CN113165533B - 控制装置、电力供给装置、作业机械、控制方法以及计算机可读取的记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够解决难以适当地确保启动辅机用的电力的问题的控制装置、电力供给装置、作业机械、控制方法以及计算机可读取的记录介质。电力供给装置对具有电源的作业机械供给电力。电力供给装置具备:与电源不同的燃料电池;以及电力连接部,用于在电源与电力供给装置之间授受电力。控制电力供给装置的控制装置具备:额定能力获取部,与电力供给装置被搭载于作业机械这一情况或者电力供给装置能够利用电源的电力这一情况相应地,获取表示作业机械的电源的充放电能力的额定值的信息;以及运转条件决定部,基于额定值来决定电力供给装置的运转条件。
Description
【技术领域】
本发明涉及控制装置、电力供给装置、作业机械、控制方法以及计算机可读取的记录介质。
【背景技术】
作为车辆等作业机械的动力源,有时搭载燃料电池等发电装置(例如,请参照专利文献1~3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-040994号公报
专利文献2:日本特开2009-261199号公报
专利文献3:国际公开第2012/081153号
【发明内容】
为了启动燃料电池,至少需要确保用于启动控制体系和供给作为氧化剂的空气的气泵等辅机的电力。在将燃料电池单元化的情况下,根据该单元的结构,有时可能难以适当地确保启动辅机用的电力。
在本发明的第1方案中提供控制装置。上述控制装置例如控制电力供给装置。上述电力供给装置例如对具有电源的作业机械供给电力。上述作业机械例如具有电源。上述电力供给装置例如具备与电源不同的燃料电池。上述电力供给装置例如具备用于在电源与电力供给装置之间授受电力的电力连接部。上述控制装置例如具备额定能力获取部,该额定能力获取部与电力供给装置被搭载于作业机械这一情况或者电力供给装置能够利用电源的电力这一情况相应地获取表示作业机械的电源的充放电能力的额定值的信息。上述控制装置例如具备基于额定值来决定电力供给装置的运转条件的运转条件决定部。
在上述控制装置中,运转条件可以包含燃料电池的输出电力的最大值、燃料电池的输出电流的最大值以及燃料电池的输出率的最大值中的至少一个最大值。上述控制装置可以具备检测部,该检测部检测能够利用在燃料电池的运转中利用的用料这一情况。在上述控制装置中,额定能力获取部可以在检测部检测到能够利用用料这一情况的情况下,执行用于获取表示额定值的信息的处理。
在上述控制装置中,用于获取表示额定值的信息的处理可以包括如下步骤:访问搭载于作业机械的计算机,获取表示额定值的信息。在上述控制装置中,用于获取表示额定值的信息的处理可以包括如下步骤:通过使电力供给装置以用于推测作业机械的电源的充放电能力的额定值的测试模式工作,从而获取表示额定值的信息。
在上述控制装置中,运转条件决定部可以具有目标决定部,该目标决定部决定与燃料电池的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命有关的目标。在上述控制装置中,运转条件决定部可以具有劣化推测部,该劣化推测部推测表示燃料电池的电池单体或者电池堆的劣化的发展情形的劣化度。在上述控制装置中,运转条件决定部可以具有运转条件输出部,该运转条件输出部输入由目标决定部决定的目标、由劣化推测部推测出的劣化度以及由额定能力获取部获取到的信息所表示的充放电能力的额定值,输出电力供给装置的运转条件。
在上述控制装置中,电力供给装置可以具有对燃料电池供给氧化剂的氧化剂供给部。在上述控制装置中,氧化剂供给部可以构成为:在燃料电池启动时,利用从作业机械的电源供给的电力进行工作。在上述控制装置中,电力供给装置可以具有对燃料电池供给氧化剂的氧化剂供给部。在上述控制装置中,电力供给装置可以具有蓄积用于启动氧化剂供给部的电力的启动用蓄电部。在上述控制装置中,氧化剂供给部可以构成为:在燃料电池启动时,在启动用蓄电部的剩余容量为预先决定的数值范围的范围外的情况下,利用从作业机械的电源供给的电力进行工作。在上述控制装置中,电力供给装置可以以装拆自如方式安装于作业机械。
在本发明的第2方案中提供电力供给装置。上述电力供给装置例如具备上述控制装置。上述电力供给装置例如具备燃料电池。上述电力供给装置例如具备电力连接部,该电力连接部用于在与外部电源之间授受电力。
在本发明的第3方案中提供作业机械。上述作业机械例如具备上述电力供给装置。上述作业机械例如具备电动机,该电动机将从电力供给装置供给的电能转换为机械能。
在本发明的第4方案中提供控制方法。上述控制方法例如为控制电力供给装置的方法。上述电力供给装置例如对作业机械供给电力。上述作业机械例如具有电源。上述电力供给装置例如具备与电源不同的燃料电池。上述电力供给装置例如具备用于在电源与电力供给装置之间授受电力的电力连接部。上述控制方法例如具有与电力供给装置被搭载于作业机械这一情况或者电力供给装置能够利用电源的电力这一情况相应地,获取表示作业机械的电源的充放电能力的额定值的信息的额定能力获取阶段。上述控制方法例如具有基于额定值来决定电力供给装置的运转条件的运转条件决定阶段。
在本发明的第5方案中提供程序。也可以提供保存上述程序的非临时的计算机可读介质。上述程序可以为用于使计算机作为上述控制装置发挥功能的程序。上述程序可以为用于使计算机执行上述控制方法的程序。
此外,上述发明的概要并未将本发明的所需的特征全部列举出。另外,这些特征组的子组合也能够构成发明。
【附图说明】
图1概略地示出车辆100的系统结构的一个例子。
图2概略地示出电力控制单元152的内部结构的一个例子。
图3概略地示出燃料电池单元160的内部结构的一个例子。
图4概略地示出FC控制部330的内部结构的一个例子。
图5概略地示出系统信息获取部440的内部结构的一个例子。
图6概略地示出设定部450的内部结构的一个例子。
图7概略地示出运转条件决定部620中的信息处理的一个例子。
图8概略地示出数据表格800的一个例子。
图9概略地示出运转条件决定部620中的信息处理的一个例子。
图10概略地示出输出控制部470的内部结构的一个例子。
图11概略地示出数据表格1100的一个例子。
图12概略地示出发电系统1256的内部结构的一个例子。
图13概略地示出计算机3000的系统结构的一个例子。
符号说明
100:车辆;120:驱动用马达;130:车辆控制部;140:热交换单元;150:电源系统;152:电力控制单元;154:驱动用电池;156:发电系统;160:燃料电池单元;162:燃料供给单元;164:氧化剂供给单元;166:温度调整介质供给单元;220:电力转换部;230:电力控制部;322:通信连接器;324:电力连接器;326:发电用用料(utility)连接器;330:FC控制部;340:发电部;350:辅机用电池;420:连接检测部;430:要求规格获取部;440:系统信息获取部;450:设定部;460:命令获取部;470:输出控制部;480:保存部;482:系统信息保存部;484:设定信息保存部;486:推测模型保存部;488:历史信息保存部;520:电池信息获取部;522:额定值获取部;524:当前值获取部;540:用料信息获取部;542:额定值获取部;544:当前值获取部;620:运转条件决定部;622:最大输出决定部;626:输出特性生成部;628:工作点决定部;640:推测部;642:额定值推测部;644:电池堆劣化推测部;646:电池劣化推测部;648:剩余寿命推测部;700:模型;800:数据表格;822:时刻;832:经过时间;834:累积运行时间;836:累积发电量;842:劣化度;844:剩余寿命;910:圆圈符号;920:实线;940:虚线;962:虚线;964:虚线;1022:运转模式决定部;1024:运转条件决定部;1032:调整部;1042:发电信息获取部;1044:辅机控制部;1046:电池控制部;1100:数据表格;1122:时刻;1124:输出;1126:运行状况;1226:发电用用料连接器;1256:发电系统;1260:燃料电池单元;3000:计算机;3001:DVD-ROM;3010:主控制器;3012:CPU;3014:RAM;3016:图形控制器;3018:显示器器件;3020:输入输出控制器;3022:通信接口;3024:硬盘驱动器;3026:DVD-ROM驱动器;3030:ROM;3040:输入输出芯片;3042:键盘。
【具体实施方式】
以下,通过发明的实施方式来说明本发明,但以下的实施方式并不限定与权利要求书相关的发明。另外,实施方式中说明的特征的组合对于发明的解决手段来说未必全部是必需的。此外,在附图中,有时对相同或者类似的部分附加相同的参照编号,并省去重复的说明。
[车辆100的概要]
图1概略地示出车辆100的系统结构的一个例子。在本实施方式中,车辆100具备驱动用马达120、车辆控制部130、热交换单元140以及电源系统150。在本实施方式中,电源系统150具有电力控制单元152、驱动用电池154以及发电系统156。在本实施方式中,发电系统156包括燃料电池单元160、燃料供给单元162、氧化剂供给单元164以及温度调整介质供给单元166。
在本实施方式中,车辆100实施运输人或者物的作业(有时被称为“运输作业”。)。车辆100既可以通过驾驶员的操作实施运输作业,也可以通过自动驾驶实施运输作业。此外,由车辆100实施的作业不限定于运输作业。车辆100可以利用电力实施任意的作业。
在本实施方式中,驱动用马达120驱动车辆100。驱动用马达120例如通过将从电源系统150供给的电力转换为机械能,从而驱动车辆100。由此,车辆100能够实施运输作业。
在本实施方式中,车辆控制部130控制车辆100的动作。车辆控制部130可以通过控制驱动用马达120、热交换单元140以及电源系统150中的至少一个的动作而控制车辆100的动作。车辆控制部130例如控制驱动用马达120的启动以及停止的定时、转速、转矩等。车辆控制部130例如控制热交换单元140的启动以及停止的定时、热交换量、热交换速度等。车辆控制部130例如控制电源系统150的启动以及停止的定时、输出电压、输出电流、输出电力、输出率等。
电源系统150的输出率可以为电源系统150每单位时间能够输出的电力的大小。电源系统150的输出率也可以为电源系统150每单位时间能够输出的电力的大小相对于电源系统150的电力供给能力的额定值的比例。
单位时间的长度不被特别限定。单位时间的长度既可以为1秒,也可以为1分钟,还可以为车辆控制部130的动作周期的n倍(n为1以上的整数。),又可以为车辆控制部130以及电源系统150之间的通信周期的m倍(m为1以上的整数。)。
在本实施方式中,热交换单元140从发电系统156的温度调整介质供给单元166接收用于调整燃料电池单元160的温度的温度调整介质。热交换单元140通过与温度调整介质之间进行交换热,从而调整该温度调整介质的温度。热交换单元140将调整温度后的温度调整介质移送到温度调整介质供给单元166。热交换单元140可以为散热器。
在本实施方式中,电源系统150对车辆100的各部分供给电力。在本实施方式中,电力控制单元152控制电源系统150的动作。电力控制单元152可以控制电源系统150,以对车辆100的各部分供给电力。电力控制单元152可以依照来自车辆控制部130的命令进行动作。电力控制单元152的详细内容将在后面叙述。
在本实施方式中,驱动用电池154蓄积电力。驱动用电池154将蓄积于驱动用电池154的电力供给到车辆100的各部分。驱动用电池154也可以将蓄积于驱动用电池154的电力供给到发电系统156。驱动用电池154可以依照来自电力控制单元152的命令进行动作。
在本实施方式中,发电系统156产生电力。发电系统156将发电系统156所产生的电力供给到车辆100的各部分。发电系统156可以依照来自电力控制单元152的命令进行动作。
在本实施方式中,燃料电池单元160利用从燃料供给单元162供给的燃料和从氧化剂供给单元164供给的燃料而产生电力。燃料电池单元160的温度由从温度调整介质供给单元166供给的温度调整介质调整。燃料电池单元160所产生的电力例如经由电力控制单元152供给到车辆100的各部分。在本实施方式中,燃料电池单元160也可以控制燃料供给单元162、氧化剂供给单元164以及温度调整介质供给单元166中的至少一个单元的动作。燃料电池单元160可以依照来自电力控制单元152的命令进行动作。
在本实施方式中,燃料电池单元160可以为将控制燃料电池单元160的控制器、包括多个燃料电池单体的电池堆、配管以及布线进行封装而成的单元。燃料电池单元160的结构部件既可以收容于单一的框体,也可以分割而收容于多个框体。
由于燃料电池单元160为封装而成的单元,所以车辆控制部130或者电力控制单元152控制发电的工序得到简化。其结果,例如,能够省略车辆100的开发者或者设计者根据电池堆的特性来调整工作点的工序。例如,车辆控制部130或者电力控制单元152通过对燃料电池单元160的控制器发送用于输出预定的电力的命令、用于使输出电力增加的命令或者用于使输出电力减少的命令,从而无需考虑搭载于燃料电池单元160的电池堆的特性就能够控制发电系统156的输出。
另外,车辆控制部130或者电力控制单元152通过对燃料电池单元160的控制器发送用于选择运转模式的命令,从而无需考虑搭载于燃料电池单元160的电池堆的特性就能够控制发电系统156的工作点。用于选择运转模式的命令可以为用于切换燃料电池单元160的运转条件的命令。运转模式例如与如下运转条件建立有对应关系,该运转条件用于使从包括(i)输出电力的大小、(ii)针对输出命令的追随性或者响应性、(iii)燃油效率或者发电效率以及(iv)劣化的抑制的群中选择的一个或者多个特性比未被选择的其它特性优先。
在本实施方式中,燃料电池单元160例如与配备于车辆100的用料配管以及电缆连接,从而安装于车辆100。燃料电池单元160可以与配备于车辆100的用料配管、电缆以及通信线缆连接,从而安装于车辆100。
在一个实施方式中,燃料电池单元160以车辆100的普通利用者无法轻而易举地拆下的方式安装于车辆100。燃料电池单元160例如固定于车辆100或者电源系统150的预定的位置。
在其它实施方式中,燃料电池单元160装拆自如地安装于车辆100。由此,车辆100的普通利用者能够将从车辆100拆下的燃料电池单元160安装到其它作业机械,从而利用燃料电池单元160产生的电力使该其它作业机械工作。例如,电源系统150构成为相对于车辆100装拆自如。也可以是发电系统156构成为相对于电源系统150装拆自如。还可以是燃料电池单元160相对于发电系统156装拆自如。
在本实施方式中,燃料电池单元160根据电源系统150的系统结构,适当地决定运转条件。在燃料电池单元160具有多个运转模式的情况下,燃料电池单元160也可以针对每个运转模式决定运转条件。具体而言,燃料电池单元160的控制器基于(i)燃料电池单元160所要求的规格和(ii)构成电源系统150的其它部件的能力的额定值,决定(i)燃料电池单元160的输出电力或输出电流以及(ii)燃料电池单元160的输出率中的至少一方。此外,额定值既可以为数值,也可以为数值范围。
燃料电池单元160的输出率可以为燃料电池单元160每单位时间能够输出的电力的大小。燃料电池单元160的输出率也可以为燃料电池单元160每单位时间能够输出的电力的大小相对于燃料电池单元160的发电能力的额定值的比例。
单位时间的长度不被特别限定。单位时间的长度既可以为1秒,也可以为1分钟,还可以为车辆控制部130的动作周期的n倍(n为1以上的整数。),又可以为车辆控制部130以及电源系统150之间的通信周期的m倍(m为1以上的整数。)。
[额定值的一个例子]
在一个实施方式中,燃料电池单元160获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息,基于该信息决定燃料电池单元160的运转条件。作为充放电能力的额定值,例示额定容量、充电时的C(电流)速率的额定值、放电时的C速率的额定值、针对SOC以及温度中的至少一方的额定输出值等。由此,例如,能够抑制燃料电池单元160启动时的燃料电池单元160的劣化。另外,能够避免产生诸如燃料电池单元160无法启动的问题。
为了启动燃料电池单元160,至少需要确保用于启动燃料供给单元162以及氧化剂供给单元164的电力。在燃料电池单元160并不具备蓄电池的情况下,或者虽然燃料电池单元160具备蓄电池、但该蓄电池的剩余容量少的情况下,燃料电池单元160利用从驱动用电池154供给的电力,启动燃料供给单元162以及氧化剂供给单元164。
在这样的情况下,考虑基于驱动用电池154的剩余容量或者SOC的当前值,控制燃料电池单元160的运转。然而,例如,在驱动用电池154的额定容量比较小的情况下,有可能无法确保用于启动燃料供给单元162以及氧化剂供给单元164的电力。特别是,氧化剂供给单元164在发电系统156的结构部件中耗电也是比较大的,所以有可能无法确保用于启动氧化剂供给单元164的电力。关于驱动用电池154的其它充放电能力不足的情况也是同样的。
另外,在本实施方式中,驱动用电池154未包含于燃料电池单元160的封装体。因此,在燃料电池单元160的设计时间点或者制造时间点,与燃料电池单元160组合的驱动用电池154的充放电能力的额定值的具体值是未知的。
因而,根据本实施方式,例如,在收到燃料电池单元160的订单至出货的期间、或者燃料电池单元160被安装于车辆100或者电源系统150之后,燃料电池单元160获取表示实际与燃料电池单元160组合的驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息,并基于该额定值决定燃料电池单元160的运转条件。例如,燃料电池单元160决定燃料电池单元160启动时的运转条件以及燃料电池单元160停止时的运转条件中的至少一方。由此,例如,能够抑制燃料电池单元160启动时的燃料电池单元160的劣化。另外,能够避免产生诸如燃料电池单元160无法启动问题。
上述课题在(i)封装而成的燃料电池单元160不具有用于驱动氧化剂供给单元164的蓄电池的情况下、(ii)用于驱动氧化剂供给单元164的蓄电池的容量[kWh]相对于氧化剂供给单元164的耗电[kW]的比例比较小的情况下(例如,预定值以下的情况下)、或者(iii)用于驱动氧化剂供给单元164的蓄电池的容量[kWh]相对于燃料电池单元160启动时的氧化剂供给单元164的耗电量[kWh]的比例比较小的情况下(例如,预定值以下的情况下)暴露得特别明显。因而,在这样的情况下,本实施方式特别有用。
此外,有时面向车辆100或者电源系统150的开发者或者设计者,在燃料电池单元160的商品说明书中记载有与驱动用电池154的充放电能力的额定值以及燃料电池单元160停止时的驱动用电池154的剩余容量有关的注意事项。在这样的情况下,燃料电池单元160也能够获取实际与燃料电池单元160组合的驱动用电池154的充放电能力的额定值的具体值,从而燃料电池单元160也能够决定更适当的运转条件。
[额定值的其它例子]
在其它实施方式中,燃料电池单元160获取表示在燃料电池单元160的运转中利用的用料的供给能力的额定值的信息,并基于该信息来决定燃料电池单元160的运转条件。作为用料,例示燃料、氧化剂、温度调整介质等。由此,例如,能够抑制燃料电池单元160的劣化。另外,能够大幅减轻作业机械的开发者、设计者或者使用者的工作量。
例如,在燃料电池单元160的运转过程中,要求将电池堆的温度维持在预定的范围内。然而,在本实施方式中,热交换单元140或者温度调整介质供给单元166未包含于燃料电池单元160的封装体。因此,在燃料电池单元160的设计时间点或者制造时间点,热交换单元140或者温度调整介质供给单元166调整温度调整介质的温度的能力的额定值的具体值未知,该温度调整介质被用于调整燃料电池单元160的温度。
因而,根据本实施方式,例如,在接受燃料电池单元160的订单至出货的期间、或者燃料电池单元160安装于车辆100或者电源系统150之后,燃料电池单元160获取表示热交换单元140或者温度调整介质供给单元166的上述能力的额定值的信息,并基于该额定值决定燃料电池单元160的运转条件。由此,能够在燃料电池单元160的运转过程中,更精确地管理电池堆的温度。其结果,例如,能够抑制燃料电池单元160的劣化。另外,能够大幅减轻作业机械的开发者、设计者或者使用者的工作量。
此外,有时面向车辆100或者电源系统150的开发者或者设计者,在燃料电池单元160的商品说明书中记载有与热交换单元140或者温度调整介质供给单元166的规格有关的注意事项。在这样的情况,燃料电池单元160通过获取实际与燃料电池单元160组合的热交换单元140或者温度调整介质供给单元166的能力的额定值的具体值,从而燃料电池单元160也能够决定更适当的运转条件。
在本实施方式中,燃料供给单元162对燃料电池单元160供给发电用的燃料。发电用的燃料既可以为氢气,也可以为含氢的化合物。燃料供给单元162可以具备测定燃料的流量的传感器(未图示。)和调整燃料的流量的流量调整部(未图示。)。燃料供给单元162可以依照来自燃料电池单元160的命令进行动作。
在本实施方式中,氧化剂供给单元164对燃料电池单元160供给发电用的氧化剂。发电用的氧化剂既可以为氧气,也可以为空气。氧化剂供给单元164可以具备测定氧化剂的流量的传感器(未图示。)和调整氧化剂的流量的流量调整部(未图示。)。氧化剂供给单元164可以依照来自燃料电池单元160的命令进行动作。
氧化剂供给单元164可以具有用于从发电系统156的外部吸引作为氧化剂的空气的泵或者鼓风机。氧化剂供给单元164也可以与配备于车辆100的供气配管(未图示。)连接。
在本实施方式中,温度调整介质供给单元166对燃料电池单元160供给用于调整燃料电池单元160的电池堆的温度的温度调整介质。作为温度调整介质,例示水、乙二醇、长寿命冷却液(有时被称为LLC。)等。温度调整介质供给单元166可以具备测定温度调整介质的流量的传感器(未图示。)和调整温度调整介质的流量的流量调整部(未图示。)。温度调整介质供给单元166可以依照来自燃料电池单元160的命令进行动作。
车辆100可以为作业机械以及外部装置的一个例子。驱动用马达120可以为电动机的一个例子。车辆控制部130可以为搭载于作业机械的计算机的一个例子。热交换单元140可以为热交换器的一个例子。电源系统150可以为电力供给装置的一个例子。驱动用电池154可以为电源以及外部电源的一个例子。发电系统156可以为电力供给装置的一个例子。燃料电池单元160可以为电力供给装置的一个例子。氧化剂供给单元164可以为氧化剂供给部的一个例子。运输作业可以为作业机械实施的作业的一个例子。热交换单元140或者温度调整介质供给单元166调整温度调整介质的温度的能力可以为用料的供给能力的一个例子。
此外,在本实施方式中,以燃料电池单元160是封装而成的单元的情况为例说明了电源系统150的详细内容。然而,电源系统150不限定于本实施方式。在其它实施方式中,发电系统156也可以被封装起来。进而在其它实施方式中,电源系统150也可以被封装起来。在该情况下,电力控制单元152也可以具有与燃料电池单元160的控制器同样的结构。
另外,在本实施方式中,以车辆100实施运输作业的情况为例说明了实施作业的作业机械的详细情况。然而,作业机械不限定于车辆100。作业机械也可以为实施蓄电作业以及供电作业的电源系统150。在该情况下,电源系统150可以为作业机械以及外部装置的一个例子,电力控制单元152可以为搭载于作业机械的计算机的一个例子。另外,蓄电作业或者供电作业可以为作业机械实施的作业的一个例子。
[车辆100的各部分的具体的结构]
车辆100的各部分既可以通过硬件来实现,也可以通过软件来实现,还可以通过硬件及软件来实现。车辆100的各部分中的至少一部分既可以通过单一的服务器来实现,也可以通过多个服务器来实现。车辆100的各部分也可以是其中的至少一部分在虚拟机上或者云系统上实现。车辆100的各部分也可以是其中的至少一部分通过个人计算机或者便携终端来实现。作为便携终端,例示便携电话、智能手机、PDA、平板、笔记本电脑或者膝上型电脑、可穿戴电脑等。车辆100的各部分也可以利用区块链等分布式记账技术或者分散型网络,保存信息。
在构成车辆100的构成要素中的至少一部分通过软件实现的情况下,通过该软件实现的构成要素可以通过在普通结构的信息处理装置中启动规定有与该构成要素有关的动作的程序来实现。上述信息处理装置例如具备(i)具有CPU、GPU等处理器、ROM、RAM、通信接口等的数据处理装置、(ii)键盘、触摸面板、摄像机、麦克风、各种传感器、GPS接收机等输入装置、(iii)显示装置、扬声器、振动装置等输出装置以及(iv)存储器、HDD等存储装置(包括外部存储装置。)。
在上述信息处理装置中,上述数据处理装置或者存储装置可以保存程序。上述程序可以保存于非临时的计算机可读记录介质。上述程序通过由处理器执行,从而使上述信息处理装置执行由该程序规定的动作。
程序也可以保存于非临时的计算机可读记录介质。程序既可以存储于CD-ROM、DVD-ROM、存储器、硬盘等计算机能够读取的介质,也可以存储于与网络连接的存储装置。程序可以从计算机能够读取的介质或者与网络连接的存储装置安装到构成车辆100中的至少一部分的计算机。计算机也可以通过执行程序,从而作为车辆100的各部分中的至少一部分发挥功能。
使计算机作为车辆100的各部分中的至少一部分发挥功能的程序可以具备规定有车辆100的各部分的动作的模块。这些程序或者模块在数据处理装置、输入装置、输出装置、存储装置等中工作,使计算机作为车辆100的各部分发挥功能,或者使计算机执行车辆100的各部分中的信息处理方法。
记述于程序的信息处理通过该程序被读入到计算机,从而作为与该程序关联的软件和车辆100的各种硬件资源协作的具体手段发挥功能。而且,上述具体手段通过实现与本实施方式中的计算机的使用目的相应的信息的运算或者加工,从而构建与该使用目的相应的车辆100。
上述程序可以为用于使计算机作为燃料电池单元160的控制器发挥功能的程序。上述程序可以为用于使计算机执行燃料电池单元160的控制器中的信息处理方法的程序。
上述信息处理方法可以为控制对作业机械供给电力的电力供给装置的控制方法。电力供给装置例如具备用料连接部,该用料连接部用于在燃料电池与作业机械及电力供给装置之间授受燃料电池的运转所利用的用料。上述控制方法例如具有额定能力获取阶段,在该额定能力获取阶段,与电力供给装置搭载于作业机械这一情况或者电力供给装置能够利用用料这一情况相应地,获取表示作业机械对燃料电池供给用料的能力的额定值的信息。上述控制方法例如具有基于额定值决定电力供给装置的运转条件的运转条件决定阶段。
上述信息处理方法可以为控制对具有电源的作业机械供给电力的电力供给装置的控制方法。电力供给装置例如具备与电源不同的燃料电池和用于在电源及电力供给装置之间授受电力的电力连接部。上述控制方法例如具有额定能力获取阶段,在该额定能力获取阶段,与电力供给装置搭载于作业机械这一情况或者电力供给装置能够利用电源的电力这一情况相应地,获取表示作业机械的电源的充放电能力的额定值的信息。上述控制方法例如具有基于额定值决定电力供给装置的运转条件的运转条件决定阶段。
图2概略地示出电力控制单元152的内部结构的一个例子。在本实施方式中,电力控制单元152具备电力转换部220和电力控制部230。
在本实施方式中,电力转换部220对电力进行转换。电力转换部220既可以将直流转换为交流,也可以将交流转换为直流,也可以将输入的直流电压转换为其它直流电压。电力转换部220可以包括双向DC-DC转换器。
电力转换部220可以切换电力的流通状态。电力转换部220可以切换输入电力的供给目的地。电力转换部220可以将发电系统156产生的电力供给到驱动用马达120以及驱动用电池154中的至少一方。电力转换部220可以将驱动用电池154所蓄积的电力供给到驱动用马达120。电力转换部220可以将来自驱动用马达120的再生电力供给到驱动用电池154。
电力控制部230控制电力转换部220。电力控制部230可以控制电力转换部220而对电力进行转换。电力控制部230也可以控制电力转换部220,控制电力供给的开始或者停止的定时。电力控制部230也可以控制电力转换部220,控制所输入的电力的供给目的地。
电力控制部230可以在与车辆控制部130之间收发信息。电力控制部230可以从车辆控制部130接收用于控制电源系统150的动作的命令。可以依照来自车辆控制部130的命令控制电力转换部220。
电力控制部230可以从车辆控制部130获取与车辆100的系统结构有关的信息。电力控制部230可以将与车辆100的系统结构有关的信息保存于任意的存储介质。作为与车辆100的系统结构有关的信息,例示表示驱动用马达120的再生电力的额定值的信息、表示热交换单元140的热交换能力的额定值的信息、表示对燃料电池单元160供给空气的供气能力的额定值的信息、表示对来自燃料电池单元160的废气以及废水进行处理的能力的额定值的信息、表示氢气的额定搭载量的信息、表示搭载于车辆100的各种负载的额定输出的信息、表示车辆用空调设备的额定电力的信息等。作为搭载于车辆100的各种负载,例示用于驱动车辆100的马达。
电力控制部230可以将与电源系统150的系统结构有关的信息保存于任意的存储介质。作为与电源系统150的系统结构有关的信息,例示表示电源系统150的输出电力的额定值的信息、表示燃料供给单元162的耗电的额定值的信息、表示燃料供给单元162的燃料供给能力的额定值的信息、表示氧化剂供给单元164的耗电的额定值的信息、表示氧化剂供给单元164的氧化剂供给能力的额定值的信息、表示温度调整介质供给单元166的耗电的额定值的信息、表示温度调整介质供给单元166的温度调整能力的额定值的信息、表示对燃料电池单元160供给空气的供气能力的额定值的信息、表示对来自燃料电池单元160的废气以及废水进行处理的能力的额定值的信息、表示驱动用电池154的额定输出的信息、表示驱动用电池154的额定容量的信息、表示搭载于燃料电池单元160的电池的额定输出的信息、表示搭载于燃料电池单元160的电池的额定容量的信息等。
电力控制部230可以在与发电系统156之间收发信息。电力控制部230可以将用于控制发电系统156的动作的命令发送到发电系统156。电力控制部230可以基于来自车辆控制部130的命令,生成用于控制发电系统156的动作的命令。
电力控制部230可以从发电系统156接收请求与车辆100的系统结构或者电源系统150的系统结构有关的信息的命令。电力控制部230可以依照来自发电系统156的命令,将上述信息发送到发电系统156。电力控制部230也可以从电力转换部220获取与通过电力转换部220的电力有关的信息。
此外,在本实施方式中,以发电系统156经由电力控制单元152而与车辆控制部130之间收发信息的情况为例说明了发电系统156的详细内容。然而,发电系统156不限定于本实施方式。在其它实施方式中,发电系统156可以不经由电力控制单元152而与车辆控制部130之间收发信息。
图3概略地示出燃料电池单元160的内部结构的一个例子。在本实施方式中,燃料电池单元160具备通信连接器322、电力连接器324以及发电用用料连接器326。在本实施方式中,燃料电池单元160具备FC控制部330、发电部340以及辅机用电池350。
如上述那样,在本实施方式中,燃料电池单元160为封装而成的单元,安装于发电系统156。由此,燃料电池单元160搭载于电源系统150或者车辆100。
在本实施方式中,通信连接器322将配备于燃料电池单元160的通信线缆与配备于发电系统156的通信线缆进行连接。配备于燃料电池单元160的通信线缆以及配备于发电系统156的通信线缆既可以通过有线连接,也可以通过无线连接。燃料电池单元160也可以经由无线通信设备,在与配备于发电系统156的通信线缆、电力控制单元152或者车辆控制部130之间收发信息。
在本实施方式中,电力连接器324将配备于燃料电池单元160的电缆与配备于发电系统156的电缆进行电连接。配备于燃料电池单元160的电缆以及配备于发电系统156的电缆既可以通过有线连接,也可以通过无线连接。燃料电池单元160也可以经由无线供电设备而与电力控制单元152的电力转换部220或者驱动用马达120电连接。
由此,能够在发电系统156与燃料电池单元160之间进行电力的授受。其结果,能够在与电力控制单元152、燃料电池单元160之间进行电力的授受,能够在驱动用马达120或者驱动用电池154与燃料电池单元160之间进行电力的授受。
在本实施方式中,发电用用料连接器326将配备于燃料电池单元160的用料配管与配备于发电系统156的用料配管进行连接。由此,能够在发电系统156与燃料电池单元160之间进行燃料电池单元160的运转所利用的用料的授受。其结果,能够在车辆100或者电源系统150与燃料电池单元160之间进行用料的授受。
例如,能够在燃料供给单元162与燃料电池单元160之间进行燃料的授受。能够在氧化剂供给单元164与燃料电池单元160之间进行氧化剂的授受。能够在温度调整介质供给单元166与燃料电池单元160之间进行温度调整介质或者热量的授受。能够在热交换单元140与燃料电池单元160之间经由温度调整介质供给单元166进行热量的授受。另外,能够在燃料电池单元160与车辆100之间进行伴随燃料电池单元160中的发电而产生的废水以及废气的排出、接收。
在本实施方式中,FC控制部330控制燃料电池单元160。例如,FC控制部330控制燃料电池单元160的发电。FC控制部330可以控制燃料电池单元160的输出电压、输出电流、输出电力以及输出率中的至少一个。FC控制部330可以通过控制燃料供给单元162、氧化剂供给单元164以及温度调整介质供给单元166中的至少一个单元的动作,从而控制燃料电池单元160的发电。FC控制部330的详细内容将在后面叙述。
在本实施方式中,发电部340产生电。发电部340可以具备燃料电池。燃料电池使从燃料供给单元162供给的燃料与从氧化剂供给单元164供给的氧化剂反应,产生电。发电部340可以与电力连接器324电连接。发电部340可以与辅机用电池350电连接。发电部340可以将产生的电的一部分供给到辅机用电池350。
在本实施方式中,辅机用电池350蓄积用于启动燃料供给单元162、氧化剂供给单元164以及温度调整介质供给单元166中的至少一个单元的电力。辅机用电池350可以与电力连接器324电连接。辅机用电池350可以蓄积从电力控制单元152供给的电力。辅机用电池350可以与发电部340电连接。辅机用电池350可以蓄积从发电部340供给的电力。
如上述那样,为了启动燃料电池单元160,至少需要确保用于启动燃料供给单元162以及氧化剂供给单元164的电力。特别是,氧化剂供给单元164多数情况下具备用于将作为氧化剂的空气压送到发电部340的风扇。然而,上述风扇的耗电量比较大。因此,启动发电部340,最好确保用于使氧化剂供给单元164工作的电力。
辅机用电池350的额定容量可以比为了启动燃料电池单元160而所需的燃料供给单元162以及氧化剂供给单元164的耗电量的最小值之和大。辅机用电池350的额定容量可以比为了启动燃料电池单元160而所需的燃料供给单元162、氧化剂供给单元164以及温度调整介质供给单元166的耗电量的最小值之和大。辅机用电池350的额定容量也可以比为了启动燃料电池单元160而所需的氧化剂供给单元164的耗电量大。
此外,氧化剂供给单元164也可以构成为在燃料电池单元160启动时,利用从驱动用电池154供给的电力工作。氧化剂供给单元164也可以构成为在燃料电池单元160启动时,利用从驱动用电池154供给的电力和由燃料电池单元160发电而得到的电力进行工作。氧化剂供给单元164也可以构成为在燃料电池单元160启动时,在辅机用电池350剩余容量为预先决定的数值范围的范围之外的情况下,利用从驱动用电池154供给的电力进行工作。之后,如果发电部340的发电量满足预先决定的条件,则氧化剂供给单元164可以利用发电部340产生的电力进行工作。
电力连接器324可以为电力连接部的一个例子。发电用用料连接器326可以为用料连接部的一个例子。FC控制部330可以为控制装置的一个例子。辅机用电池350可以为启动用蓄电部的一个例子。
图4概略地示出FC控制部330的内部结构的一个例子。在本实施方式中,FC控制部330具备连接检测部420、要求规格获取部430、系统信息获取部440、设定部450、命令获取部460、输出控制部470以及保存部480。在本实施方式中,保存部480具有系统信息保存部482、设定信息保存部484、推测模型保存部486以及历史信息保存部488。
在本实施方式中,连接检测部420检测燃料电池单元160安装于发电系统156这一情况。连接检测部420将表示检测结果的信息例如发送到要求规格获取部430、系统信息获取部440以及设定部450。
连接检测部420也可以检测燃料电池单元160能够利用一个或者多个用料这一情况。连接检测部420将表示检测结果的信息例如发送到要求规格获取部430、系统信息获取部440以及设定部450。
例如,连接检测部420通过检测发电用用料连接器326与配备于发电系统156的特定的用料配管连接这一情况,从而检测能够利用特定的用料这一情况。连接检测部420可以在所有用料配管与发电用用料连接器326连接起来时,检测为能够利用用料。连接检测部420也可以在特定种类的用料配管与发电用用料连接器326连接起来时,检测为能够利用用料。发电用用料连接器326以及用料配管的连接可以使用任意的手法检测。
连接检测部420也可以检测燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的电力这一情况。例如,连接检测部420可以通过检测电力连接器324与配备于发电系统156的电缆连接的情况,从而检测为燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的电力。发电用用料连接器326以及电缆的连接可以使用任意的手法进行检测。连接检测部420将表示检测结果的信息例如发送到要求规格获取部430、系统信息获取部440以及设定部450。
连接检测部420也可以检测燃料电池单元160能够输出电力这一情况。例如,连接检测部420可以通过检测电力连接器324与配备于发电系统156的电缆连接这一情况,从而检测为能够输出电力。发电用用料连接器326以及电缆的连接可以使用任意的手法进行检测。连接检测部420将表示检测结果的信息例如发送到要求规格获取部430、系统信息获取部440以及设定部450。
在本实施方式中,要求规格获取部430获取表示与燃料电池单元160有关的要求规格的信息。要求规格获取部430可以访问车辆控制部130或者电力控制部230而获取上述信息。要求规格获取部430可以在从连接检测部420获取到表示燃料电池单元160被安装于发电系统156的信息、表示燃料电池单元160能够利用用料的信息、表示燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的电力的信息、表示燃料电池单元160能够输出电力的信息中的至少一个信息的情况下,获取上述信息。要求规格获取部430可以将上述信息例如保存于设定信息保存部484。
作为要求规格,例示燃料电池单元160的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命、效率点、可输出范围等。在要求规格中,可以包含为了计算或者推测要求规格而所需的信息。作为为了计算或者推测要求规格而所需的信息,例示车辆100的种类、车辆100的用途、车辆100的车辆总重量、车辆100的车辆重量、车辆100的最大装载量、车辆100的行驶阻力等。
要求规格获取部430可以基于为了计算或者推测要求规格所需的信息而决定要求规格。要求规格获取部430也可以使用保存于推测模型保存部486的推测模型而决定要求规格。推测模型可以为将特定种类的要求规格作为目标变量、将要求规格所包含的特定种类的信息作为说明变量的函数或者机器学习模型。
要求规格获取部430可以获取表示作业机械的种类以及用途中的至少一方的信息。表示作业机械的种类以及用途中的至少一方的信息可以为为了计算或者推测要求规格而所需的信息的一个例子。作为作业机械的种类,例示汽车、电车、船舶、飞行物、起重机、农业机械等。作为船舶,能够例示船、气垫船、水上摩托车、潜水舰、潜水艇、水中推进器等。作为飞行物,能够例示飞机、飞船或者风船、气球、直升机、无人机等。作为作业机械的用途,例示个人用途、法人用途、运输用途、工程用途、农业作业用途等。
在一个实施方式中,要求规格获取部430访问车辆控制部130或者电力控制部230,获取表示作业机械的种类以及用途中的至少一方的信息。在其它实施方式中,要求规格获取部430可以访问车辆控制部130或者电力控制部230获取表示车辆100或者电源系统150的移动历史的信息。移动历史可以为时刻与该时刻的车辆100或者电源系统150的位置对应起来的信息。要求规格获取部430可以基于车辆100或者电源系统150的移动历史而推测作业机械的种类以及用途中的至少一方。
在本实施方式中,系统信息获取部440获取与车辆100的系统结构以及电源系统150的系统结构中的至少一方有关的信息。上述信息可以为表示构成车辆100以及电源系统150中的至少一方的部件的能力的额定值的信息。
系统信息获取部440可以访问车辆控制部130或者电力控制部230获取上述信息。系统信息获取部440也可以通过使燃料电池单元160在用于推测各种额定值的测试模式下工作,从而获取上述信息。系统信息获取部440可以使用通过执行测试模式而得到的信息和推测模型获取上述信息。推测模型可以为将特定种类的额定值作为目标变量、将通过执行测试模式而得到的信息作为说明变量的函数或者机器学习模型。
系统信息获取部440可以在从连接检测部420获取到表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息、表示燃料电池单元160能够利用用料的信息、表示燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的电力的信息、表示燃料电池单元160能够输出电力的信息中的至少一个信息的情况下,获取上述信息。系统信息获取部440可以将上述信息例如保存于系统信息保存部482。
如上述那样,作为与车辆100的系统结构有关的信息,例示表示驱动用马达120的再生电力的额定值的信息、表示热交换单元140的热交换能力的额定值的信息、表示驱动车辆100的马达的额定输出的信息等。如上述那样,作为与电源系统150的系统结构有关的信息,例示表示电源系统150的输出电力的额定值的信息、表示驱动用电池154的额定容量的信息、表示驱动用电池154的额定输出的信息、表示驱动用电池154的充电时的C速率的额定值的信息、表示驱动用电池154的放电时的C速率的额定值的信息、表示燃料供给单元162的燃料供给能力的额定值的信息、表示氧化剂供给单元164的氧化剂供给能力的额定值的信息、表示温度调整介质供给单元166的温度调整能力的额定值的信息等。作为温度调整介质供给单元166的温度调整能力的额定值,例示温度调整介质的流量的容许范围、温度调整介质的供给温度的容许范围以及温度调整介质的供给温度与返回温度之间的温度差的容许范围等。
在本实施方式中,设定部450生成表示燃料电池单元160的运转条件的设定信息。设定部450可以基于要求规格获取部430获取到的与各种要求规格有关的信息和系统信息获取部440获取到的与各种额定值有关的信息,生成设定信息。设定部450可以将设定信息例如保存于设定信息保存部484。
在一个实施方式中,设定部450在从连接检测部420获取到表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息以及表示燃料电池单元160能够利用用料的信息中的至少一方的情况下生成设定信息。设定部450可以基于与燃料电池单元160的要求规格有关的信息和与燃料电池单元160的用料的额定值有关的信息生成设定信息。设定部450可以基于与燃料电池单元160的要求规格有关的信息、与燃料电池单元160的用料的额定值有关的信息以及表示燃料电池单元160的劣化发展情况的信息(有时被称为“劣化度”。),生成设定信息。
设定部450可以基于燃料电池单元160的发电历史而获取燃料电池单元160的劣化度。设定部450可以使用发电历史和推测模型而获取劣化度。推测模型可以为将劣化度作为目标变量、将发电历史所包含的信息作为说明变量的函数或者机器学习模型。
设定部450也可以通过使燃料电池单元160在用于推测劣化度的测试模式下工作,从而获取燃料电池单元160的劣化度。设定部450可以使用通过执行测试模式而得到的信息和推测模型,获取上述信息。推测模型可以为将劣化度作为目标变量、将通过执行测试模式而得到的信息作为说明变量的函数或者机器学习模型。
在其它实施方式中,设定部450在从连接检测部420获取到表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息以及表示燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的信息中的至少一方的情况下,生成设定信息。设定部450可以基于与燃料电池单元160的要求规格有关的信息和与驱动用电池154的充放电能力的额定值有关的信息,生成设定信息。设定部450可以基于与燃料电池单元160的要求规格有关的信息、与驱动用电池154的充放电能力的额定值有关的信息以及劣化度,生成设定信息。
在其它实施方式中,设定部450在从命令获取部460获取到用于更新设定信息的命令的情况下生成设定信息。设定部450可以基于燃料电池单元160的剩余寿命的当前值生成新的设定信息。设定部450可以基于劣化度的当前值推测剩余寿命的当前值。设定部450可以使用劣化度的当前值和推测模型推测剩余寿命的当前值。推测模型可以为将剩余寿命作为目标变量、将劣化度作为说明变量的函数或者机器学习模型。设定部450的详细内容将在后面叙述。
在本实施方式中,命令获取部460获取来自车辆控制部130或者电力控制部230的命令。命令获取部460将来自车辆控制部130或者电力控制部230的命令发送到命令获取部460以及输出控制部470中的至少一方。
在一个实施方式中,命令获取部460从车辆控制部130或者电力控制部230获取用于更新燃料电池单元160的设定信息的命令。命令获取部460在接收到上述命令后,将该命令发送到设定部450。
在其它实施方式中,命令获取部460从车辆控制部130或者电力控制部230获取用于控制燃料电池单元160的动作的命令。命令获取部460在接收到上述命令后,将该命令发送到输出控制部470。
作为用于控制燃料电池单元160的动作的命令,例示用于控制燃料电池单元160的输出的命令、用于切换燃料电池单元160的运转模式的命令等。作为用于控制燃料电池单元160的输出的命令,例示用于启动燃料电池单元160的命令、用于指定或者增减燃料电池单元160的输出电压、输出电流、输出电力以及输出率中的至少一个的命令、用于使燃料电池单元160停止的命令等。用于指定或者增减输出率的命令可以包括用于指定或者增减输出电流的速率以及输出电力的速率中的至少一方的命令。
在本实施方式中,输出控制部470控制燃料电池单元160的输出。输出控制部470可以在从命令获取部460获取到用于控制燃料电池单元160的动作的命令的情况下,控制燃料电池单元160的输出。输出控制部470的详细内容将在后面叙述。
在本实施方式中,保存部480保存在FC控制部330的信息处理中使用的各种信息。保存部480也可以保存通过FC控制部330的信息处理而得到的各种信息。
在本实施方式中,系统信息保存部482保存系统信息获取部440获取到的信息。在本实施方式中,设定信息保存部484保存要求规格获取部430获取到的信息。设定信息保存部484也可以保存设定部450所生成的设定信息。在本实施方式中,推测模型保存部486保存各种推测模型。在本实施方式中,历史信息保存部488保存各种历史信息。例如,历史信息保存部488保存与燃料电池单元160的发电有关的历史信息。历史信息保存部488也可以保存与燃料电池单元160的劣化有关的历史信息。
连接检测部420可以为检测部的一个例子。要求规格获取部430可以为目标决定部的一个例子。系统信息获取部440可以为额定能力获取部的一个例子。设定部450可以为控制装置、额定能力获取部以及运转条件决定部的一个例子。要求规格可以为目标的一个例子。
图5概略地示出系统信息获取部440的内部结构的一个例子。在本实施方式中,系统信息获取部440具备电池信息获取部520和用料信息获取部540。在本实施方式中,电池信息获取部520具有额定值获取部522和当前值获取部524。在本实施方式中,用料信息获取部540具有额定值获取部542和当前值获取部544。
在本实施方式中,电池信息获取部520获取与燃料电池单元160能够利用的外部电源有关的信息。具体而言,电池信息获取部520获取与驱动用电池154有关的信息。电池信息获取部520将与驱动用电池154有关的信息例如保存于系统信息保存部482。
在本实施方式中,额定值获取部522获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。在一个实施方式中,额定值获取部522在从连接检测部420接收到表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息以及表示燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的信息中的至少一方的情况下,执行用于获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息的处理。由此,额定值获取部522能够与燃料电池单元160搭载于车辆100或者电源系统150这一情况或者燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的电力这一情况相应地,获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。
在一个实施方式中,用于获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息的处理包括访问车辆控制部130或者电力控制部230,获取该信息的步骤。在其它实施方式中,用于获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息的处理包括:访问车辆控制部130或者电力控制部230,获取车辆100或者电源系统150的识别信息的步骤;以及访问将车辆100或者电源系统150的识别信息与和车辆100或者电源系统150的系统结构有关的信息对应起来保存的存储装置,获取与通过上述步骤获取到的识别信息对应起来的、表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息的步骤。在其它实施方式中,用于获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息的处理包括通过使燃料电池单元160在用于推测上述额定值的测试模式下工作而获取相应信息的步骤。
在本实施方式中,当前值获取部524获取驱动用电池154的充放电能力的当前值。作为驱动用电池154的充放电能力的当前值,例示剩余容量或者SOC的当前值、充电时的C速率的当前值、放电时的C速率的当前值、表示劣化发展情形的劣化度的当前值等。
当前值获取部524可以在任意的定时或者预先决定的定时获取驱动用电池154的充放电能力的当前值。当前值获取部524也可以在命令获取部460从车辆控制部130或者电力控制部230获取到用于更新设定信息的命令的情况下,获取驱动用电池154的充放电能力的当前值。
在本实施方式中,用料信息获取部540获取与在燃料电池单元160的运转中利用的用料有关的信息。具体而言,获取与上述用料的供给有关的信息。用料信息获取部540将与用料有关的信息例如保存于系统信息保存部482。
在本实施方式中,额定值获取部542获取表示车辆100、电源系统150或者发电系统156对燃料电池单元160供给各种用料的能力(有时被称为用料供给能力。)的额定值的信息。在一个实施方式中,额定值获取部542在从连接检测部420接收到表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息以及表示燃料电池单元160能够利用用料的信息中的至少一方的情况下,执行用于获取用料供给能力的额定值的处理。由此,额定值获取部542能够与燃料电池单元160搭载于车辆100或者电源系统150这一情况或者燃料电池单元160能够利用用料这一情况相应地,获取表示用料供给能力的额定值的信息。
在一个实施方式中,用于获取表示用料供给能力的额定值的信息的处理包括访问车辆控制部130或者电力控制部230获取相应信息的步骤。在其它实施方式中,用于获取表示用料供给能力的额定值的信息的处理包括:访问车辆控制部130或者电力控制部230,获取车辆100或者电源系统150的识别信息的步骤;访问将车辆100或者电源系统150的识别信息与和车辆100或者电源系统150的系统结构有关的信息对应起来保存的存储装置,获取与通过上述步骤获取到的识别信息对应起来的、表示用料供给能力的额定值的信息的步骤。在其它实施方式中,用于获取表示用料供给能力的额定值的信息的处理包括通过使燃料电池单元160在用于推测上述额定值的测试模式下工作而获取相应信息的步骤。
在本实施方式中,当前值获取部544获取用料供给能力的当前值。当前值获取部544可以在任意的定时或者预先决定的定时获取用料供给能力的当前值。当前值获取部544也可以在命令获取部460从车辆控制部130或者电力控制部230获取到用于更新设定信息的命令的情况下,获取用料供给能力的当前值。
电池信息获取部520可以为额定能力获取部的一个例子。额定值获取部522可以为额定能力获取部的一个例子。当前值获取部524可以为额定能力获取部的一个例子。用料信息获取部540可以为额定能力获取部的一个例子。额定值获取部542可以为额定能力获取部的一个例子。
图6概略地示出设定部450的内部结构的一个例子。在本实施方式中,设定部450具备运转条件决定部620和推测部640。在本实施方式中,运转条件决定部620具有最大输出决定部622、输出特性生成部626以及工作点决定部628。在本实施方式中,推测部640具有额定值推测部642、电池堆劣化推测部644、电池劣化推测部646以及剩余寿命推测部648。
在本实施方式中,运转条件决定部620决定燃料电池单元160的运转条件。运转条件决定部620可以基于所决定出的运转条件生成该运转条件下的燃料电池单元160的输出特性。运转条件决定部620可以在所决定出的运转条件的范围中决定适当的工作点。
在一个实施方式中,运转条件决定部620在从连接检测部420获取到表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息、表示燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的信息以及表示燃料电池单元160能够利用用料的信息中的至少一个信息的情况下,决定燃料电池单元160的运转条件的初始值。在其它实施方式中,运转条件决定部620在从命令获取部460获取到用于更新设定信息的命令的情况下,决定燃料电池单元160的运转条件的更新值。
在本实施方式中,最大输出决定部622决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出既可以与额定输出相同,也可以比额定输出小。作为最大输出,例示输出电压的最大值、输出电流的最大值、输出电力的最大值、输出率的最大值等。最大输出决定部622可以将表示燃料电池单元160的最大输出的信息发送到车辆控制部130以及电力控制部230中的至少一方。
[决定最大输出的初始值的步骤]
在一个实施方式中,最大输出决定部622从连接检测部420获取表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息以及表示燃料电池单元160能够利用驱动用电池154的信息中的至少一方。在该情况下,最大输出决定部622例如依照下述步骤决定最大输出的初始值。
首先,最大输出决定部622决定与燃料电池单元160的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命有关的目标。例如,最大输出决定部622参照设定信息保存部484,获取与针对燃料电池单元160的要求规格有关的信息,将该要求规格决定为上述目标。
接下来,最大输出决定部622获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。例如,最大输出决定部622参照系统信息保存部482,获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。最大输出决定部622也可以获取额定值推测部642的推测结果作为表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。
接下来,最大输出决定部622决定燃料电池单元160的最大输出。例如,最大输出决定部622基于驱动用电池154的充放电能力的额定值和与上述保修期等有关的目标,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622可以基于(i)驱动用电池154的充放电能力的额定值与燃料电池单元160的劣化度的关系以及(ii)燃料电池单元160的劣化度与燃料电池单元160的保修期等的关系,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622也可以使用将燃料电池单元160的最大输出作为目标变量、将燃料电池单元160的保修期等以及驱动用电池154的充放电能力的额定值作为说明变量的函数或者机器学习模型,决定燃料电池单元160的最大输出。
由此,以能够达成与保修期等有关的目标的方式决定燃料电池单元160的最大输出。例如,以驱动用电池154的充放电能力的额定值越小,则使燃料电池单元160的最大输出越小的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。例如,以保修期等目标越长,则使燃料电池单元160的最大输出越小的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。
可以决定为:在驱动用电池154的充放电能力的额定值满足预先决定的条件的情况下,在FC控制部330接收到燃料电池单元160的停止命令之后,继续进行预定的期间的发电。上述期间中的发电量可以比通常的发电时小。由此,驱动用电池154的剩余容量增加。作为预先决定的条件,例示诸如驱动用电池154的额定容量或者放电能力的额定值相对于氧化剂供给单元164的耗电或者启动期间中的耗电量的比例在预先决定的数值范围的范围外的条件。
在其它实施方式中,最大输出决定部622从连接检测部420获取表示燃料电池单元160安装于发电系统156的信息以及表示燃料电池单元160能够利用用料的信息中的至少一方。在该情况下,最大输出决定部622例如依照下述步骤决定最大输出的初始值。
首先,最大输出决定部622决定与燃料电池单元160的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命有关的目标。例如,最大输出决定部622参照设定信息保存部484而获取与针对燃料电池单元160的要求规格有关的信息,将该要求规格决定为上述目标。
接下来,最大输出决定部622获取表示用料供给能力的额定值的信息。例如,最大输出决定部622参照系统信息保存部482而获取表示用料供给能力的额定值的信息。最大输出决定部622也可以获取额定值推测部642的推测结果作为表示用料供给能力的额定值的信息。
接下来,最大输出决定部622决定燃料电池单元160的最大输出。例如,最大输出决定部622基于用料供给能力的额定值和与上述保修期等有关的目标,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622可以基于(i)用料供给能力的额定值与燃料电池单元160的劣化度的关系以及(ii)燃料电池单元160的劣化度与燃料电池单元160的保修期等的关系,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622也可以使用将燃料电池单元160的最大输出作为目标变量、将燃料电池单元160的保修期等以及用料供给能力的额定值作为说明变量的函数或者机器学习模型,决定燃料电池单元160的最大输出。
由此,以能够达成与保修期等有关的目标的方式决定燃料电池单元160的最大输出。例如,以用料供给能力的额定值越小,则使燃料电池单元160的最大输出越小的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。例如,以保修期等的目标越长,则使燃料电池单元160的最大输出越小的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。
此外,最大输出决定部622决定最大输出的方法不限定于本实施方式。在其它实施方式中,最大输出决定部622也可以通过同样的步骤,基于用料供给能力的额定值、驱动用电池154的充放电能力的额定值以及与上述保修期等有关的目标,决定燃料电池单元160的最大输出。
[决定最大输出的更新值的步骤]
在一个实施方式中,最大输出决定部622从命令获取部460获取用于更新设定信息的命令。在该情况下,最大输出决定部622例如依照下述步骤来决定最大输出的更新值。
首先,最大输出决定部622决定与燃料电池单元160的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命有关的目标。在一个实施方式中,最大输出决定部622以使更新后的保修期等与更新前的保修期等一致的方式决定上述目标。在其它实施方式中,最大输出决定部622以使更新后的保修期等比更新前的保修期等长的方式决定上述目标。
接下来,最大输出决定部622从电池堆劣化推测部644获取表示燃料电池单元160的当前的劣化度的信息。另外,最大输出决定部622获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。最大输出决定部622可以通过与决定最大输出的初始值时同样的步骤,获取表示驱动用电池154的充放电能力的额定值的信息。
接下来,最大输出决定部622决定燃料电池单元160的最大输出。例如,最大输出决定部622基于驱动用电池154的充放电能力的额定值、与上述保修期等有关的目标以及燃料电池单元160的当前的劣化度,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622可以基于(i)驱动用电池154的充放电能力的额定值与燃料电池单元160的劣化度的关系以及(ii)燃料电池单元160的劣化度与燃料电池单元160的保修期等的关系,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622也可以使用将燃料电池单元160的最大输出作为目标变量、将燃料电池单元160的保修期等以及驱动用电池154的充放电能力的额定值、燃料电池单元160的劣化度作为说明变量的函数或者机器学习模型,决定燃料电池单元160的最大输出。
同样地,最大输出决定部622也可以基于驱动用电池154的充放电能力的额定值、与上述保修期等有关的目标、燃料电池单元160的当前的劣化度以及驱动用电池154的劣化度决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622可以从电池劣化推测部646获取表示驱动用电池154的当前的劣化度的信息。
由此,考虑燃料电池单元160的劣化的程度,以能够达成与保修期等有关的目标的方式决定燃料电池单元160的最大输出。另外,以能够在比最初的保修期等长的期间维持燃料电池单元160的性能的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。
在其它实施方式中,最大输出决定部622从命令获取部460获取用于更新设定信息的命令。在该情况下,最大输出决定部622例如依照下述步骤决定最大输出的更新值。
首先,最大输出决定部622决定与燃料电池单元160的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命有关的目标。在一个实施方式中,最大输出决定部622以使更新后的保修期等与更新前的保修期等一致的方式决定上述目标。在其它实施方式中,最大输出决定部622以使更新后的保修期等比更新前的保修期等长的方式决定上述目标。
接下来,最大输出决定部622从电池堆劣化推测部644获取表示燃料电池单元160的当前的劣化度的信息。另外,最大输出决定部622获取表示用料供给能力的额定值的信息。最大输出决定部622可以通过与决定最大输出的初始值时同样的步骤获取表示用料供给能力的额定值的信息。
接下来,最大输出决定部622决定燃料电池单元160的最大输出。例如,最大输出决定部622基于用料供给能力的额定值、与上述保修期等有关的目标以及燃料电池单元160的当前的劣化度,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622可以基于(i)用料供给能力的额定值与燃料电池单元160的劣化度的关系以及(ii)燃料电池单元160的劣化度与燃料电池单元160的保修期等的关系,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622也可以使用将燃料电池单元160的最大输出作为目标变量、将燃料电池单元160的保修期等以及用料供给能力的额定值、燃料电池单元160的劣化度作为说明变量的函数或者机器学习模型,决定燃料电池单元160的最大输出。
由此,考虑燃料电池单元160的劣化的程度,以能够达成与保修期等有关的目标的方式决定燃料电池单元160的最大输出。另外,以能够在比最初的保修期等长的期间维持燃料电池单元160的性能的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。
此外,最大输出决定部622决定最大输出的方法不限定于本实施方式。在其它实施方式中,最大输出决定部622也可以通过同样的步骤,基于用料供给能力的额定值、驱动用电池154的充放电能力的额定值、与上述保修期等有关的目标以及燃料电池单元160的当前的劣化度,决定燃料电池单元160的最大输出。最大输出决定部622也可以通过同样的步骤,基于用料供给能力的额定值、驱动用电池154的充放电能力的额定值、与上述保修期等有关的目标、燃料电池单元160的当前的劣化度以及驱动用电池154的劣化度,决定燃料电池单元160的最大输出。
在本实施方式中,输出特性生成部626基于由最大输出决定部622决定的最大输出,生成燃料电池单元160的输出特性。作为输出特性,例示I-V曲线、I-P曲线、效率曲线等。输出特性生成部626也可以生成电流量、氧化剂供给量、燃料供给量、温度等条件不同的多个输出特性。输出特性生成部626可以将表示燃料电池单元160的输出特性的信息发送到车辆控制部130以及电力控制部230中的至少一方。
在本实施方式中,工作点决定部628在由最大输出决定部622决定的最大输出的范围内决定适当的工作点。在燃料电池单元160具有多个动作模式的情况下,工作点决定部628可以对每个动作模式决定工作点。
在本实施方式中,额定值推测部642推测用料供给能力的额定值。例如,额定值推测部642通过使燃料电池单元160在用于推测用料供给能力的额定值的测试模式下工作,从而推测上述额定值。
在本实施方式中,额定值推测部642推测驱动用电池154的充放电能力的额定值。例如,额定值推测部642通过使燃料电池单元160在用于推测驱动用电池154的充放电能力的额定值的测试模式下工作,从而推测上述额定值。
在本实施方式中,电池堆劣化推测部644推测表示燃料电池单元160的电池单体或者电池堆的劣化发展情形的劣化度。例如,电池堆劣化推测部644通过使燃料电池单元160在用于推测燃料电池单元160的劣化度的测试模式下工作,从而推测上述劣化度。
在本实施方式中,电池劣化推测部646推测表示驱动用电池154的劣化发展情形的劣化度。例如,电池劣化推测部646通过使驱动用电池154在用于推测驱动用电池154的劣化度的测试模式下工作,从而推测上述劣化度。
在本实施方式中,剩余寿命推测部648推测燃料电池单元160的剩余寿命。剩余寿命推测部648可以基于电池堆劣化推测部644推测出的燃料电池单元160的劣化度,推测燃料电池单元160的剩余寿命。
运转条件决定部620可以为额定能力获取部以及运转条件决定部的一个例子。最大输出决定部622可以为额定能力获取部以及运转条件决定部的一个例子。
图7概略地示出运转条件决定部620中的信息处理的一个例子。更具体而言,图7概略地示出最大输出决定部622中的信息处理的一个例子。在本实施方式中,最大输出决定部622具有为了推测运转条件而利用的模型700。
模型700可以为将燃料电池单元160的最大输出作为目标变量,至少将(i)保修期等的目标值和(ii)用料供给能力的额定值或者最大值以及驱动用电池154的充放电能力的额定值或者最大值中的至少一方作为说明变量的函数或者机器学习模型。模型700也可以为如下函数或者机器学习模型:将燃料电池单元160的最大输出作为目标变量,至少将(i)保修期等的目标值、(ii)用料供给能力的额定值或者最大值以及驱动用电池154的充放电能力的额定值或者最大值中的至少一方以及(iii)燃料电池单元160的劣化度以及驱动用电池154的劣化度中的至少一方作为说明变量。
根据一个实施方式,保修期等的目标值、燃料电池单元160的当前的劣化度以及驱动用电池154的充放电能力的额定值或者当前的最大值被输入到模型700。模型700根据被输入的值,输出与燃料电池单元160的最大输出有关的信息。根据其它实施方式,保修期等的目标值、燃料电池单元160的当前的劣化度以及用料供给能力的额定值或者当前的最大值被输入到模型700。模型700根据被输入的值而输出与燃料电池单元160的最大输出有关的信息。
使用图8以及图9,说明与图7相关联地说明的决定最大输出的更新值的步骤的概要。图8概略地示出数据表格800的一个例子。图9概略地示出运转条件决定部620中的信息处理的一个例子。图9的曲线图例如基于数据表格800来制作。
如图8所示,在本实施方式中,数据表格800可以为保存于历史信息保存部488的历史信息的一个例子。数据表格800可以为与燃料电池单元160的劣化有关的历史信息的一个例子。在本实施方式中,数据表格800将表示时刻822的信息、表示出货后的经过时间832的信息、表示累积运行时间834的信息、表示累积发电量836的信息、表示劣化度842的信息以及表示剩余寿命844的信息对应起来保存。剩余寿命844可以包含剩余寿命844的实绩值和剩余寿命844的计划值。
剩余寿命844的实绩值可以为时刻822的时间点的剩余寿命的推测值。时刻822的时间点的剩余寿命的推测值例如由剩余寿命推测部648推测。剩余寿命844的计划值例如被计算为燃料电池单元160出货的时间点的剩余寿命与时刻822的时间点的燃料电池单元160的累积运行时间或者累积发电量的差值。
在图9中,圆圈符号910表示各时刻的累积运行时间以及劣化度。实线920相当于剩余寿命的计划值。如上述那样,剩余寿命的计划值基于剩余寿命与劣化度的关系来决定。实线920表示采用累积运行时间作为剩余寿命的情况下的剩余寿命与劣化度之间的关系。虚线940表示圆圈符号910的近似函数。虚线940相当于剩余寿命的实绩值。
在以使更新后的保修期等与更新前的保修期等一致的方式决定保修期等的目标的情况下,最大输出决定部622以使累积运行时间与劣化度之间的关系成为虚线962的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。在以使更新后的保修期等比更新前的保修期等长的方式决定保修期等的目标的情况下,最大输出决定部622以使累积运行时间与劣化度之间的关系成为虚线964的方式,决定燃料电池单元160的最大输出。
图10概略地示出输出控制部470的内部结构的一个例子。在本实施方式中,输出控制部470具备运转模式决定部1022、运转条件决定部1024、调整部1032、发电信息获取部1042、辅机控制部1044以及电池控制部1046。
在本实施方式中,运转模式决定部1022决定燃料电池单元160的运转模式。例如,运转模式决定部1022依照来自车辆控制部130或者电力控制部230的命令决定燃料电池单元160的运转模式。
在本实施方式中,运转条件决定部1024决定燃料电池单元160的运转条件。例如,运转条件决定部1024依照保存于设定信息保存部484的设定信息决定燃料电池单元160的运转条件。运转条件决定部1024也可以依照保存于设定信息保存部484的设定信息决定燃料电池单元160的工作点。
在本实施方式中,调整部1032调整来自车辆控制部130或者电力控制部230的命令和燃料电池单元160的运转条件。例如,当燃料电池单元160依照来自车辆控制部130或者电力控制部230的命令进行动作时,在燃料电池单元160的状态超过燃料电池单元160的运转条件的容许范围的情况下,调整部1032将表示燃料电池单元160无法依照来自车辆控制部130或者电力控制部230的命令进行动作的信息发送到车辆控制部130或者电力控制部230。调整部1032可以请求车辆控制部130或者电力控制部230变更命令或者变更保修期等目标。
在本实施方式中,发电信息获取部1042获取与燃料电池单元160的发电历史有关的信息(有时被称为“发电历史”。)。作为发电历史所包含的信息,例示燃料电池单元160的发电量、燃料电池单元160的温度、供给到燃料电池单元160的用料的条件、驱动用电池154的剩余容量或者SOC、辅机用电池350的剩余容量或者SOC等。发电信息获取部1042可以将发电历史保存于历史信息保存部488。
在本实施方式中,辅机控制部1044控制燃料电池单元160的辅机,控制燃料电池单元160的发电。作为燃料电池单元160的辅机,例示燃料供给单元162、氧化剂供给单元164以及温度调整介质供给单元166中的至少一个单元。
辅机控制部1044也可以基于发电信息获取部1042获取到的信息,对燃料电池单元160的输出进行反馈控制。辅机控制部1044也可以基于发电信息获取部1042获取到的信息,以使燃料电池单元160的电池堆的温度维持在预定的范围内的方式,对燃料电池单元160的发电量进行反馈控制。
在本实施方式中,电池控制部1046控制辅机用电池350的充放电。电池控制部1046可以以使辅机用电池350的剩余容量或者SOC维持在预定的数值范围内的方式,控制辅机用电池350的充放电。
图11概略地示出数据表格1100的一个例子。数据表格1100可以为保存于历史信息保存部488的历史信息的一个例子。数据表格1100可以为燃料电池单元160的发电历史的一个例子。在本实施方式中,数据表格1100将表示时刻1122的信息、表示输出1124的信息以及表示运行状况1126的信息对应起来保存。表示输出1124的信息可以包括表示输出电压、输出电流以及输出率中的至少一个的信息。表示运行状况1126的信息可以包括表示温度、湿度、运转模式以及运转状态中的至少一个的信息。
图12概略地示出发电系统1256的内部结构的一个例子。在本实施方式中,发电系统1256在具备燃料电池单元1260而不具备燃料电池单元160这点上与发电系统156不同。在本实施方式中,燃料电池单元1260在具有氧化剂供给单元164以及氧化剂供给单元164这点上与燃料电池单元160不同。另外,燃料电池单元1260具有发电用用料连接器1226而不具有发电用用料连接器326。
在上述以外的结构,燃料电池单元1260可以具有与燃料电池单元160同样的特征。例如,燃料电池单元1260能够安装为相对于发电系统1256装拆自如。此外,关于与燃料电池单元160同样的特征,有时省略其说明。
在本实施方式中,发电用用料连接器1226将温度调整介质供给单元166与热交换单元140连接起来。由此,从发电部340排出的温度调整介质经由温度调整介质供给单元166以及发电用用料连接器1226而排出到热交换单元140。另外,在热交换单元140中调整温度后的温度调整介质经由发电用用料连接器1226供给到温度调整介质供给单元166。
在本实施方式中,发电用用料连接器1226将燃料供给单元162与发电部340连接起来。由此,从燃料供给单元162向发电部340供给燃料。在本实施方式中,发电用用料连接器1226将来自发电部340的废水以及废气排出到电源系统150。
图13示出可以使本发明的多个方案整体或者部分具体化的计算机3000的一个例子。车辆100的一部分可以通过计算机3000实现。例如,FC控制部330通过计算机3000实现。
安装于计算机3000的程序能够使计算机3000作为与本发明的实施方式的装置关联的操作或者该装置的一个或者多个“部”发挥功能,或者执行该操作或者该一个或者多个“部”,以及/或者能够使计算机3000执行本发明的实施方式的过程或者该过程的阶段。这样的程序可以由CPU3012执行,以使计算机3000执行与本说明书所记载的流程图以及框图的块中的几个或者全部关联起来的特定的操作。
本实施方式的计算机3000包括CPU3012、RAM3014、图形控制器3016以及显示器器件3018,它们通过主控制器3010相互连接。计算机3000还包括诸如通信接口3022、硬盘驱动器3024、DVD-ROM驱动器3026以及IC卡驱动器的输入输出单元,它们经由输入输出控制器3020连接于主控制器3010。计算机还包括诸如ROM3030以及键盘3042的传统的输入输出单元,它们经由输入输出芯片3040连接于输入输出控制器3020。
CPU3012依照保存于ROM3030以及RAM3014内的程序进行动作,由此控制各单元。图形控制器3016在RAM3014内提供的帧缓冲器等或者其自身中获取由CPU3012生成的图片数据,并使图片数据显示于显示器器件3018上。
通信接口3022经由网络而与其它电子器件进行通信。硬盘驱动器3024保存由计算机3000内的CPU3012使用的程序以及数据。DVD-ROM驱动器3026从DVD-ROM3001读取程序或者数据,经由RAM3014将程序或者数据提供给硬盘驱动器3024。IC卡驱动器从IC卡读取程序以及数据,以及/或者将程序以及数据写入到IC卡。
ROM3030在其中保存在激活时由计算机3000执行的启动程序等、以及/或者依赖于计算机3000的硬件的程序。输入输出芯片3040还可以经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口等将各种输入输出单元连接于输入输出控制器3020。
程序由诸如DVD-ROM3001或者IC卡的计算机可读存储介质提供。程序被从计算机可读存储介质读取,并被安装到还作为计算机可读存储介质的例子的硬盘驱动器3024、RAM3014或者ROM3030,由CPU3012执行。记述于这些程序内的信息处理被计算机3000读取,实现程序与上述各种类型的硬件资源之间的协作。装置或者方法可以通过使用计算机3000实现信息的操作或者处理来构成。
例如,当在计算机3000以及外部器件间执行通信的情况下,CPU3012可以执行被载入到RAM3014的通信程序,基于记述于通信程序的处理,对通信接口3022发出通信处理的命令。通信接口3022在CPU3012的控制之下,读取在诸如RAM3014、硬盘驱动器3024、DVD-ROM3001或者IC卡的记录介质内提供的发送缓冲区域中保存的发送数据,将读取到的发送数据发送到网络,或者将从网络接收到的接收数据写入到在记录介质上提供的接收缓冲区域等。
另外,CPU3012可以以将诸如硬盘驱动器3024、DVD-ROM驱动器3026(DVD-ROM3001)、IC卡等的外部记录介质所保存的文件或者数据库的全部或者所需的部分读取到RAM3014的方式,对RAM3014上的数据执行各种类型的处理。接下来,CPU3012可以将处理后的数据写回到外部记录介质。
可以将诸如各种类型的程序、数据、表格以及数据库的各种类型的信息保存于记录介质,并接受信息处理。CPU3012可以对从RAM3014读取的数据执行各种类型的处理,并将结果写回到RAM3014,上述处理包括记载于本公开的各处且由程序的命令序列指定的各种类型的操作、信息处理、条件判断、条件分支、无条件分支、信息的检索/置换等。另外,CPU3012可以检索记录介质内的文件、数据库等中的信息。例如,当在记录介质内保存分别具有与第2属性的属性值关联起来的第1属性的属性值的多个条目的情况下,CPU3012可以从该多个条目之中检索与被指定第1属性的属性值的条件一致的条目,读取保存于该条目内的第2属性的属性值,由此获取与满足预先决定的条件的第1属性关联起来的第2属性的属性值。
以上说明的程序或者软件模块可以保存在计算机3000上或者计算机3000附近的计算机可读存储介质。另外,能够将诸如在与专用通信网络或者因特网连接的服务器系统内提供的硬盘或者RAM的记录介质用作计算机可读存储介质,由此,经由网络将上述程序提供给计算机3000。
以上,使用实施方式而说明了本发明,但本发明的技术范围不限定于上述实施方式所记载的范围。对于本领域技术人员来说,显然能够对上述实施方式施加多种变更或者改良。另外,能够在技术上不矛盾的范围,将关于特定的实施方式而说明的事项应用于其它实施方式。另外,各构成要素也可以具有与名称相同而参照符号不同的其它构成要素同样的特征。从权利要求书的记载可明确,施加该各种变更或者改良的方式也能够包含于本发明的技术范围。
应留意的是,关于在权利要求书、说明书以及附图中示出的装置、系统、程序以及方法中的动作、步骤、步骤以及阶段等各处理的执行顺序,只要未特别明示为“之前”、“事前”等,且之后的处理不使用之前的处理的输出,就能够按照任意的顺序实现。在权利要求书、说明书以及附图中的动作流程方面,即使为了方便而使用“首先,”、“接下来,”等而进行了说明,也并不意味着必须按照该顺序实施。
Claims (12)
1.一种控制装置,控制对具有电源的作业机械供给电力的电力供给装置,其中,
所述电力供给装置具备:
与所述电源不同的燃料电池;以及
电力连接部,用于在所述电源与所述电力供给装置之间授受电力,
所述控制装置具备:
额定能力获取部,与所述电力供给装置被搭载于所述作业机械这一情况或者所述电力供给装置能够利用所述电源的电力这一情况相应地,获取表示所述作业机械的所述电源的充放电能力的额定值的信息;以及
运转条件决定部,基于所述额定值,决定所述电力供给装置的运转条件,所述运转条件包含所述燃料电池的输出电力的最大值、所述燃料电池的输出电流的最大值以及所述燃料电池的输出率的最大值中的至少一个最大值。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述控制装置还具备检测部,该检测部检测能够利用在所述燃料电池的运转中利用的用料这一情况,
在所述检测部检测到能够利用所述用料这一情况的情况下,所述额定能力获取部执行用于获取表示所述额定值的信息的处理。
3.根据权利要求2所述的控制装置,其中,
用于获取表示所述额定值的信息的处理包括如下步骤:访问搭载于所述作业机械的计算机,获取表示所述额定值的信息。
4.根据权利要求2所述的控制装置,其中,
用于获取表示所述额定值的信息的处理包括如下步骤:通过使所述电力供给装置以用于推测所述作业机械的所述电源的充放电能力的额定值的测试模式工作,从而获取表示所述额定值的信息。
5.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述运转条件决定部具有:
目标决定部,决定与所述燃料电池的电池单体或者电池堆的保修期、使用寿命或者剩余寿命有关的目标;
劣化推测部,推测表示所述燃料电池的电池单体或者电池堆的劣化的发展情形的劣化度;以及
运转条件输出部,输入由所述目标决定部决定的所述目标、由所述劣化推测部推测出的所述劣化度以及由所述额定能力获取部获取到的所述信息所表示的所述充放电能力的所述额定值,输出所述电力供给装置的所述运转条件。
6.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述电力供给装置具有氧化剂供给部,该氧化剂供给部对所述燃料电池供给氧化剂,
所述氧化剂供给部构成为:在所述燃料电池启动时,利用从所述作业机械的所述电源供给的电力进行工作。
7.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述电力供给装置具有:
氧化剂供给部,对所述燃料电池供给氧化剂;以及
启动用蓄电部,蓄积用于启动所述氧化剂供给部的电力,
所述氧化剂供给部构成为:在所述燃料电池启动时,在所述启动用蓄电部的剩余容量为预先决定的数值范围的范围外的情况下,利用从所述作业机械的所述电源供给的电力进行工作。
8.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述电力供给装置以装拆自如的方式安装于所述作业机械。
9.一种电力供给装置,具备:
权利要求1至8中的任意一项所述的控制装置;
燃料电池;以及
电力连接部,用于在与外部电源之间授受电力。
10.一种作业机械,具备:
权利要求9所述的电力供给装置;以及
电动机,将从所述电力供给装置供给的电能转换为机械能。
11.一种计算机可读取的记录介质,存储有程序,其特征在于,
在由处理器执行该程序时,执行控制对具有电源的作业机械供给电力的电力供给装置的控制方法,
所述电力供给装置具备:
与所述电源不同的燃料电池;以及
电力连接部,用于在所述电源与所述电力供给装置之间授受电力,
所述控制方法具有:
额定能力获取阶段,与所述电力供给装置被搭载于所述作业机械这一情况或者所述电力供给装置能够利用所述电源的电力这一情况相应地,获取表示所述作业机械的所述电源的充放电能力的额定值的信息;以及
运转条件决定阶段,基于所述额定值,决定所述电力供给装置的运转条件,所述运转条件包含所述燃料电池的输出电力的最大值、所述燃料电池的输出电流的最大值以及所述燃料电池的输出率的最大值中的至少一个最大值。
12.一种供电控制方法,控制对具有电源的作业机械供给电力的电力供给装置,其中,
所述电力供给装置具备:
与所述电源不同的燃料电池;以及
电力连接部,用于在所述电源与所述电力供给装置之间授受电力,
所述控制方法具有:
额定能力获取阶段,与所述电力供给装置被搭载于所述作业机械这一情况或者所述电力供给装置能够利用所述电源的电力这一情况相应地,获取表示所述作业机械的所述电源的充放电能力的额定值的信息;以及
运转条件决定阶段,基于所述额定值,决定所述电力供给装置的运转条件,所述运转条件包含所述燃料电池的输出电力的最大值、所述燃料电池的输出电流的最大值以及所述燃料电池的输出率的最大值中的至少一个最大值。
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