1.本发明涉及用于监测燃料电池的方法和设备。
背景技术：
2.燃料电池是通过电化学反应将燃料（例如，氢气）的化学能转换成电功率的电化学装置。可组合多个燃料电池以形成燃料电池堆，从而产生期望的燃料电池功率输出。一种类型的燃料电池包括聚合物电解质膜燃料电池（pemfc）。由燃料电池堆产生的电功率可用于为电机供电，诸如车载牵引马达或固定式发电机。
3.燃料电池堆的操作温度可与耐久性和服务寿命负相关，其中随时间推移的较高平均操作温度具有降低燃料电池堆的服务寿命的可能性。可能影响燃料电池堆的服务寿命的其他因素可包括电压循环、峰值电压、燃料污染物的存在等。
4.燃料电池堆的设计、材料选择和集成旨在优化影响性能、耐久性和稳健性的权衡以实现电功率目标。需要实现电功率目标同时改进其性能、服务寿命和稳健性的燃料电池堆的操作。
技术实现要素：
5.描述了一种扭矩产生系统，其包括一个或多个燃料电池功率装置、一个或多个高压电池、一个或多个电驱动单元、和控制器。控制器与所述一个或多个燃料电池功率装置、所述一个或多个高压电池、以及所述一个或多个电驱动单元通信，以监测和控制扭矩产生装置的操作以实现响应于功率请求的目标扭矩输出。
6.在一个实施例中，扭矩产生系统包括燃料电池功率装置、高压电池、电驱动单元和控制器。燃料电池功率装置和高压电池电连接到高压总线，并且电功率经由高压总线供应给电驱动单元。燃料电池功率装置具有非线性功率-温度关系，该非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平的局部温度最大值和在第二电功率水平的局部温度最小值。燃料电池功率装置的第一操作点小于第一电功率水平，并且燃料电池功率装置的第二操作点设定在大于第一电功率水平的第三电功率水平，其中，第三电功率水平产生小于局部温度最大值的燃料电池温度。燃料电池功率装置被控制到第一操作点或第二操作点中的一个以将电功率传递到电驱动单元，并且高压电池和燃料电池功率装置协作以将电功率传递到电驱动单元，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
7.本公开的方面包括燃料电池功率装置的第二操作点对应于与局部温度最小值相关联的第二电功率水平。
8.本公开的另一个方面包括电驱动单元是联接到车辆传动系的电机，其中，高压电池和燃料电池功率装置协作以将电功率传递到电机，从而产生响应于功率请求的牵引扭矩。
9.本公开的另一个方面包括高压电池和燃料电池功率装置协作以将电功率传递到电机，从而产生响应于功率请求的正牵引扭矩，该功率请求包括车辆加速度。
10.本公开的另一个方面包括高压电池和燃料电池功率装置协作以对扭矩作出反应，从而通过电机产生电功率以产生响应于功率请求的负牵引扭矩，该功率请求包括车辆制动。
11.本公开的另一个方面包括电驱动单元是联接到固定式电动马达的电机，其中，高压电池和燃料电池功率装置协作以将电功率传递到电机，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
12.本公开的另一个方面包括燃料电池功率装置被控制为在第一操作点和第二操作点之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统的电驱动单元，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
13.本公开的另一个方面包括燃料电池功率装置被控制为以响应于功率请求的频率和占空比在第一操作点和第二操作点之间交替。
14.本公开的另一个方面包括燃料电池功率装置在第一操作点和第二操作点之间被周期性地控制以实现随时间推移的平均功率，该平均功率实现燃料电池功率装置的小于目标操作温度的平均操作温度。
15.本公开的另一个方面包括燃料电池功率装置被控制为传递电功率以对高压电池充电。
16.本公开的另一个方面包括一种扭矩产生系统，该扭矩产生系统包括第一燃料电池功率装置、第二燃料电池功率装置、高压电池、电驱动单元和控制器，其中，第一燃料电池功率装置和第二燃料电池功率装置以及高压电池电连接到高压总线，并且其中，电功率经由高压总线供应给电驱动单元。第一燃料电池功率装置和第二燃料电池功率装置中的每一个具有非线性功率-温度关系，该非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平的局部温度最大值和在第二电功率水平的局部温度最小值，其中，第一燃料电池功率装置和第二燃料电池功率装置中的每一个的第一操作点小于第一电功率水平，其中，这些燃料电池功率装置中的每一个的第二操作点设定在大于第一电功率水平的第三电功率水平，并且其中，第三电功率水平对应于燃料电池功率装置的产生小于局部温度最大值的燃料电池温度的操作。第一燃料电池功率装置被控制到第一操作点或第二操作点中的一个以将电功率传递到电驱动单元。第二燃料电池功率装置被控制到第一操作点或第二操作点中的一个以将电功率传递到电驱动单元。高压电池以及第一燃料电池功率装置和第二燃料电池功率装置协作以将电功率传递到电驱动单元，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
17.本公开的另一个方面包括：第一燃料电池功率装置被控制到第二操作点，同时第二燃料电池功率装置被控制到第一操作点，以将电功率传递到电驱动单元。
18.本公开的另一个方面包括第一燃料电池功率装置被控制到第一操作点或第二操作点中的一个，并且第二燃料电池功率装置被停用。
19.本公开的另一个方面包括第一燃料电池功率装置和第二燃料电池功率装置被控制为在第一操作点和第二操作点之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统的电驱动单元，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
20.本公开的另一个方面包括第一燃料电池功率装置被控制为以第一频率和第一占空比在第一操作点和第二操作点之间交替，并且第二燃料电池功率装置被控制为以第二频率和第二占空比在第一操作点和第二操作点之间交替。
21.本公开的另一个方面包括第一频率等于第二频率；并且第一频率和第二频率之间的相位差为180度。
22.本公开的另一个方面包括第一频率等于第二频率，其中，第一频率和第二频率同相。
23.本公开的另一个方面包括第一频率不同于第二频率。
24.本公开的另一个方面包括一种用于控制燃料电池功率装置的方法，其中，燃料电池功率装置电联接到扭矩产生系统。该方法包括确定燃料电池功率装置的非线性功率-温度关系，包括确定在第一电功率水平的局部温度最大值和确定在第二电功率水平的局部温度最小值。确定燃料电池功率装置的小于第一电功率水平的第一操作点，并且燃料电池功率装置的第二操作点设定在大于第一电功率水平的第三电功率水平。第三电功率水平产生小于局部温度最大值的燃料电池温度。燃料电池功率装置被控制为在第一操作点和第二操作点之间交替以将电功率传递到扭矩产生系统的电驱动单元，从而产生机械扭矩。
25.本公开的另一个方面包括：确定对于扭矩产生系统的功率请求；确定在扭矩产生系统和高压电池之间传递的电池功率的大小；以及将燃料电池功率装置控制为在第一操作点和第二操作点之间周期性地交替，以将电功率传递到扭矩产生系统的电驱动单元。在扭矩产生系统和高压电池之间传递的电池功率的大小是基于响应于功率请求的且从燃料电池功率装置传递到扭矩产生系统的电驱动单元的平均电功率来控制的。
26.本发明提供以下技术方案：1. 一种扭矩产生系统，其包括：燃料电池功率装置、高压电池、电驱动单元和控制器；其中，所述燃料电池功率装置和所述高压电池电连接到高压总线，并且其中，电功率经由所述高压总线供应给所述电驱动单元；其中，所述燃料电池功率装置具有非线性功率-温度关系，所述非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平下的局部温度最大值和在第二电功率水平下的局部温度最小值；其中，所述燃料电池功率装置的第一操作点小于所述第一电功率水平；其中，所述燃料电池功率装置的第二操作点大于所述第一电功率水平且小于第三电功率水平，其中，所述第三电功率水平对应于所述燃料电池功率装置的产生小于所述局部温度最大值的燃料电池温度的操作；其中，所述燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点或所述第二操作点中的一个以将电功率传递到所述电驱动单元；并且其中，所述高压电池和所述燃料电池功率装置协作以将电功率传递到所述电驱动单元，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
27.2. 根据方案1所述的系统，其中，所述燃料电池功率装置的所述第二操作点对应于与所述局部温度最小值相关联的所述第二电功率水平。
28.3. 根据方案1所述的系统，其中，所述电驱动单元包括联接到车辆传动系的电机；并且其中，所述高压电池和所述燃料电池功率装置协作以将电功率传递到所述电机，从而产生响应于所述功率请求的牵引扭矩。
29.4. 根据方案3所述的系统，其中，所述高压电池和所述燃料电池功率装置协作以
将电功率传递到所述电机，从而产生响应于所述功率请求的正牵引扭矩，其中，所述功率请求包括对于车辆加速度的请求。
30.5. 根据方案3所述的系统，其中，所述高压电池和所述燃料电池功率装置协作以对扭矩作出反应，从而通过所述电机产生电功率以产生响应于所述功率请求的负牵引扭矩，其中，所述功率请求包括对于制动的请求。
31.6. 根据方案1所述的系统，其中，所述电驱动单元包括联接到固定式电动马达的电机；并且其中，所述高压电池和所述燃料电池功率装置协作以将电功率传递到所述电机，从而产生响应于所述功率请求的机械扭矩。
32.7. 根据方案1所述的系统，其中，所述燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点或所述第二操作点中的一个以将电功率传递到所述电驱动单元包括：所述燃料电池功率装置被控制为在所述第一操作点和所述第二操作点之间周期性地交替以将电功率传递到所述扭矩产生系统的所述电驱动单元，从而产生响应于所述功率请求的机械扭矩。
33.8. 根据方案7所述的系统，其中，所述燃料电池功率装置被控制为在所述第一操作点和所述第二操作点之间周期性地交替包括：所述燃料电池功率装置被控制为以响应于所述功率请求的频率和占空比在所述第一操作点和所述第二操作点之间交替。
34.9. 根据方案7所述的系统，其中，所述燃料电池功率装置在所述第一操作点和所述第二操作点之间被周期性地控制以实现随时间推移的平均功率，所述平均功率实现所述燃料电池功率装置的小于目标操作温度的平均操作温度。
35.10. 根据方案1所述的系统，其进一步包括所述燃料电池功率装置被控制为传递电功率以对所述高压电池充电。
36.11. 一种扭矩产生系统，其包括：第一燃料电池功率装置、第二燃料电池功率装置、高压电池、电驱动单元和控制器；其中，所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置以及所述高压电池电连接到高压总线，并且其中，电功率经由所述高压总线供应给所述电驱动单元；其中，所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置中的每一个具有非线性功率-温度关系，所述非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平下的局部温度最大值和在第二电功率水平下的局部温度最小值；其中，所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置中的每一个的第一操作点小于所述第一电功率水平，并且其中，所述燃料电池功率装置中的每一个的第二操作点大于所述第一电功率水平并且出现在第三电功率水平，其中，所述第三电功率水平对应于产生小于所述局部温度最大值的燃料电池温度的所述燃料电池功率装置的操作；其中，所述第一燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点或所述第二操作点中的一个以将电功率传递到所述电驱动单元；其中，所述第二燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点或所述第二操作点中的一个以将电功率传递到所述电驱动单元；并且其中，所述高压电池以及所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置协作以将电功率传递到所述电驱动单元，从而产生响应于功率请求的机械扭矩。
37.12. 根据方案11所述的系统，其包括：所述第一燃料电池功率装置被控制到所述
第二操作点，同时所述第二燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点，以将电功率传递到所述电驱动单元。
38.13. 根据方案11所述的系统，其包括：所述第一燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点或所述第二操作点中的一个，并且所述第二燃料电池功率装置被停用。
39.14. 根据方案10所述的系统，其中，所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置被控制到所述第一操作点或所述第二操作点中的一个以将电功率传递到所述电驱动单元包括：所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置被控制为在所述第一操作点和所述第二操作点之间周期性地交替以将电功率传递到所述扭矩产生系统的所述电驱动单元，从而产生响应于所述功率请求的机械扭矩。
40.15. 根据方案14所述的系统，其中，所述第一燃料电池功率装置和所述第二燃料电池功率装置被控制为在所述第一操作点和所述第二操作点之间周期性地交替包括：所述第一燃料电池功率装置被控制为以第一频率和第一占空比在所述第一操作点和所述第二操作点之间交替，并且所述第二燃料电池功率装置被控制为以第二频率和第二占空比在所述第一操作点和所述第二操作点之间交替。
41.16. 根据方案15所述的系统，其中，所述第一频率等于所述第二频率；并且其中，所述第一频率和所述第二频率之间的相位差为180度。
42.17. 根据方案15所述的系统，其中，所述第一频率等于所述第二频率；并且其中，所述第一频率和所述第二频率同相。
43.18. 根据方案15所述的系统，其中，所述第一频率不同于所述第二频率。
44.19. 一种用于控制燃料电池功率装置的方法，其中，所述燃料电池功率装置电联接到扭矩产生系统，所述方法包括：确定所述燃料电池功率装置的非线性功率-温度关系，包括确定在第一电功率水平的局部温度最大值和确定在第二电功率水平下的局部温度最小值；确定所述燃料电池功率装置的小于所述第一电功率水平的第一操作点；确定所述燃料电池功率装置的大于所述第一电功率水平并且出现在第三电功率水平的第二操作点，其中，所述第三电功率水平产生小于所述局部温度最大值的燃料电池温度；将所述燃料电池功率装置控制为在所述第一操作点和所述第二操作点之间交替以将电功率传递到所述扭矩产生系统的电驱动单元，从而产生机械扭矩。
45.20. 根据方案19所述的方法，进一步包括：确定对于所述扭矩产生系统的功率请求；确定在所述扭矩产生系统和高压电池之间传递的电池功率的大小；将所述燃料电池功率装置控制为在所述第一操作点和所述第二操作点之间周期性地交替以将电功率传递到所述扭矩产生系统的电驱动单元；以及基于响应于所述功率请求并由所述燃料电池功率装置传递到所述扭矩产生系统的所述电驱动单元的平均电功率，控制在所述扭矩产生系统和所述高压电池之间传递的电池功率的大小。
46.当结合附图理解时，本教导的以上特征和优点以及其他特征和优点容易从用于实施如所附权利要求中限定的本教导的最佳模式和其他实施例中的一些的以下详细描述显
而易见。
附图说明
47.现在将参考附图通过示例来描述一个或多个实施例，其中：图1示意性地图示了根据本公开的扭矩产生系统的架构的各元件，该扭矩产生系统包括燃料电池功率装置、高压电池和电驱动单元以及相关联的控制器。
48.图2a图解地图示了根据本公开的燃料电池功率装置的实施例的非线性功率-温度关系的实施例，该非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平的一个局部温度最大值和在第二电功率水平的一个局部温度最小值。
49.图2b图解地图示了根据本公开的燃料电池功率装置的实施例的非线性功率-温度关系的另一个实施例，该非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平的一个局部温度最大值和在第二电功率水平的一个局部温度最小值。
50.图2c图解地图示了根据本公开的燃料电池功率装置的实施例的非线性功率-温度关系的实施例，该非线性功率-温度关系具有多个局部温度最大值和多个局部温度最小值。
51.图3以流程图形式示意性地图示了根据本公开的用于监测和控制在扭矩产生系统的实施例中采用的一个或多个燃料电池功率装置的操作的燃料电池温度管理例程。
52.图4a图解地图示了根据本公开的包括单个燃料电池功率装置的扭矩产生系统的实施例的操作。
53.图4b-4g图解地图示了根据本公开的包括双燃料电池功率装置的扭矩产生系统的实施例的操作。
54.图5图解地图示了根据本公开的与采用燃料电池温度管理例程的实施例的扭矩产生系统的实施例的操作相关联的温度和功率数据。
55.附图不一定按比例绘制，并且可呈现如本文中所公开的本公开的各种优选特征的稍微简化的代表，包括例如特定的尺寸、取向、位置和形状。与此类特征相关联的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。
具体实施方式
56.如本文中所描述和图示的，所公开的实施例的部件可以以各种不同的构型来布置和设计。因此，以下详细描述不旨在限制如所要求保护的本公开的范围，而是仅代表其可能的实施例。另外，虽然在以下描述中阐述了众多特定细节以便提供对本文中所公开的实施例的透彻理解，但是可以在没有这些细节中的一些的情况下实践一些实施例。此外，为了清楚的目的，没有详细描述在相关领域中所理解的某些技术材料，以便避免不必要地混淆本公开。此外，如本文中所图示和描述的，可在不存在本文中未具体公开的元件的情况下实践本公开。
57.以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。此外，不意图受本文中所呈现的任何明示或暗示的理论的约束。贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的部分和特征。如本文中所使用的，术语“系统”指，单独地或组合地，以下各者的组合或集合：机械和电子硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路（asic）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享、专
用或组）、用以包含软件或固件指令的存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他合适的部件。
58.与本文中所公开的实施例一致的图1示意性地图示了扭矩产生系统100的架构的各元件，该扭矩产生系统包括单一的一个燃料电池功率装置20或燃料电池功率装置20的阵列22、高压电池10、电驱动单元50、辅助功率单元60和控制器70。扭矩产生系统100是可控制的，以响应于功率请求来产生机械扭矩，其中，作为非限制性示例，功率请求可包括输出扭矩请求、操作员扭矩请求等。（一个或多个）燃料电池功率装置20和高压电池10经由高压总线25电连接到高压配电系统30以将电功率供应给电驱动单元50。（一个或多个）燃料电池功率装置20和高压电池10可被采用作为电驱动单元50的dc电源。在一个实施例中，电驱动单元50可以是可在移动平台上采用的电机，移动平台即为提供牵引功率的车辆，并且可呈商用车辆、工业车辆、农用车辆、乘用车辆、飞机、船舶、轨道列车、全地形车辆、个人移动设备、机器人等的形式以实现本公开的目的。替代地，电驱动单元50可设置在非车辆应用上，诸如用于固定式发电、便携式发电、电子设备、远程气象站操作、通信中心等。单个燃料电池功率装置20由实线标示，并且燃料电池功率装置20的阵列22由虚线标示。燃料电池功率装置中的一个由数字20’标示，指明它具有不同于燃料电池功率装置20的构型和/或具有不同于燃料电池功率装置20的性能表征。参考图2a、图2b和图2c来讨论与燃料电池功率装置20和20’的性能表征相关的细节。本文中所描述的概念不限于可被采用的燃料电池功率装置20的特定数量。代替地，燃料电池功率装置20的数量是基于系统特定需求来确定的，包括例如两个、三个、四个或更多个燃料电池功率装置20。作为非限制性示例，在一些实施例中可采用多达二十个或更多的燃料电池功率装置20，诸如在火车机车上。
59.在一个实施例中，（一个或多个）燃料电池功率装置20和高压电池10协作以将电功率供应给电驱动单元50，控制器70操作扭矩产生系统100并且高压电池10在行程的过程中处于电量消耗模式，诸如当采用车载扭矩产生系统100并且采用路线规划和导航例程（诸如，用户模式学习、驾驶员模式输入、导航路线输入等）时。在一个实施例中，燃料电池功率装置20和高压电池10协作以将电功率供应给电驱动单元50，其中当采用车载扭矩产生系统100时，控制器70操作扭矩产生系统100并且高压电池10在行程的过程中处于电量维持模式。
60.在一个实施例中，与内燃发动机一起，（一个或多个）燃料电池功率装置20和高压电池10协作以将电功率供应给电驱动单元50，所述内燃发动机被用于产生传递到车辆传动系的牵引扭矩和/或产生变换为供由电驱动单元50使用和/或供储存在高压电池10中的电功率的扭矩。
61.在一个实施例中，电驱动单元50包括旋转电机，该旋转电机用作用于具有至少部分电动传动系统的系统的电动牵引马达，并且经由传动系联接到驱动轮。旋转电机的非限制性示例可包括永磁直流马达、交流马达、直流发电机、交流发电机、涡流离合器、涡流制动器、旋转变换器、磁滞测功机、变压器等。由旋转电机产生的马达扭矩可用于推进车辆、起动内燃发动机（在如此配备的系统上）和/或执行其他机电功能。旋转电机还可被控制为对扭矩作出反应并因此产生电功率，诸如用于再生制动。电驱动单元50可包括单个电机，该电机在车载使用时经由传动系连接到车轮。替代地，电驱动单元50可包括多个电机，这些电机经由一个或多个传动系装置连接到多个车轮。
62.在一个实施例中，每个燃料电池功率装置20包括多个聚合物电解质膜燃料电池（pemfc），并且包括阴极、阳极和电解质。阳极系统可包括流体地联接到阳极的单喷射器系统或多喷射器系统，并且布置成可控制地将加压氢气从氢气罐供应到阳极的入口。每个燃料电池功率装置20还可包括空气供应系统，该空气供应系统包括空气入口和排气出口并且布置成将空气流供应和控制到阴极。电解质（例如，聚合物电解质膜）设置在阴极和阳极之间。进一步地，燃料电池功率装置20可由一个或多个膜电极组件（mea）形成，所述一个或多个mea包括阴极、阳极、多个流板、催化剂和多个气体扩散层。
63.在燃料电池功率装置20的操作期间，来自氢气（h2）和氧气（o2）的电化学反应的化学能可转变成电能。特别地，氢气（h2）可进入阳极并且在催化剂处被催化地分裂成质子（h
+
）和电子（e-）。质子（h
+
）可通过电解质渗透到阴极，而电子（e-）可不渗透电解质，但是可代替地沿着外部负载电路行进到阴极，以产生燃料电池功率输出或电流。同时，空气（例如，氧气（o2）和氮气（n2））可进入阴极，与通过电解质渗透的质子（h
+
）和从电驱动单元50到达阴极的电子（e-）反应，并且形成副产物（诸如，水（h2o））和热量。热量可通过燃料电池和/或冷却流体的排出而被排出。水（h2o）可行进通过电解质到达阳极，并且可被收集在贮槽中。每个燃料电池功率装置20展现出非线性功率-温度关系，该非线性功率-温度关系参考图2来描述。
64.控制器70包括用于操作扭矩产生系统100的可执行控制例程300，并且在本文中参考图3来描述。
65.在一个实施例中，扭矩产生系统100包括高压电池10和单个燃料电池功率装置20。替代地，在一个实施例中，扭矩产生系统100包括高压电池10、燃料电池功率装置20、以及燃料电池功率装置20中的第二个。在一个实施例中，该布置可包括一个或多个燃料电池功率装置20’。替代地，在一个实施例中，扭矩产生系统100包括高压电池10和燃料电池功率装置20’的阵列22。
66.图2a图解地图示了参考图1描述的燃料电池功率装置20的实施例的性能表征200。性能表征200可关于水平轴上的电功率201和竖直轴上的燃料电池功率装置20的温度205来描述，其中图示了非线性功率-温度关系210。燃料电池功率装置20的非线性功率-温度关系210可在产品开发期间由于影响性能、耐久性和稳健性的系统优化、材料选择、设计权衡等而出现，以实现电功率目标。
67.电功率201可以是对从燃料电池功率装置20的净电功率输出的定量测度，并且其范围为在最小或零功率输出202和最大功率输出203之间。最大功率输出203指明燃料电池功率装置20能够产生的最大功率输出。燃料电池功率装置20的温度205是对与燃料电池功率装置20的操作相关联的温度（诸如，冷却剂入口温度或另一个参数）的定量测度。温度205的范围为在低温206（例如，环境温度）和最高温度207（诸如，可在燃料电池功率装置20以最大功率输出操作时出现）之间。
68.非线性功率-温度关系210包括在局部温度最大值212处出现的第一拐点211，并且具有相关联的第一电功率水平213。非线性功率-温度关系210还包括在局部温度最小值216处出现的第二拐点215，并且具有相关联的第二电功率水平217。
69.非线性功率-温度关系210还包括第三操作点218和相关联的第三电功率水平219，其出现在非线性功率-温度关系210上的处于大于第二电功率水平217的一功率水平的一个点处，其中，温度等于局部温度最大值212。
70.非线性功率-温度关系210可被分成第一操作区域220、第二操作区域230和第三操作区域240。第一操作区域220被定义为非线性功率-温度关系210的在零功率输出和第一电功率水平213之间的区域。第二操作区域230被定义为非线性功率-温度关系210的在第一电功率水平213和第三电功率水平219之间的区域。第三操作区域240被定义为非线性功率-温度关系210的如下的区域，即，在该区域中，功率输出大于第三电功率水平219。标示了第一操作点225（a），并且该第一操作点代表在第一操作区域220内的功率水平，即，小于燃料电池功率装置20的第一电功率水平213。还标示了第二操作点235（b），并且该第二操作点代表在第二操作区域230内的功率水平，即，大于第一电功率水平213且小于第三电功率水平219。
71.图2b图解地图示了参考图1描述的燃料电池功率装置20’的实施例的性能表征250。性能表征250可关于水平轴上的电功率201和竖直轴上的燃料电池功率装置20’的温度205来描述，其中图示了非线性功率-温度关系260。燃料电池功率装置20’的非线性功率-温度关系260可在产品开发期间由于影响性能、耐久性和稳健性的系统优化、材料选择、设计权衡等而出现，以实现电功率目标。
72.非线性功率-温度关系260包括在局部温度最大值262处出现的第一拐点261，并且具有相关联的第一电功率水平263。非线性功率-温度关系260还包括在局部温度最小值266处出现的第二拐点265，并且具有相关联的第二电功率水平267。
73.非线性功率-温度关系260还包括第三操作点268和相关联的第三电功率水平269，其出现在非线性功率-温度关系260上的处于大于第二电功率水平267的一功率水平的一个点处，其中，温度等于局部温度最大值262。
74.非线性功率-温度关系260可被分成第一操作区域270、第二操作区域280和第三操作区域290。第一操作区域270被定义为非线性功率-温度关系260的在零功率输出202和第一电功率水平263之间的区域。第二操作区域280被定义为非线性功率-温度关系260的在第一电功率水平263和第三电功率水平269之间的区域。第三操作区域290被定义为非线性功率-温度关系260的如下的区域，即，在该区域中，功率输出大于第三电功率水平269。标示了第一操作点275（a），并且该第一操作点代表在第一操作区域270内的功率水平，即，小于燃料电池功率装置20’的第一电功率水平263。还标示了第二操作点285（b），并且该第二操作点代表在第二操作区域280内的功率水平，即，大于第一电功率水平263且小于第三电功率水平269。
75.燃料电池功率装置20’的实施例的性能表征250与参考图2a描述的燃料电池功率装置20的实施例的性能表征200的不同之处在于与最大值点和最小值点相关联的功率水平和温度不同。这可能导致与燃料电池功率装置20和燃料电池功率装置20’的功率需求和利用相关的控制差异。
76.在一个实施例中，性能表征250代表在使用中的操作时段之后燃料电池功率装置20的一个实施例的表征。
77.在一个实施例中，性能表征250代表在使用中的操作时段之后燃料电池功率装置20’的另一种构型的表征。
78.图2c图解地图示了参考图1描述的燃料电池功率装置20’的实施例的另一种性能表征600。性能表征600包括具有多个局部温度最大值和多个局部温度最小值的非线性功
率-温度关系610。性能表征600可关于水平轴上的电功率601和竖直轴上的燃料电池功率装置20’的温度605来描述，其中图示了非线性功率-温度关系610。电功率601的范围为在最小或零功率输出602和最大功率输出603之间。温度605的范围为在低温606（例如，环境温度）和最高温度607（诸如，可在燃料电池功率装置20以最大功率输出操作时出现）之间。
79.燃料电池功率装置20’的非线性功率-温度关系610可在产品开发期间由于影响性能、耐久性和稳健性的系统优化、材料选择、设计权衡等而出现，以实现电功率目标。
80.非线性功率-温度关系610包括在局部温度最大值612处出现的第一最大值点611，并且具有相关联的第一电功率水平625。非线性功率-温度关系610还包括在局部温度最小值616处出现的第一最小值点615，并且具有相关联的第二电功率水平。非线性功率-温度关系610包括在局部温度最大值612处出现的第二最大值617，并且具有相关联的第二电功率水平635。非线性功率-温度关系610还包括在局部温度最小值616处出现的第二最小值619，并且具有相关联的第二电功率水平。非线性功率-温度关系610还包括第三操作点和相关联的第三电功率水平645，其出现在非线性功率-温度关系610上的处于一功率水平的点处，其中，温度等于局部温度最大值612。
81.非线性功率-温度关系610可被分成第一操作区域620、第二操作区域630和第三操作区域640和第四操作区域650。第一操作区域620被定义为非线性功率-温度关系610的在零功率输出602和第一电功率水平625之间的区域。第二操作区域630被定义为非线性功率-温度关系610的在第一电功率水平625和第二电功率水平635之间的区域。第三操作区域640被定义为非线性功率-温度关系610的如下的区域，即，在该区域中，功率输出是在第二电功率水平635和第三电功率水平645之间。第四操作区域650被定义为非线性功率-温度关系610的如下的区域，即，在该区域中，功率输出大于第三电功率水平645。
82.术语“控制器”和相关术语（诸如，微控制器、控制模块、模块、控件、控制单元、处理器和类似术语）指以下各者中的一个或各种组合：专用集成电路（asic）、场可编程门阵列（fpga）、电子电路、中央处理单元，例如，微处理器、以及相关联的呈高速时钟和存储器/存储装置形式的非暂时性存储器部件（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）。非暂时性存储器部件能够以以下各形式来存储机器可读指令：一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路、以及可以由一个或多个处理器访问以提供所描述的功能的其他部件。输入/输出电路和装置包括监测来自传感器的输入的模拟/数字转换器和相关装置，其中以预设的采样频率或响应于触发事件来监测此类输入。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语意指包括校准和查找表的控制器可执行的指令集。每个控制器执行控制例程以提供期望的功能。可在进行中的操作期间以周期性间隔执行例程。替代地，可响应于触发事件的发生而执行例程。可使用直接有线点对点链路、联网的通信总线链路、无线链路或另一种合适的通信链路来实现控制器、致动器和/或传感器之间的通信。通信包括以合适形式交换数据信号，包括例如经由导电介质的电信号、经由空气的电磁信号、经由光学波导的光学信号等。数据信号可包括离散的、模拟的或数字化的模拟信号，这些信号代表来自传感器的输入、致动器命令、和控制器之间的通信。
83.术语“信号”指传达信息的物理上可辨别指示器，并且可以是能够通过介质行进的合适波形（例如，电、光学、磁性、机械或电磁），诸如dc、ac、正弦波、三角波、方波、振动等。
84.术语“校准（calibration）”、“校准的（calibrated）”和相关术语指的是将与装置或系统相关联的实际或标准测量值与该装置或系统的感知到的或观察到的测量值或命令位置进行比较的结果或过程。如本文中所描述的校准可以被减小到可存储的参数表、多个可执行方程或可被采用作为测量或控制例程的一部分的另一种合适的形式。
85.参数被定义为可测量的量，其代表装置或其他元件的物理性质，该物理性质可使用一个或多个传感器和/或物理模型来辨别。参数可具有离散值，例如“1”或“0”，或可在值上是无穷变量。
86.图3示意性地图示了燃料电池温度管理例程（
‘
控制例程’）300的实施例，该管理例程用于监测和控制在参考图1描述的扭矩产生系统100（具有高压电池10）的实施例中采用的一个燃料电池功率装置20或燃料电池功率装置20的阵列22的操作。当采用燃料电池功率装置20的阵列22时，燃料电池功率装置20中的一个或多个可具有性能表征200（诸如，参考图2a描述的），燃料电池功率装置中的一个或多个可具有性能表征250（诸如，参考图2b描述的），和/或燃料电池功率装置中的一个或多个可具有性能表征600（诸如，参考图2c描述的）。控制例程300对于（多个）燃料电池功率装置20、20’的（多个）相应实施例而考虑到分别与参考图2a、图2b和/或图2c描述的相应的性能表征200、250和/或600相关联的非线性功率-温度关系210、260和/或610中的一个或多个。在一个实施例中，并且如本文中所描述的，控制例程300描述了当车载部署时包括（多个）燃料电池功率装置20和电驱动单元50的扭矩产生系统100的操作。控制例程300被图示为逻辑流程图中的框的集合，该逻辑流程图代表可以在硬件、软件或其组合中实施的操作序列。在软件的背景下，框代表计算机指令，这些计算机指令在由一个或多个处理器执行时执行所叙述的操作。提供表1作为符号说明，其中，数字标记的框和对应的功能如下阐述，对应于控制例程300。
87.表1
框框内容301操作员参数302车辆参数303hv电池参数304电驱动单元参数305导航/路线参数306燃料电池表征310监测参数312功率请求在可准许范围内？314执行正常操作315执行燃料电池温度管理操作320单个燃料电池操作321确定功率请求322确定来自高压电池、燃料电池的功率贡献323选择第一燃料电池操作点和第二燃料电池操作点以实现平均燃料电池功率324控制燃料电池的操作以在第一燃料电池操作点和第二燃料电池操作点之间交替325用来自hv电池的电功率补充以满足功率请求330双燃料电池操作331确定功率请求332确定来自高压电池、第一燃料电池和第二燃料电池的功率贡献333从第一燃料电池和第二燃料电池选择第一燃料电池操作点和第二燃料电池操作点以实现平均燃料电池功率
334控制第一燃料电池和第二燃料电池的操作以产生电功率335用来自hv电池的电功率补充以满足功率请求
88.过程300的执行可如下进行。过程300的步骤可按合适的顺序执行，并且不限于参考图3所描述的顺序。如本文中所采用的，术语“1”指示肯定的回答或“是”，并且术语“0”指示否定的回答或“否”。
89.控制例程300考虑到多个参数，包括操作员参数301；车辆参数302；高压电池参数303；电驱动单元参数304；导航/路线参数305；燃料电池功率装置参数306，诸如参考图2a描述的（多个）燃料电池功率装置20、20’的性能表征200。替代地，燃料电池功率装置20中的一个或多个可具有参考图2b描述的性能表征260。替代地，燃料电池功率装置20、20’中的一个或多个可具有参考图2c描述的性能表征600。
90.操作员参数301是基于到各种控制装置的操作员输入来确定的，并且包括呈对于扭矩或加速度的操作员请求形式的功率请求、或操作员制动请求。作为非限制性示例，可能影响车辆功率的其他次要操作员请求包括用于加热、通风和空调的操作员请求；用于照明的操作员请求等，其可以是辅助功率单元60的一部分。操作员参数301被采用来确定功率请求，包括例如对于车辆加速度的功率请求、对于车辆制动的功率请求、以及对于机械扭矩的功率请求。
91.车辆参数302是基于车辆操作来确定的，并且作为非限制性示例，这些车辆参数包括车辆速度、包括上坡和下坡的道路负载、车辆有效负载、环境温度、附件功率等。
92.作为非限制性示例，高压电池参数（hv电池参数）303包括高压电池10的电量状态（soc）、充电/放电功率、温度、最小和最大soc极限、最小和最大充电和放电极限等。
93.电驱动单元参数304包括电驱动单元50的连续的和最大的功率极限与范围。
94.导航/路线参数305包括与交通和行进路线规划相关的参数，诸如城市/高速公路/市区、上坡/下坡等，如针对预期行进路线所确定的。路线参数可经由推进系统学习软件、驱动下压按钮输入等来使用输入。
95.燃料电池功率装置参数（燃料电池表征）306包括参考图2描述的（多个）燃料电池功率装置20的（多个）性能特性200、以及与电源状态、电源/时间状态、最小和最大电压极限、电压循环、温度等相关的其他参数。
96.控制例程300监测和评估包括以下各者的多个参数：操作员参数301、车辆参数302、高压电池参数303、电驱动单元参数304、导航/路线参数305和燃料电池功率装置参数306（步骤310）。
97.对多个参数的评估包括确定功率请求是否在用于执行控制例程300的可准许范围内（312）。当对于从（多个）燃料电池20的电功率输出的功率需求在将实现（多个）燃料电池20的低温操作的范围内时，功率请求在用于执行控制例程300的可准许范围内。从（多个）燃料电池20的电功率输出在将实现（多个）燃料电池20的低温操作的范围内这一确定是系统特定的，并且考虑到电驱动单元50的最大扭矩能力、高压电池10的电功率容量、（多个）燃料电池20的（多个）电功率容量、以及（多个）燃料电池20的（多种）非线性功率-温度关系210。该信息可在开发期间被预先确定，并且经校准并存储在控制器70的存储器装置中和从控制器70的存储器装置中检索。该信息还可经由方程组在整个寿命内进行更新、在服务期间经由接口插头或经由传导性器件（诸如，卫星等）下载。
98.当功率请求在用于执行控制程序300的可准许范围之外（312）（0）时，命令扭矩产生系统100正常操作（314）。
99.当功率请求在用于执行控制例程300的可准许范围内（312）（1）时，命令扭矩产生系统100的操作以便执行燃料电池温度管理以有利地采用（多个）燃料电池20、20’的适用的非线性功率-温度关系210、260、600来管理（多个）燃料电池20、20’的温度。
100.控制例程300使用优化软件来理解和控制扭矩产生系统100以满足功率请求，同时执行燃料电池温度管理操作。这包括：平衡车辆参数302、高压电池参数303、电驱动单元参数304、导航/路线参数305和燃料电池功率装置参数306；以及控制扭矩产生系统100的操作以响应于用于加速度和/或制动等的操作员参数301（步骤315）。
101.如参考图2a描述的，燃料电池功率装置20具有非线性功率-温度关系210，该非线性功率-温度关系具有在第一电功率水平213下出现的局部温度最大值212和在第二电功率水平217下出现的局部温度最小值216。选择小于燃料电池功率装置20的第一电功率水平213的第一操作点225，并且选择大于第一电功率水平213且小于第三电功率水平219的第二操作点235。第一操作点225和第二操作点235被选择为实现来自具有非线性功率-温度关系210的燃料电池功率装置20的实施例的平均电功率水平，并且当考虑到可从高压电池10获得的电功率时是响应于功率请求的。用以通过周期性地控制第一操作点225和第二操作点235来控制由（多个）燃料电池功率装置20产生的平均电功率水平的这种操作的目的是：实现（多个）燃料电池功率装置20的操作温度的降低，因此提供在与较高操作温度下的操作相比时改进服务寿命的操作条件。第一操作点225和第二操作点235被选择为使得对（多个）燃料电池功率装置20的周期性地控制实现了随时间推移的响应于功率请求的平均功率。在一个实施例中，对于非线性功率-温度关系210，第一操作点225和第二操作点235分别是低功率水平和中等功率水平，其中，低功率水平和中等功率水平是在电驱动单元50的最大功率输出的背景下定义和描述的。应了解，在替代方案中，前述描述包括采用参考图2b描述的非线性功率-温度关系260的第一操作点275和第二操作点285。应了解，在替代方案中，前述描述包括采用参考图2c描述的非线性功率-温度关系600的选定操作点。
102.再次参考图3，当扭矩产生系统100包括单个燃料电池功率装置20时（步骤320），该过程包括确定功率请求（步骤321）、以及确定来自高压电池10和燃料电池20的期望的电功率贡献（步骤322），这些电功率贡献被递送到电驱动单元50以实现牵引效力。燃料电池功率装置20的第一操作点225和第二操作点235被选择为实现来自燃料电池功率装置20的平均电功率水平（步骤323），考虑到可从高压电池10获得的电功率，该平均电功率水平是响应于功率请求的。将燃料电池功率装置20的操作控制为在第一操作点225和第二操作点235之间交替（步骤324），并且从高压电池10供应补充电功率以满足功率请求（步骤325）。
103.燃料电池功率装置20的操作可采取产生响应于对于加速度的操作员请求的正牵引扭矩、或产生响应于对于制动的操作员请求的负牵引扭矩的形式。该控制可采取产生电功率以用于对高压电池10充电的形式。
104.燃料电池功率装置20的操作可包括：使从燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50从而响应于功率请求产生机械扭矩。为了图示的目的，第一操作点（a）对应于参考图2描述的操作点225，并且第二操作点（b）对应于参考图2描述的第二操作点235。该操作
可包括：使从燃料电池功率装置20的电功率输出以脉宽调制占空比（pwm-dc）在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替，该pwm-dc具有响应于功率请求的频率和占空比。频率可以是固定频率或替代地可变频率。燃料电池功率装置20在第一操作点（a）和第二操作点（b）中的一个处被周期性地控制以实现随时间推移的平均功率，该平均功率实现燃料电池功率装置20的小于目标操作温度的平均操作温度。参考图4a的方波410图解地图示了包括使从燃料电池功率装置20（fcp）的电功率输出在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替的操作的一个示例。
105.当扭矩产生系统100包括燃料电池功率装置20的阵列22时，该过程包括如下（步骤330）。应了解，当采用燃料电池功率装置20的阵列22时，燃料电池功率装置20中的一个或多个可具有性能表征200（诸如，参考图2a描述的），燃料电池功率装置中的一个或多个可具有性能表征250（诸如，参考图2b描述的），和/或燃料电池功率装置中的一个或多个可具有性能表征600（诸如，参考图2c描述的）。确定功率请求（步骤331），并且还确定来自高压电池10和燃料电池20的阵列22的期望的电功率贡献（步骤332），这些电功率贡献被递送到电驱动单元50以实现牵引效力。考虑到可从高压电池10获得的电功率，燃料电池功率装置20的阵列22中的每个燃料电池功率装置的第一操作点225和第二操作点235被选择为实现响应于功率请求的来自所有燃料电池功率装置20的平均电功率水平（步骤333）。
106.控制燃料电池功率装置20的阵列22的操作（步骤334），并且从高压电池10供应补充电功率以满足功率请求（步骤335）。这可包括例如将来自燃料电池功率装置20的阵列22和高压电池10的电功率传递到电驱动单元50。这可包括例如将来自燃料电池功率装置20的阵列22的电功率传递到电驱动单元50而没有来自高压电池10的功率。这可包括例如将来自高压电池10的电功率传递到电驱动单元50，同时燃料电池功率装置20的阵列22被停用。这可包括例如将来自电驱动单元50和燃料电池功率装置20的阵列22的电功率传递到高压电池10。这可包括例如将来自电驱动单元50的电功率传递到高压电池10，同时燃料电池功率装置20的阵列22被停用。
107.燃料电池功率装置20的阵列22的操作被控制为产生响应于对于加速度的操作员请求的正牵引扭矩、或产生响应于对于制动的操作员请求的负牵引扭矩。该控制可采取产生电功率以用于对高压电池10充电的形式。在此时段期间，来自燃料电池功率装置20的能量被传递到高压电池。
108.操作控制例程300可包括对于第一操作点（a）和第二操作点（b）具有不同的幅值、频率和占空比以最佳地平衡整体优化。该优化可能遵循或可能不遵循功率请求的瞬时值。
109.燃料电池功率装置20的操作可包括：利用pwm命令，使从燃料电池功率装置20中的每一个的电功率输出在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50从而响应于功率请求产生机械扭矩，这些pwm命令具有响应于功率请求的频率和占空比。为了图示的目的，第一操作点（a）对应于参考图2描述的操作点225，并且第二操作点（b）对应于参考图2描述的第二操作点235。
110.pwm命令的频率可以是固定频率或替代地是可变频率。燃料电池功率装置20在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间被周期性地控制以实现随时间推移的平均功率，该平均功率实现燃料电池功率装置20的小于目标操作温度的平均操作温度。
111.分别参考图4b的第一pwm命令420和第二pwm命令425图解地图示操作的一个示例，
该操作包括使从第一燃料电池功率装置20和第二燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点225（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替。在该示例中，第一和第二燃料电池功率装置20被控制为在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50，其中第一pwm命令420和第二pwm命令425分别以相同的频率操作并且第一pwm命令420和第二pwm命令425之间的相位差为180度。
112.分别参考图4c的第一pwm命令430和第二pwm命令435图解地图示操作的另一个示例，该操作包括使从第一燃料电池功率装置20和第二燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点225（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替。在该示例中，第一和第二燃料电池功率装置20被控制为在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50，其中第一pwm命令430和第二pwm命令435分别以相同的频率并且同相操作。
113.分别参考图4d的第一pwm命令440和第二pwm命令445图解地图示操作的另一个示例，该操作包括使从第一燃料电池功率装置20和第二燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点（a）和第三操作点（c）之间周期性地交替。在该示例中，第一和第二燃料电池功率装置20被控制为在第一操作点（a）和第三操作点（c）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50，其中第一pwm命令440和第二pwm命令445分别以相同的频率操作并且为180度异相。在该实施例中，第三操作点（c）的幅值大于第二操作点（b）的幅值。
114.分别参考图4e的第一pwm命令450和第二pwm命令455图解地图示操作的另一个示例，该操作包括使从第一燃料电池功率装置20和第二燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替。在该示例中，第一和第二燃料电池功率装置20被控制为在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50，其中第一pwm命令450以不同于第二pwm命令455的第二频率的第一频率操作。
115.分别参考图4f的第一pwm命令460和第二pwm命令465图解地图示操作的另一个示例，该操作包括使从第一燃料电池功率装置20和第二燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替。在该示例中，第一燃料电池功率装置20被控制为在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替以将电功率传递到扭矩产生系统100的电驱动单元50，并且第二燃料电池功率装置在第一操作点（a）处持续地操作。在一个实施例中，第二燃料电池功率装置在被控制到第一操作点（a）时被停用，这允许发生对第二燃料电池功率装置20的冷却。
116.分别参考图4g的第一命令470和第二命令475图解地图示操作的另一个示例，该操作包括使从第一燃料电池功率装置20和第二燃料电池功率装置20的电功率输出在第一操作点（a）和第二操作点（b）之间周期性地交替。在该示例中，第一命令470和第二命令475分别提供第一操作点（a）和第二操作点（b）之间的斜坡过渡，即，其间的时间变化率。
117.图5图解地图示了燃料电池功率装置20的实施例的操作，其中关于时间510绘制了温度502和功率504。其他参数包括入口温度511和总功率514。操作条件包括连续操作条件（515）和周期性操作条件（516），其中，周期性操作条件（516）采用本文中所描述的控制概念。所得数据包括在连续操作条件下的燃料电池温度（512）和在周期性操作条件下的燃料
电池温度（513）。结果表明，对于相同的平均功率输出，在周期性操作条件下的燃料电池温度（513）小于在连续操作条件下的燃料电池温度（512）。
118.本文中所描述的概念提供了用于操作扭矩产生系统100的实施例以满足性能要求同时主动地控制（多个）燃料电池20的温度的系统和相关联的控制策略，这可改进其服务寿命。这包括基于（多个）燃料电池20的（多种）特性功率/温度关系的功率循环管理。
119.示例性实施例可在本文中按照功能和/或逻辑框组成和各种处理步骤进行描述。应了解，此类框组成可由被构造成执行指定功能的任何数量、组合或集合的机械和电子硬件、软件和/或固件部件实现。例如，实施例可采用机械部件和电子部件、集成电路部件、存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等的各种组合，以上各者可在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下实施各种功能。另外，本领域技术人员将了解，示例性实施例可结合机械和/或电子系统来实践，并且本文中所描述的车辆系统仅仅是可能的实施方式的示例性实施例。应注意的是，在一个或多个实施例中可存在许多替代性或者附加的功能关系或物理连接。
120.流程图和流程图中的框图图示了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个框可代表模块、段或一部分代码，其包括用于实施（一个或多个）指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还将注意的是，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可由执行指定的功能或动作的基于专用功能硬件的系统或者专用功能硬件与计算机指令的组合来实施。这些计算机程序指令也可存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括指令集的制品，该指令集实施流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作。
121.详细描述和附图或图支持并描述本教导，但是本教导的范围仅仅由权利要求限定。虽然已详细地描述了用于实施本教导的最佳模式和其他实施例中的一些，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本教导的各种替代性设计和实施例。