CN104024031A - 电动运载工具充电系统和向电动运载工具充电站供电的方法 - Google Patents

Abstract

一种电动运载工具充电系统，包括一电动运载工具充电站，用来为一运载工具充电、一户外媒体装置，所述户外媒体装置在功能上与所述电动运载工具充电站相联系以及一电源，所述电源与所述电动运载工具充电站电连接并为所述电动运载工具充电站供电。

Description

电动运载工具充电系统和向电动运载工具充电站供电的方法

技术领域

本发明主要涉及一种电动运载工具充电系统和一种向电动运载工具充电站供电的方法。具体说来，本发明涉及一种功能上与一户外媒体装置相联系的电动运载工具充电站，用于为电动运载工具充电站提供电源和/或告知运载工具使用者该电动运载工具充电站的存在。

背景技术

本部分陈述的内容仅提供与本发明相关的背景信息，可能并不属于现有技术。

电动运载工具技术提供了一种燃油运载工具技术的替代品和/或一种提高燃油运载工具技术的效率的途径。依据电能产生的方法，电动运载工具技术可能是有益于环境和/或社会的。当电能是通过太阳能技术产生的，电动运载工具技术则是特别有益于环境和/或社会的。

也许是因为这些或其他的因素，太阳能式的电动运载工具充电站变得越来越普及；然而，比起传统的加油站，这种充电站仍然是极少数的。因此，为定位电动运载工具充电站而进行广告和/或提供指引和方向是需要的。

太阳能系统通常需要一大块大致平整的平面区域来支撑足够数量的太阳能板。尤其是在都市环境中，获得这种平面区域可能是困难或昂贵的。因此，在任何太阳能系统中，最大化可供利用的平面区域来支撑太阳能板是需要的。

发明内容

为克服现有技术的局限和不足，本发明的系统和方法提供了一种电动运载工具充电系统，包括一配置用来为运载工具供电的电动运载工具充电站，一功能上与电动运载工具充电站相联系的户外媒体装置，以及一与电动运载工具充电站电连接并为所述电动运载工具充电站供电的电源。

一方面，所述电源包括一个光伏系统，且可以通过户外媒体装置电连接至电动运载工具充电站。所述光伏系统也可以包括至少一个太阳能板，所述太阳能板与户外媒体装置实体地结合。

另一方面，户外媒体装置包括一电动运载工具充电站通告，户外媒体装置针对于电动运载工具充电站设置，以便告知户外媒体装置附近的观看者电动运载工具充电站的存在。

另一方面，一种向电动运载工具充电站供电的方法包括在功能上将户外媒体装置与电动运载工具充电站相联系，并将一电源与电动运载工具充电站电连接，来为电动运载工具充电站供电。

再一方面，一个太阳能装置可以与户外媒体装置相联系，来为户外媒体装置附近的电动运载工具充电站提供太阳能辅助。

在阅读下述描述并结合参考附属于本申请文件并形成本申请文件一部分的说明书附图和权利要求书，所述系统和方法进一步的目标、特征和优点对于本领域技术人员而言将会是清楚明白的。

根据此处提供的描述，进一步的适用范围将会变得清楚明白。应当理解的是，描述和特定的例子仅是为了解释说明的目的，而无意限定本发明的范围。

附图说明

为使本发明能被很好地理解，此处以举例的方式对本发明的各种形式进行描述，参考说明书附图，其中：

图1所示的是一种电动运载工具充电系统，包括一电动运载工具充电站，一功能上与电动运载工具充电站相联系的户外媒体装置，以及一与电动运载工具充电站相邻的停放区域；

图2是图1所示电动运载工具充电系统的结构示意图；

图3a是图1所示户外媒体装置的一种可选实施例，安装有一配置用于调整太阳能板相对于户外媒体装置的位置的追踪系统，还有另一个与户外媒体装置的正面相结合的太阳能板；

图3b是图1所示户外媒体装置的另一种可选实施例，有一个与户外媒体装置顶部相结合的太阳能板；

图4是电动运载工具充电系统的一种可选实施例，该系统包括一个电动运载工具充电站和一个在结构上与电动运载工具充电站相连接的户外媒体装置；

图5a是图1所示电动运载工具充电站的一种实施例，其中电动运载工具充电站是一自立式组件；

图5b是图1所示电动运载工具充电站的另一种实施例，其中电动运载工具充电站是一柱上组件；及

图5c是图1所示电动运载工具充电站的又一种实施例，其中电动运载工具充电站是一种壁挂式组件。

此处描述的附图仅为了解释说明的目的，在任何情况下都无意于限制本发明的范围。

具体实施方式

以下描述仅是示例性的，并无意于限制本发明、本申请或使用。

参考附图，图1和图2显示了一种电动运载工具充电系统10，该系统通常包括一配置用于给运载工具14供电的电动运载工具充电站12，一在功能上与电动运载工具充电站相联系的户外媒体装置16，以及一与电动运载工具充电站12电连接来为其供电的电源，比如一光伏系统18。附图所示的电动运载工具充电系统10还包括一第二电源，比如一位于电动运载工具充电站12上方的第二光伏系统30。附图所示的电动运载工具充电系统10还包括一第三电源，比如与运载工具停放区域40相邻的第三光伏系统44。

电动运载工具充电站10包括在一基底15(诸如开发或未开发的地产)，且被其支撑。举例来说，组成基底15的地产可以包括裸土、水泥、绿化，或者它们的组合。图1所示基底15包含并支撑电动运载工具充电站12、运载工具14、户外媒体装置16、光伏系统18、第二光伏系统30、运载工具停放区域40和第三光伏系统44。

电动运载工具充电系统10可置于高速公路或道路的入口或出口，或公共交通通道或设施。在本实施例中，电动运载工具充电系统被置于多个运载工具停放设施中的一个的附近，其中该些停放设施可以包括用于电动运载工具充电的运载工具停放空间。因此，附图中所示的运载工具停放区域40可以包括给运载工具50的停放空间，用作诸如公共交通中的“停放及换乘”服务或者供拼车组成员碰头并停放一辆或更多运载工具的“拼车区”。

附图中所示的电动运载工具充电站12包括了三个充电站12a、12b、12c，但此处所述的电动运载工具充电系统10可以和任何合适数量的充电站一起使用。电动运载工具充电站12a、12b、12c中的每一个包括一充电电缆13a、13b、13c，该些充电电缆可以电连接一运载工具14，从而为运载工具14的电池充电。在图1中，三辆运载工具14a、14b、14c在充电时，实体上与三个电站12a、12b、12c相邻放置，并通过充电电缆13a、13b、13c与三个充电站12a、12b、12c电连接，以便于为运载工具14a、14b、14c的电池充电。

附图中所示的运载工具14a、14b、14c是电动运载工具。本申请所称的“电动运载工具”所指的运载工具是，诸如汽车、卡车、摩托车、踏板车、飞机、船、直升机、气垫船、或任何其它运输工具，它们至少间或能用电力驱动，即使它们也可以由以矿物燃料为能源的引擎驱动。此外，该术语也可指一种运输工具，该运载工具的至少一部分是由诸如电池、交流发电机或发电机等电源供能的。比如，一辆汽车的引擎既可以由电源驱动，也可以由汽油驱动，该汽车被视为在此定义的电动运载工具。另一个例子是，一辆仅能用电源驱动的汽车被视为在此定义的电动运载工具。

需要说明的是，如果一辆车主要通过以矿物燃料为能源的引擎来驱动，但仍然具有车载的、可充电的电源，例如为前灯和其它电子元件等电子装置供能的电池，那么这辆车也可以连接使用如本申请所公开的电动运载工具充电站。这包括传统的以矿物燃料为能源的运载工具，类似于提交本申请时最常见的那些以矿物燃料为能源的运载工具。

图1所示的电动运载工具充电站12能够通过调节器/发电机29从多个不同来源(包括光伏系统18、第二光伏系统30、第三光伏系统44、电网60以及能够通过前述任何或所有电源充电的电池组70)中的部分或全部来源接收电力。光伏系统18、30、44均接收太阳能并将其转换成电力。电网60通过传统的方式(例如燃煤、水轮发电机、风力或太阳能发电机、核电站或其它能源)来供应电力。电池组70用于储存来自前述各电源的电力并向电动运载工具充电站12提供电力。尽管图1所示的电动运载工具充电站12与多个不同的电源进行了电连接，但电动运载工具充电站12可以与前述或其它电源中的一个电源或这些电源的组合一起使用。

调节器/转换器29通过一布告板连接线28a与光伏系统18电连接、通过一充电站顶部连接线28e与第二光伏系统30电连接、通过一充电站连接线28f与充电站12a、12b、12c电连接、通过一停放区域连接线28b与第三光伏系统44电连接、通过一电网连接线28c与电网60和一电表62电连接，并通过一电池连接线28d与电池组70电连接。调节器/转换器29可以包括以下组件的全部或部分，具体取决于所需的系统参数：逆变器，用于将来自光伏系统18的电力从直流电转变为交流电；以串联形式排列的电子连接，用于获得所需的电压；以并联形式排列的电子连接，用于增加电流；阻塞二极管，用于防止低绝缘期间的电池耗竭；控件或调节器，用于控制来自布告板连接线28a、来自停放区域连接线28b、来自电网连接线28c、通向及来自电池连接线28d、来自充电站顶部连接线28e以及通向充电站连接线28f的电流。

户外媒体装置16可以显示各种类型的媒体，例如静止图像、转动或交替的图像，或者视频。户外媒体装置16可以采用灯或其它元件来向观看者照亮户外媒体装置16。图1所示的户外媒体装置16具有一正面22，该正面22具有一个面积大约为300平方英尺的显示表面23。

本申请中所称的“户外媒体装置”通常是指能够显示图像、印刷广告、文字、视频或任何其它视觉媒体的相对较大的标志牌、结构或物件。“户外”一词表明该媒体可以足够大，以便通过的驾车者或其它运载工具能够轻易看到。例如，该户外媒体装置可以包括一个布告板结构，例如升高的布告板或着地的布告板，其包括一个通常用于在公共场所显示广告的面板或表面。该户外媒体装置甚至可以包括一个放置于建筑物外墙上的显示器或安装结构，或者其它更大结构，或者适合显示印刷或电子媒体的路标或其它结构。在本实施例中，该户外媒体装置的表面区域或正面在某些情况下可以足够大，从而包含广告材料的区域超过本申请所公开的其中一个电动运载工具充电器的表面积。在本申请的某些实施例中，包含媒体的表面区域大于50平方英尺，在其它实施例中表面区域大于150平方英尺，在另一些实施例中表面区域大于300平方英尺。

图中所示的户外媒体装置16包括一个正面22和一个背面24，其中正面22通常显示数字或静态文字或图像，例如印刷广告、公司标志或其它信息。进一步而言，正面22可以包括一个或多个字母数字显示器、LED面板或视频显示器。户外媒体装置16(通常称为标志牌)可以显示任何适当类型的信息，例如但不限于营销或广告支持的信息、公共服务讯息或政治运动宣传。正面22还可以包括电动运载工具充电站通告25，这将在下文更详细地予以说明。户外媒体装置16还可以包括非平整的显示表面，例如半球形的显示表面或任何其它适当的形状。户外媒体装置16还可以包括多个显示表面，例如前显示面和后显示面(通常称为双面布告板)。

光伏系统18包括至少一个太阳能板20，并且在图1中，包括多个太阳能板20，这些太阳能板20沿着户外媒体装置16的背面24相邻放置并且一般相互平行。太阳能板20接收太阳光线并使用展示光伏效应的半导体将太阳光线转换成直流电，这在本领域是已知的。图1中所示的太阳能板20可以与户外媒体装置16成一个或多个角度放置，以便当太阳在天空中处于或接近高点时，可以更有效地接收来自太阳的太阳能。如将在下文中更详细讨论的，电动运载工具充电系统10中所用的太阳能板也可以是可移动的，以便当太阳在天空中移动时，最大化所捕获的太阳能的量。光伏系统18中所用的太阳能板可以与户外媒体装置16的一根支撑梁在实体上连接，而不是与户外媒体装置16的正面22或背面24在实体上连接。

在本实施例中，户外媒体装置16在功能上与电动运载工具充电站12相联系，这意味着存在以下至少一种情况：(1)户外媒体装置16与电动运载工具充电站12电连接；及/或(2)户外媒体装置16包括电动运载工具充电站通告25，并且户外媒体装置16针对于电动运载工具充电站12设置，以便能够向电动运载工具充电站通告25的观看者告知电动运载工具充电站12的存在。对于第二种情况，电动运载工具充电站12与户外媒体装置16之间的距离越短，则电动运载工具充电站通告25的内容中所需要的细节就越少。举例来说，如果户外媒体装置16位于电动运载工具充电站10的四分之一英里范围内，并且电动运载工具充电站通告25包括电动运载工具充电站10或电动运载工具充电站10的所有者或经营实体的标志、名称或符号，则将满足第二种情况。举另一个例子，如果户外媒体装置16位于电动运载工具充电站10的半英里范围内，并且电动运载工具充电站通告25包括一则讯息，指示电动运载工具充电站10“就在前面”、“接近”或“在附近”，则将满足第二种情况。再举一个例子，如果户外媒体装置16位于电动运载工具充电站10的两英里范围内，并且电动运载工具充电站通告25包括一则讯息，指示电动运载工具充电站10“仅几分钟路程”或“在前方两英里处”，则将满足第二种情况。再举一个例子，如果户外媒体装置16与电动运载工具充电站10相距任何距离，并且电动运载工具充电站通告25包括有关如何从布告板标志16的位置到达电动运载工具充电站10的方向指示，例如“前方五英里，然后右转”或者“第16号出口，然后右转”，则将满足第二种情况。

图1所示的户外媒体装置16包括户外媒体装置控件26，该控件可以操作或控制户外媒体装置16和/或太阳能板20的各种功能，例如调节、转换、存储从太阳能板20流向调节器/发电机29的电流或用作该电流的电子连接器。

第二光伏系统30位于电动运载工具充电站12之上，并且与电动运载工具充电站12电连接。图中所示的第二光伏系统30包括一电动运载工具充电站顶部32，该电动运载工具充电站顶部32带有多个太阳能板34。太阳能板34接收太阳光线并使用展示光伏效应的半导体将其转换成直流电，这在本领域是已知的。图1中所示的电动运载工具充电站顶部32一般与地面平行，因此太阳能板34一般与地面平行，以便当太阳在天空中处于或接近高点时，可以更有效地接收来自太阳的太阳能。如将在下文更详细讨论的，电动运载工具充电系统10中所用的太阳能板也可以是可移动的，以便当太阳在天空中移动时，最大化所捕获的太阳能的量。

第三光伏系统44位于运载工具停放区域40之上，并且与电动运载工具充电站12电连接。图中所示的第三光伏系统44包括停放区域顶部46，该停放区域顶部46带有多个太阳能板48。太阳能板34接收太阳光线并使用展示光伏效应的半导体将其转换成直流电，这在本领域是已知的。图1中所示的电动运载工具充电站顶部32通常与地面平行，因此太阳能板34通常与地面平行，以便当太阳在天空中处于或接近高点时，可以更有效地接收来自太阳的太阳能。如将在下文更详细讨论的，电动运载工具充电系统10中所用的太阳能板也可以是可移动的，以便当太阳在天空中移动时，最大化所捕获的太阳能的量。

运载工具停放区域40可以包括一个或多个位于停放位42附近的电动运载工具充电站，以便运载工具50在停放时能够充电。运载工具停放区域也可以包括多个层次，如多层次停放结构、车库、斜坡，或适用于停放运载工具的其他结构。多层次停放结构还可以包括位于建筑物多个面的太阳能板，如前面、后面、侧面和屋顶。

在如图3a所示的一种可选实施例中，一个户外媒体装置116包括正面122、背面124、多个置于背面124的太阳能板120，以及一个追踪系统180，用于调节太阳能板120相对于户外媒体装置116的位置，使其能最大化太阳能板120每天收集的太阳能。基于一天的某个时刻和一年的某个时候等变量，追踪系统180可以使用计时系统来大致上追踪太阳的预测位置。追踪系统180还可以，或可选择地，使用太阳能传感器来追踪太阳的位置。在任一情况下，当白天太阳在天空中移动时，追踪系统180使得背面124移动，从而最大限度地收集太阳能。例如，如图3a所示的追踪系统180包括一个沿着线182的枢轴连接和一个活塞184，或其它可动臂装置，用于驱动或缩回并使得背面124旋转移动。图3a所示的户外媒体装置116还包括多个设置在正面122的太阳能电池120a。

在如图3b所示的另一种可选实施例中，户外媒体装置216包括正面222、背面224和带有多个太阳能板220的顶部227。顶部227通常与地面平行，以便当太阳处于或接近天空中的一个高点时更有效地从太阳接收太阳能。在另一个实施例中，户外媒体装置顶上的太阳能板有两个部分，一个部分向户外媒体装置的第一个面倾斜，另一部分反向地向户外媒体装置的第二个面倾斜，与房子的屋顶无异。在这个例子中，户外媒体装置最好比较厚，以便向太阳能板提供更多的支持。例如，户外媒体装置的厚度可以大约是户外媒体装置宽度的一半。在这个例子中，户外媒体装置可以在不止一面上有显示区，比如在正面和在背面。

在如图4所示的可选实施例中，电动运载工具充电系统310包括一个用于为运载工具314a提供电能的电动运载工具充电站312、一个与电动运载工具充电站312在结构上相连接的户外媒体装置316，以及一个如光伏系统330的电源。正如图1＆2所示的实施例，户外媒体装置316可以显示不同类型的媒体，如静止图像、旋转或交替的图像或视频。户外媒体装置316有一个背面324和一个正面322。正面322设有能够显示电动运载工具充电站通告25的显示面323。充电站312包括多个与运载工具314a相连接的充电站312a，以及一个电动运载工具充电站顶部332。图4中所示的电动运载工具充电站顶部332实体地支撑包括多块太阳能板334的光伏系统330。太阳能板334接收太阳光线，并利用表现光伏效应的半导体将太阳光线转化为直流电，这在本领域是已知的。

如图4所示的户外媒体装置316通常在靠近电动运载工具充电站顶部332的边缘，与电动运载工具充电站顶部332垂直地设置，使得电动运载工具充电系统的潜在和实际用户通常可以看见，但也可以使用任何合适的结构。例如，户外媒体装置316可以设置在电动运载工具充电站顶部332的中心位置处或者其附近，或者可以从电动运载工具充电站顶部332向下悬挂(而不是向上延伸)。户外媒体装置316可以通过任何合适的机构，例如机械紧固件或托架，在结构上与电动运载工具充电站312进行连接。作为可选方案，电动运载工具充电站顶部332和户外媒体装置316可以由单一的、一体式构件形成。户外媒体装置316也可以通过例如梁、柱、支柱，或其它适合的连接装置在结构上与电动运载工具充电站312进行连接。电动运载工具充电站312还可以包括多个与其在结构上连接的户外媒体装置。作为图4所示电源的替代或补充，电动运载工具充电系统310可以包括一个由户外媒体装置316支撑或与之连接的光伏系统。

在另一个可选实施例中，电动运载工具充电站的电源全部或部分地由除太阳能以外的电源产生。举例来说，电动运载工具充电系统可以利用风力发电、水力发电、矿物燃料、核燃料以及它们的组合或其它合适的能源。在一个这样的例子中，一个或多个位于户外媒体装置顶部的风力涡轮机利用风能。在另一个这样的例子中，风力涡轮机被固定在户外媒体装置顶部来利用风能，并且太阳能板被固定在支撑结构上以使得户外媒体装置利用太阳能。

图5a、5b和5c中显示了电动运载工具充电站412、512，612的三种可选实施例。图5a显示了一个自立式电动运载工具充电站412，图5b显示了一个柱挂式的电动运载工具充电站512，图5c显示了一个壁挂式的电动运载工具充电站612。

应当指出的是，本发明并不局限于作为示例而描述和说明的实施例。本发明的各种变式已经被描述了，而更多的变式则是本领域技术人员的知识的一部分。这些变式和进一步的变式，以及任何技术等效物的替代都可以被增加到说明书和附图中，而不会脱离本发明和本专利的保护范围。

Claims (25)

1.一种电动运载工具充电系统，包括：

一电动运载工具充电站，用于为一运载工具供电；

一户外媒体装置，所述户外媒体装置在功能上与所述电动运载工具充电站相联系；以及

一电源，所述电源与所述电动运载工具充电站电连接并为所述电动运载工具充电站供电。

2.如权利要求1所述的电动运载工具充电系统，其中，所述电源包括一光伏系统。

3.如权利要求2所述的电动运载工具充电系统，其中，所述光伏系统通过所述户外媒体装置与所述电动运载工具充电站电连接。

4.如权利要求2所述的电动运载工具充电系统，其中，所述光伏系统包括至少一太阳能板，所述太阳能板与所述户外媒体装置实体地连接。

5.如权利要求4所述的电动运载工具充电系统，所述户外媒体装置包括一正面和一背面，其中，所述至少一太阳能板与所述户外媒体装置的所述背面实体地连接。

6.如权利要求5所述的电动运载工具充电系统，所述光伏系统还包括一追踪系统，用于调整所述至少一太阳能板相对于所述户外媒体装置的位置。

7.如权利要求5所述的电动运载工具充电系统，其中，另有至少一太阳能板与所述户外媒体装置的所述正面实体地连接。

8.如权利要求4所述的电动运载工具充电系统，其中，所述至少一太阳能板与所述户外媒体装置的一顶部实体地连接。

9.如权利要求2所述的电动运载工具充电系统，其还包括一运载工具停放区域，其中，所述光伏系统包括至少一太阳能板，所述至少一太阳能板与所述运载工具停放区域相邻设置。

10.如权利要求9所述的电动运载工具充电系统，其中，所述至少一太阳能板设置于所述运载工具停放区域的上方。

11.如权利要求2所述的电动运载工具充电系统，其中，所述光伏系统包括至少一太阳能板，所述至少一太阳能板设置于所述电动运载工具充电站的上方。

12.如权利要求2所述的电动运载工具充电系统，其中，所述户外媒体装置与所述电动运载工具充电站在结构上相连接。

13.如权利要求12所述的电动运载工具充电系统，其中，所述光伏系统设置于所述电动运载工具充电站的上方。

14.如权利要求1所述的电动运载工具充电系统，其中，所述户外媒体装置包括一电动运载工具充电站通告，并且所述户外媒体装置针对于所述电动运载工具充电站设置成能够向所述电动运载工具充电站通告的观看者告知所述电动运载工具充电站的存在。

15.如权利要求1所述的电动运载工具充电系统，其还包括一基底，用于为所述电动运载工具充电站和所述户外媒体装置提供支撑。

16.一种电动运载工具充电系统，包括：

一电动运载工具充电站，用于为一运载工具供电；

一户外媒体装置，所述户外媒体装置在功能上与所述电动运载工具充电站相联系；

一光伏系统，所述光伏系统与所述电动运载工具充电站电连接并为所述电动运载工具充电站供电；以及

一运载工具停放区域。

17.如权利要求16所述的电动运载工具充电系统，其还包括一基底，用于为所述电动运载工具充电站、所述户外媒体装置和所述运载工具停放区域提供支撑。

18.如权利要求16所述的电动运载工具充电系统，其中，所述电动运载工具充电站设置于所述运载工具停放区域内。

19.如权利要求16所述的电动运载工具充电系统，其中，所述光伏系统与所述户外媒体装置实体地连接，并与所述电动运载工具充电站电连接。

20.如权利要求19所述的电动运载工具充电系统，其还包括一第二光伏系统，所述第二光伏系统位于所述电动运载工具充电站的上方，并与所述电动运载工具充电站电连接。

21.如权利要求20所述的电力运载工具充电系统，其还包括一第三光伏系统，所述第三光伏系统位于所述运载工具停放区域的上方，并与所述电动运载工具充电站电连接。

22.一种向一电动运载工具充电站供电的方法，包括：

功能上将一户外媒体装置与所述电动运载工具充电站相联系；以及

将一电源与所述电动运载工具充电站电连接以为所述电动运载工具充电站供电。

23.如权利要求22所述的向电动运载工具充电站供电的方法，其中，所述电源包括一光伏系统，并且将所述电源与所述电动运载装置充电站电连接的步骤包括通过所述户外媒体装置将所述光伏系统与所述电动运载工具充电站电连接。

24.如权利要求23所述的向电动运载充电站供电的方法，其还包括将一第二光伏系统与所述电动运载工具充电站电连接，其中所述第二光伏系统设置于所述电动运载工具充电站的上方。

25.如权利要求24所述的向电动运载工具充电站供电的方法，其还包括将一第三光伏系统与所述电动运载工具充电站电连接，其中所述第三光伏系统设置于与所述运载工具充电站相邻的运载工具停放区域的上方。