表FCV 100满足相应车辆需求。如上所述，从整体控制模块128G和动力控制模块128P、以及FCV 100的整体操作的协调的角度来看，车辆需求包括整体车辆需求。从动力控制模块128P以及动力模块150的操作的协调的角度来看，车辆需求另外包括一个或多个局部车辆需求，或者换句话说，如下车辆需求：这些车辆需求跟随(follow-on)整体车辆需求，但是与对于FCV 100来说是公共的相反，这些车辆需求对于动力模块150来说是独有的。具体地，一个或多个能量需求是局部能量需求，并且一个或多个推进需求是局部推进需求。对于每个动力控制模块128P和所分配的动力模块150，局部能量需求可包括以下各项的任何组合：使用来自燃料箱系统164的燃料和空气来产生电能的一个或多个需求，存储来自燃料电池堆202的电能的一个或多个需求，调适和以其他方式处理电能的一个或多个需求，对燃料电池堆202进行冷却的一个或多个需求，对与燃料电池堆202伴随的车辆元件进行冷却的一个或多个需求，以及储存和以其他方式处理燃料的一个或多个需求。局部推进需求可包括使用来自燃料电池堆202和电池210的任何组合的电能为车轮114提供动力的一个或多个需求。

在图7中示出了用于在控制模块128的协调下操作FCV 100的处理700的操作。根据处理700，控制模块128协调FCV 100的操作。关于车辆需求的任何组合(包括整体车辆需求的任何组合和局部车辆需求的任何组合)，处理700的操作原则上可应用于控制模块128的任何组合。例如，关于整体车辆需求的任何组合和局部车辆需求的任何组合，处理700的操作原则上可应用于每个动力控制模块128P。

在操作702中，控制模块128收集关于FCV 100的信息，包括由传感器系统122检测到的关于FCV 100的信息和在控制模块128之间传送的关于FCV 100的信息的任何组合。在操作704中，控制模块128评估关于FCV 100的信息，包括监视和识别一个或多个车辆需求。控制模块128的任何组合可以被赋予有识别车辆需求的第一实例的任务。因此，从控制模块128的角度来看，所识别的车辆需求可能已经由控制模块128自我识别，由控制模块128和一个或多个协作控制模块128识别，或者从一个或多个初始控制模块128传送。

在操作706和708中，控制模块128基于对关于FCV 100的信息的评估来操作车辆系统120。具体地，当控制模块128在操作706中未识别车辆需求时，控制模块128不操作相关联的车辆系统120。否则，当控制模块128在操作706中识别车辆需求时，在操作708中，控制模块128操作相关联的车辆系统120以满足车辆需求。例如，当控制模块128在操作706中识别能量需求时，控制模块128在操作708中操作能量超级系统130以满足能量需求。并且，当控制模块128在操作706中识别推进需求时，控制模块128在操作708中操作推进超级系统132以满足推进需求。此外，当控制模块128在操作706中识别辅助需求时，控制模块128在操作708中操作辅助系统134以满足辅助需求。

在两种情况下，控制模块128根据操作702继续收集关于FCV100的信息，并且根据操作704继续评估关于FCV 100的信息。在未操作车辆系统120之后，作为根据操作704对关于FCV 100的信息的继续评估的一部分，控制模块128在预期先前未识别的车辆需求将会实现的情况下继续识别车辆需求。另一方面，在根据操作708操作相关联的车辆系统120以满足车辆需求之后，作为根据操作704对关于FCV 100的信息的继续评估的一部分，控制模块128在预期先前识别的车辆需求将被满足的情况下继续识别车辆需求。当满足先前识别的车辆需求并且因此不再根据操作704识别先前识别的车辆需求时，控制模块128结束操作相关联的车辆系统120。

作为根据操作704对关于FCV 100的信息的继续评估的一部分，控制模块128对一个或多个车辆系统120(包括一个、一些或全部相关联的车辆)进行操作状态检查。当一个或多个相关联的车辆系统120未通过操作状态检查时，控制模块128可以结束操作不起作用的相关联的车辆系统120。控制模块128也可以结束操作一个、一些或全部剩余仍可操作的相关联的车辆系统120(如果有的话)、以及与不起作用的相关联的车辆系统120伴随的一个或多个车辆系统120。

为了识别车辆需求的目的，对车辆系统120进行操作状态检查以及另外根据操作704评估关于FCV 100的信息，控制模块128可以收集关于用户请求的信息和关于FCV 100的操作的信息的任何组合。传感器系统122可以检测关于FCV 100的这个信息和其他信息。关于用户请求的信息可以包括以下各项的任意组合：请求为车轮114提供动力的用户输入，请求制动、转向等的用户输入，请求加热、冷却等的用户输入，以及请求配件功能的用户输入。关于FCV100的操作的信息可以包括以下各项的任何组合：FCV 100的位置和运动，车轮114的移动，FCV 100的温度，以及一个、一些或全部车辆系统120的操作状态。

主/从控制关系。在FCV 100中，动力控制模块128P具有主/从控制关系。具体地，将一个动力控制模块128P建立为主动力控制模块128P，而将剩余动力控制模块128P建立为从动力控制模块128P。

在建立主动力控制模块128P的情况下，将主动力控制模块128P所属的PCU建立为主PCU，并且将分配给主动力控制模块128P的动力模块150建立为主模块分配的动力模块150。此外，将主模块分配的动力模块150的能量系统152建立为主模块分配的能量系统152，将主模块分配的动力模块150的推进系统154建立为主模块分配的推进系统154，已经将分配给主模块分配的动力模块150的辅助元件建立为主模块分配的辅助元件。相关地，在建立从动力控制模块128P的情况下，将从动力控制模块128P所属的PCU建立为从PCU，并且将分配给从动力控制模块128P的动力模块150建立为从模块分配的动力模块150。此外，将从模块分配的动力模块150的能量系统152建立为从模块分配的能量系统152，将从模块分配的动力模块150的推进系统154建立为从模块分配的推进系统154，以及将分配给从模块分配的动力模块150的辅助元件建立为从模块分配的辅助元件。

在图8中示出了用于在主动力控制模块128P和从动力控制模块128P的协调下操作FCV 100的处理800的操作。根据处理800，主动力控制模块128P协调主模块分配的动力模块150的操作，包括主模块分配的能量系统152的操作和主模块分配的推进系统154的操作以及主模块分配的辅助元件的操作。此外，从动力控制模块128P协调从模块分配的动力模块150的操作，包括从模块分配的能量系统152的操作和从模块分配的推进系统154的操作以及从模块分配的辅助元件的操作。为了促进处理700的操作，关于整体车辆需求的任何组合，处理800的操作原则上可应用于主动力控制模块128P和从动力控制模块128P。

在操作802中，主动力控制模块128P收集关于FCV 100的信息。同时，在操作804中，从动力控制模块128P也收集关于FCV100的信息。在操作810-816中，主动力控制模块128P评估关于FCV 100的信息，包括监视一个或多个整体车辆需求。具体地，主动力控制模块128P在操作810中识别一个或多个整体能量需求，以及在操作812中识别一个或多个整体推进需求。此外，在操作814中，主动力控制模块128P识别一个或多个主模块分配的整体辅助需求，或者换句话说，主模块分配的辅助元件可操作以满足的整体辅助需求。类似地，在操作816中，主动力控制模块128P识别一个或多个从模块分配的整体辅助需求，或者换句话说，从模块分配的辅助元件可操作以满足的整体辅助需求。

在操作820-826和操作830-834中，主动力控制模块128P基于对关于FCV 100的信息的评估来操作车辆系统120。具体地，当主动力控制模块128P在操作820-826中未识别整体车辆需求时，主动力控制模块128P不操作主模块分配的相关联的车辆系统120。否则，当主PCU在操作820-824中识别整体车辆需求时，在操作830-834中，主动力控制模块128P操作主模块分配的相关联的车辆系统120以共同地满足整体车辆需求。例如，当主动力控制模块128P在操作820中识别整体能量需求时，主动力控制模块128P在操作830中操作主模块分配的能量系统152以满足整体能量需求的份额。并且，当主动力控制模块128P在操作822中识别整体推进需求时，主动力控制模块128P在操作832中操作主模块分配的推进系统154以满足整体推进需求的份额。此外，当主动力控制模块128P在操作824中识别主模块分配的整体辅助需求时，主动力控制模块128P在操作834中操作主模块分配的辅助元件以满足主模块分配的整体辅助需求。

同时，在操作840-844中，从动力控制模块128P也评估关于FCV 100的信息，包括独立地监视一个或多个整体车辆需求。具体地，从动力控制模块128P在操作840中识别一个或多个整体能量需求，并且在操作842中识别一个或多个整体推进需求。此外，在操作844中，从动力控制模块128P识别一个或多个整体能量需求，包括一个或多个从模块分配的整体辅助需求。

在操作850-854和操作860-864中，从动力控制模块128P基于对关于FCV 100的信息的评估来操作车辆系统120。具体地，当从动力控制模块128P在操作850-854中未识别整体车辆需求时，从动力控制模块128P不操作从模块分配的相关联的车辆系统120。否则，当从PCU在操作850-854中识别整体车辆需求时，从动力控制模块128P在操作860-864中操作从模块分配的相关联的车辆系统120以共同地满足整体车辆需求。例如，当从动力控制模块128P在操作850中识别整体能量需求时，在主动力控制模块128P根据操作830来操作主模块分配的能量系统152以满足整体能量需求的份额的情况下，从动力控制模块128P在操作860中操作从模块分配的能量系统152以满足整体能量需求的剩余份额。并且，当从动力控制模块128P在操作852中识别整体推进需求时，在主动力控制模块128P根据操作832来操作主模块分配的推进系统154以满足整体推进需求的份额的情况下，从动力控制模块128P在操作862中操作从模块分配的推进系统154以满足整体推进需求的剩余份额。此外，当从动力控制模块128P在操作854中识别从模块分配的整体辅助需求时，从动力控制模块128P在操作864中操作从模块分配的辅助元件以满足从模块分配的整体辅助需求。

如上所述，在模块化实现方式中，在每个动力模块150是来自其他车辆应用的完整能量系统152和完整推进系统154的模块化版本的情况下，每个动力控制模块128P也源自于其他车辆应用。关于其他车辆应用，每个源动力控制模块128P被赋予有自行协调完整能量系统152和完整推进系统154的操作的任务。此外，源动力控制模块128P被赋予有自行协调来自其他车辆应用的辅助系统134的操作的任务。

按照原样，在FCV 100中，源动力控制模块128P将被赋予有收集关于FCV 100的信息(包括由传感器系统122检测到的关于FCV100的信息和从整体控制模块128G传送的关于FCV的信息的任何组合)并且评估关于FCV 100的信息(包括识别整体车辆需求)的任务。具体地，源动力控制模块128P将被赋予有识别一个或多个整体能量需求、一个或多个整体推进需求以及一个或多个整体辅助需求的任务。

当源动力控制模块128P识别整体车辆需求时，源动力控制模块128P将被赋予有操作相关联的车辆系统120以非共同地满足整体车辆需求的任务。例如，当源动力控制模块128P识别整体能量需求时，源动力控制模块128P将被赋予有操作能量系统152以非共同地满足整体能量需求的任务。并且，当源动力控制模块128P识别整体推进需求时，源动力控制模块128P将被赋予有操作推进系统154以非共同地满足整体推进需求的任务。此外，当源动力控制模块128P识别整体辅助需求时，源动力控制模块128P将被赋予有在未分配的基础上操作辅助系统134以满足整体辅助需求的任务。相关地，源动力控制模块128P将被赋予有对相关联的车辆系统120进行操作状态检查的任务。

作为主/从控制关系的一部分，从动力控制模块128P基本上按照原样地源自于其他车辆应用。另一方面，尽管主动力控制模块128P也源自于其他车辆应用，但是在主动力控制模块128P和从动力控制模块128P的协调下修改主动力控制模块128P以提升FCV 100的适当操作。在FCV 100中，整体控制模块128G、主动力控制模块128P和从动力控制模块128P彼此通信地连接。关于处理800，为了收集关于FCV 100的信息的目的，整体控制模块128G通信地连接到传感器系统122，并且主动力控制模块128P通信地连接到整体控制模块128G。主动力控制模块128P也通信地连接到传感器系统122。另一方面，从动力控制模块128P通信地连接到主动力控制模块128P。

在主动力控制模块128P通信地连接到整体控制模块128G和传感器系统122的情况下，主动力控制模块128P根据操作802来收集关于FCV 100的信息，包括由传感器系统122检测到的关于FCV的信息和从整体控制模块128G传送的关于FCV 100的信息的任何组合。因此，根据操作810-816的对关于FCV 100的信息的评估通过关于FCV 100的“实际”信息来通知，并且包括识别“真实”的整体车辆需求。关于评估关于FCV 100的信息，与通常识别整体辅助需求相反，主动力控制模块128P被赋予有分别根据操作814识别子集主模块分配的整体辅助需求并且根据操作816识别从模块分配的整体辅助需求的任务。

当主PCU根据操作820-824识别整体车辆需求时，与操作相关联的车辆系统120以非共同地满足整体车辆需求相反，主动力控制模块128P被重新赋予有根据操作830-834来操作主模块分配的相关联的车辆系统120以共同地满足整体车辆需求的任务。例如，尽管根据操作820识别整体能量需求，但是主动力控制模块128P根据操作830来操作主模块分配的能量系统152以仅满足整体能量需求的份额。并且，尽管根据操作822识别整体推进需求，但是主动力控制模块128P根据操作832来操作主模块分配的推进系统154以仅满足整体推进需求的份额。此外，关于根据操作824分别识别主模块分配的整体辅助需求，主动力控制模块128P根据操作834仅操作主模块分配的辅助元件以满足主模块分配的整体辅助需求。主PCU未被赋予有操作从模块分配的辅助元件的任务。因此，关于根据操作826分别识别从模块分配的整体辅助需求，处理800缺少与操作834的配对操作以使主PCU操作从模块分配的辅助元件以满足从模块分配的整体辅助需求。相关地，主PCU被赋予有对从模块分配的辅助元件进行操作状态检查的任务。

从所述从动力控制模块128P的角度来看，主动力控制模块128P截获关于FCV 100的信息，包括由传感器系统122检测到的关于FCV 100的信息和从整体控制模块128G传送的关于FCV 100的信息的任何组合。取而代之，在操作870-876中，主动力控制模块128P为从动力控制模块128P生成关于FCV 100的模拟信息。例如，在主动力控制模块128P根据操作830来操作主模块分配的能量系统152以满足整体能量需求的份额的情况下，在操作870中，主动力控制模块128P生成指示整体能量需求的剩余份额的关于FCV 100的模拟信息。并且，在主动力控制模块128P根据操作832来操作主模块分配的推进系统154以满足整体推进需求的份额的情况下，在操作872中，主动力控制模块128P生成指示整体推进需求的剩余份额的关于FCV 100的模拟信息。此外，在主动力控制模块128P在操作834中操作主模块分配的辅助元件以满足主模块分配的整体辅助需求的情况下，在操作874中，主动力控制模块128P生成指示没有主模块分配的整体辅助需求的关于FCV 100的模拟信息。并且，在主动力控制模块128P没有被赋予有操作从模块分配的辅助元件的任务、但是仍然根据操作816分别识别从模块分配的整体辅助需求的情况下，在操作876中，主动力控制模块128P生成指示从模块分配的整体辅助需求的关于FCV 100的模拟信息。

在从动力控制模块128P通信地连接到主动力控制模块128P的情况下，从动力控制模块128P根据操作804来收集关于FCV 100的信息，包括从主动力控制模块128P传送的关于FCV 100的模拟信息。因此，根据操作840-844的对关于FCV 100的信息的评估通过关于FCV100的模拟信息来通知，并且包括识别“假装(pretend)”的整体车辆需求。

关于评估关于FCV 100的信息，尽管原则上被赋予有根据操作840识别整体能量需求的任务，但是从动力控制模块128P仅识别整体能量需求的剩余份额。并且，尽管原则上被赋予有根据操作842识别整体推进需求的任务，但是从动力控制模块128P仅识别整体推进需求的剩余份额。此外，尽管原则上被赋予有一般根据操作844识别整体辅助需求的任务，但是从动力控制模块128P仅识别从模块分配的整体辅助需求。

如上所述，当从动力控制模块128P识别整体辅助需求时，从动力控制模块128P原则上被赋予有在未分配的基础上操作辅助系统134以满足整体辅助需求的任务。因此，原则上，当从动力控制模块128P在操作854中识别主模块分配的整体辅助需求时，在操作866中，从动力控制模块128P操作主模块分配的辅助元件以满足主模块分配的整体辅助需求。然而，在从属动力控制模块128P根据操作844仅识别从模块分配的整体辅助需求的情况下，从所述从动力控制模块128P的角度来看，主模块分配的整体辅助需求没有实现。并且，当从动力控制模块128P根据操作854未识别主模块分配的整体辅助需求时，从动力控制模块128P不操作主模块分配的辅助元件。相关地，从动力控制模块128P不对主模块分配的辅助元件进行操作状态检查。值得注意的是，从主动力控制模块128P的角度来看，由于主模块分配的辅助元件将不可避免地无法通过操作状态检查，因此从动力控制模块128P可能不仅会削弱(cripple)从模块分配的动力模块150的操作，而且还会削弱FCV 100的整体操作。

牵引事件。关于整体推进需求，在动力传动系统机械地连接到每个推进系统154的情况下，推进系统154代表它们所属的动力模块150可操作以执行推进功能，并且由此共同地满足整体推进需求。如上所述，整体推进需求可包括为车轮114提供动力的需求和使车轮114减速的需求。在推进系统154可操作以为车轮114提供动力的情况下，推进系统154可操作以共同地满足为车轮114提供动力的需求。此外，在推进系统154可操作以使车轮114减速的情况下，推进系统154可操作以共同地满足使车轮114减速的需求。

在许多情况下，关于沿着地面驱动FCV 100，整体推进需求得以实现。具体地，关于使FCV 100加速以及在水平或上坡地面上保持FCV 100的速度，为车轮114提供动力的需求得以实现。此外，关于使FCV 100减速以及在下坡地面上保持FCV 100的速度，使车轮114减速的需求得以实现。关于制动FCV，当再生地制动FCV的需求的一部分得以实现时，使车轮114减速的需求也得以实现。在某些情况下，关于牵引事件，或者换句话说，关于车轮114与地面之间的牵引接触的明显或预期的损失，整体推进需求也得以实现。具体地，关于调整车轮114的移动以保持、重新获得或以其他方式控制车轮114与地面之间的牵引接触，单独地或与摩擦地制动FCV 100并且使FCV 100转向的任何组合相结合，为车轮114提供动力的需求和使车轮114减速的需求的任何组合得以实现。

除此之外，由此得出，根据处理800，当整体推进需求得以实现时，推进系统154被不同的控制模块128操作以共同地满足整体推进需求。具体地，主动力控制模块128P根据操作832来操作主模块分配的推进系统154以满足整体推进需求的份额，而从动力控制模块128P在操作862中操作从模块分配的推进系统154以满足整体推进需求的剩余份额。此外，当识别整体推进需求时，通过关于FCV 100的不同信息来通知控制模块。具体地，当根据操作822识别整体推进需求时，主动力控制模块128P根据操作802和812被通知关于FCV100的实际信息。另一方面，当根据操作852识别整体推进需求的剩余份额时，从动力控制模块128P根据操作804和842被通知关于FCV 100的模拟信息。

当控制模块128未识别牵引事件时，控制模块128具有“驱动”模式。在驱动模式下，当实现整体推进需求时，根据处理800来操作推进系统154以共同地满足整体推进需求。控制模块128还具有“牵引”模式。当控制模块128识别牵引事件时，控制模块128切换到牵引模式。在牵引模式下，当实现整体推进需求时，根据处理800的主/从控制关系被挂起，以有利于一个控制模块128根据处理700来操作推进系统154以共同地满足整体推进需求。例如，控制模块128可以是整体控制模块128G或主动力控制模块128P。在任一种情况下，当识别整体推进需求时，控制模块128被通知关于FCV 100的相同信息。具体地，当根据操作706识别整体推进需求时，控制模块128根据操作702和704仅被通知关于FCV 100的实际信息。当不再识别先前识别的牵引事件时，控制模块128从牵引模式切换回到驱动模式。

尽管已经结合某些实施例描述了本发明的所记载的特征和条件，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围之内的各种修改和等同布置，该范围应被给予最宽泛的解释，以便涵盖法律允许的全部这样的修改和等同结构。

Claims (20)

1.一种车辆，包括：

动力传动系统，所述动力传动系统包括至少一个车轮；

多个电机，所述动力传动系统机械地连接到电机；以及

通信地连接到电机的多个控制模块，控制模块包括每个电机的动力控制模块，每个动力控制模块分配有电机，通信地连接到所分配的电机，并且被配置为操作所分配的电机；其中

响应于牵引事件，控制模块被配置为从驱动模式切换到牵引控制模式，在所述驱动模式下，动力控制模块被配置为操作各自所分配的电机以共同地满足所述车辆在整体上的至少一个推进需求，在所述牵引控制模式下，控制模块中的一个控制模块被配置为操作电机以共同地满足所述车辆在整体上的至少一个推进需求。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，电机支持公共输出联轴器，所述动力传动系统机械地连接到所述公共输出联轴器。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，在所述牵引控制模式下，所述至少一个推进需求包括为所述至少一个车轮提供动力的需求。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，在所述牵引控制模式下，所述至少一个推进需求包括使所述至少一个车轮减速的需求。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中，在所述驱动模式下，动力控制模块被配置为在主/从控制关系下操作各自所分配的电机，以及在所述牵引控制模式下，所述主/从控制关系被挂起以有利于所述一个控制模块来操作电机。

6.根据权利要求5所述的车辆，其中，动力控制模块包括主动力控制模块和从动力控制模块，在所述驱动模式下，在所述主/从控制关系下，所述主动力控制模块被配置为基于关于所述车辆的实际信息来操作所分配的电机，而所述从动力控制模块被配置为基于关于所述车辆的模拟信息来操作所分配的电机，以及在所述牵引控制模式下，当所述主/从控制关系被挂起时，所述一个控制模块被配置为仅基于关于所述车辆的实际信息来操作电机。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中，在所述牵引控制模式下，被配置为操作电机的所述一个控制模块是动力控制模块之一。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中，在所述牵引控制模式下，被配置为操作电机的所述一个控制模块是所述车辆的整体控制模块。

9.一种操作车辆的方法，包括：

在包括具有至少一个车轮的动力传动系统、所述动力传动系统与之机械地连接的多个电机和通信地连接到电机的多个控制模块的车辆中：

响应于牵引事件，将控制模块从驱动模式切换到牵引控制模式，在所述驱动模式下，属于控制模块并且各自分配有电机的动力控制模块操作各自所分配的电机以共同地满足所述车辆在整体上的至少一个推进需求，在所述牵引控制模式下，控制模块中的一个控制模块操作电机以共同地满足所述车辆在整体上的至少一个推进需求。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述车辆中，电机支持公共输出联轴器，所述动力传动系统机械地连接到所述公共输出联轴器。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述牵引控制模式下，所述至少一个推进需求包括为所述至少一个车轮提供动力的需求。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述牵引控制模式下，所述至少一个推进需求包括使所述至少一个车轮减速的需求。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述驱动模式下，动力控制模块在主/从控制关系下操作各自所分配的电机，以及在所述牵引控制模式下，所述主/从控制关系被挂起以有利于所述一个控制模块来操作电机。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，动力控制模块包括主动力控制模块和从动力控制模块，在所述驱动模式下，在所述主/从控制关系下，所述主动力控制模块基于关于所述车辆的实际信息来操作所分配的电机，而所述从动力控制模块基于关于所述车辆的模拟信息来操作所分配的电机，以及在所述牵引控制模式下，当所述主/从控制关系被挂起时，所述一个控制模块仅基于关于所述车辆的实际信息来操作电机。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述牵引控制模式下，操作电机的所述一个控制模块是动力控制模块之一。

16.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述牵引控制模式下，操作电机的所述一个控制模块是所述车辆的整体控制模块。

17.一种车辆，包括：

底盘；

由所述底盘支撑的电机总成，所述电机总成包括多个电机和公共输出联轴器，电机在轴向集成以用于相互依赖的旋转动作，并且支持输出联轴器转动；

由所述底盘支撑的动力传动系统，所述动力传动系统包括至少一个车轮，并且机械地连接到输出联轴器；

通信地连接到电机的多个控制模块，控制模块包括每个电机的动力控制模块，每个动力控制模块分配有属于电机总成的电机，通信地连接到所分配的电机，并且被配置为操作所分配的电机；其中

响应于牵引事件，控制模块被配置为从驱动模式切换到牵引控制模式，在所述驱动模式下，动力控制模块被配置为操作各自所分配的电机以共同地使输出联轴器旋转，并且由此共同地为所述至少一个车轮提供动力和/或使所述至少一个车轮减速，在所述牵引控制模式下，控制模块中的一个控制模块被配置为操作电机以共同地使输出联轴器旋转，并且由此共同地为所述至少一个车轮提供动力和/或使所述至少一个车轮减速。

18.根据权利要求17所述的车辆，其中，在所述驱动模式下，动力控制模块被配置为在主/从控制关系下操作各自所分配的电机，以及在所述牵引控制模式下，所述主/从控制关系被挂起以有利于所述一个控制模块来操作电机。

19.根据权利要求18所述的车辆，其中，动力控制模块包括主动力控制模块和从动力控制模块，在所述驱动模式下，在所述主/从控制关系下，所述主动力控制模块被配置为基于关于所述车辆的实际信息来操作所分配的电机，而所述从动力控制模块被配置为基于关于所述车辆的模拟信息来操作所分配的电机，以及在所述牵引控制模式下，当所述主/从控制关系被挂起时，所述一个控制模块被配置为仅基于关于所述车辆的实际信息来操作电机。

20.根据权利要求17所述的车辆，其中，在所述牵引控制模式下，被配置为操作电机的所述一个控制模块是动力控制模块之一或所述车辆的整体控制模块。

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