CN104853946B - 用于特殊用途车辆的供电及驱动系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于消防或抢险车(2)或者特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)，所述供电及驱动系统具有至少一个驱动源(37)和多个电源(3)，这些电源通过电线路网(4)相互连接，供电及驱动系统还具有控制装置(6)，其中所述电源(3)中的至少一个电源由电池(25)构成，其特征在于，所述控制装置(6)构造成，用于在考虑所述电源(3)中的至少一个电源和/或所述驱动源(37)中的至少一个驱动源的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源(3)和/或一个或多个驱动源(37)。由此，集成在消防或抢险车辆或特殊用途车辆中的供电及驱动系统的电源和/或驱动源这样组合地运行，使得可以实现最小的总排放值。

Description

用于特殊用途车辆的供电及驱动系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于特殊用途车辆的供电及驱动系统，所述供电及驱动系统具有至少一个驱动源和多个电源，这些电源通过电线路网相互连接，所述供电及驱动系统还具有控制装置，其中所述电源中的至少一个电源由电池构成，其特征在于，控制装置构造成，用于在考虑所述电源中的至少一个电源和/或所述驱动源中的至少一个驱动源的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源和/或一个或多个驱动源。
本发明还涉及一种用于特殊用途车辆的供电系统，所述供电系统具有多个电源，所述多个电源通过电线路网相互连接并与用电器接口连接，所述供电系统还具有控制装置，其中所述电源中的至少一个电源由与行驶马达驱动连接的车用发电机(Lichtmaschine)构成。
本发明还涉及一种用于控制供电系统的方法。
背景技术
US 2009194067 A1给出一种用于服务包的能量管理系统。所述服务包包括服务马达并且根据具体实施例还包括另外的部件，如空气滤清器或冷却器。该服务包固定地安装在作业车辆中。还给出了所述服务包的电压测量装置和根据所述电压测量对服务包的控制。
由US 2011006603A1已知一种用于运行能量管理系统的方法。利用该方法可以构造能源和耗能器的网络。
由US 2011146621 AA已知一种用于消防或抢险车辆的怠速减排系统。在其中公开的实施形式中，不利的是，需要附加的固定安装在车辆中的发电机。
发明内容
现在本发明的目的是，通过电源和/或驱动源的优化组合的运行确保实现最小的排放值。
所述目的利用前面所述类型的装置根据本发明这样来实现，即，控制装置构造成，用于在考虑所述电源中的至少一个电源和/或所述驱动源中的至少一个驱动源的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源和/或一个或多个驱动源
根据本发明的解决方案使得集成在消防或抢险车辆或特殊用途车辆中的供电及驱动系统的电源和/或驱动源这样组合地运行，使得可以实现最小的总排放值。
此外，根据本发明所述目的利用前面所述类型的方法这样来实现，即用于使用电器运行的电源和/或驱动源的选择以及电源和/或驱动源的启动、接通和断开通过控制装置在考虑电源和/或驱动源的相应至少一个排放值的情况下进行。
这个根据本发明的另外的解决方案使得，电源或驱动源可以这样启动、接通和断开，即可以接通或启动在希望的排放值方面最有利的一个或多个电源或驱动源。
此外，根据本发明所述目的利用前面所述类型的方法来实现，所述方法包括以下步骤：
-确定功率需求和/或电压需求
-确定或调用电源和/或驱动源的排放值
-对于每种排放类型计算电源和/或驱动源的各组合的排放值的总和
-确定电源和/或驱动源的在一个排放类型上得到排放值的最小总和的组合
-根据运行模式对应于之前确定的电源和/或驱动源的组合来启动、接通或断开电源和/或驱动源。
通过这个另外的解决方案，可以考虑所选择的运行模式和排放类型而计算出电源和/或驱动源的排放值优化的组合并在此时使其运行。由此可以避免不必要的排放。
本发明的一个有利的变型方案设定，所述控制装置构造成，用于在考虑存储在存储器中的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源或驱动源。由此可以不必持续地测量和计算排放值。
另外可以设定，所述控制装置构造成，用于在考虑由排放传感器确定的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源和/或驱动源。这带来的优点是，可以使用实际的排放值并且由此能实现更为精确的控制。
根据本发明的另一个实施形式，所述排放传感器构造成用于测量各排放类型中的至少一个，如噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、炭黑、二氧化硫、氮氧化物、苯、甲烷、热量和烟，以便由此能对多种不同的排放进行考虑。
本发明的一个特别有利的变型方案设有至少一个用于确定运行环境条件的传感器，该变型方案带来这样的优点，即，在进行控制时可以同时顾及使用环境。
本发明的一个同样有利的改进方案这样来实现，即，设有至少一个用于确定运行环境的地理位置识别系统。通过这种系统可以利用已经存在的关于运行环境的数据。
本发明的一个特别有利的变型方案设定，控制装置构造成，用于根据运行模式接通和断开一个或多个电源和/或驱动源。由此可以使供电和/或驱动力供应最佳地与使用要求相匹配。
本发明的另一个非常有利的变型方案设定，控制装置构造成，用于根据运行环境条件接通和断开一个或多个电源和/或驱动源。由此对于要运行的电源和/或驱动源的选择也可以同时顾及外部影响，特别是外部危险。
为了能够也将通常总是随时携带的、能灵活使用的装置用于供电，通过能从消防或抢险车辆中取出的并能独立于所述电线路网运行的电流发生器构成至少一个另外的电源。
能带来特别的优点的是，在消防或抢险车辆中设置至少一个另外的行驶马达用于驱动所述消防或抢险车辆。由此可以使消防或抢险车辆或特殊用途车辆特别排放高效地行驶，因为可以关闭不必要的行驶马达并且特别是减少废气和噪音。
有利的是，所述至少一个另外的行驶马达由内燃机或电动机构成。由此，根据功率要求和使用时长提供这种优化的附加设备供使用。
当排放传感器设置在电流发生器上时，可以有利地直接在排放源处进行测量。
根据本发明的方法的另一个有利的变型方案，可以将所述至少一个排放值存储在存储器中并由控制装置查询所述至少一个排放值。由此可以确保快速地访问用于计算的数据。
一个灵活的方法变型可以这样来实现，即由排放传感器确定所述至少一个排放值并将其传送给控制装置。
根据本发明的方法也可以设定，控制装置将来自多个电源或驱动源的电源或驱动源这样组合和启动、接通或断开，使得对于所需的功率所有接通的电源和/或驱动源的排放值的总和是最低的。由此可以使系统持续地最佳地与要求相适配。
在根据本发明的方法的另一个有利的改进方案中，控制装置可以根据可选择的或所确定的运行模式将来自多个电源或驱动源的电源或驱动源这样组合和启动、接通或断开，使得对于所需的功率和/或预期的功率要求所有接通的电源和/或驱动源的在至少一个排放类型方面的排放值的总和是最小的，所述排放类型例如是噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、炭黑、二氧化硫、氮氧化物、热量或烟。这样，可以实现与要求特别好地适配地使用消防或抢险车辆或特殊用途车辆。
本发明的目的还在于，实现优化地使用多个或单个电源，用于对消防或抢险车辆中的线路网进行供电。
所述目的根据本发明可以利用前面所述类型的装置这样来实现，所述至少一个另外的电源通过移动的并且能独立于所述电线路网运行的电流发生器构成，所述电线路网通过耦合部位能与所述移动的发电机可松开地连接，并且所述控制装置构造成用于在考虑通过电压测量装置对电压的持续测量的情况下接通和断开一个或多个电源。
根据本发明的解决方案使得通常情况下已经在消防或抢险车辆中携带的全部或个别电源可以给所述供电系统供应电流和电压，所述电源也是移动和能独立运行的电流发生器。
此外所述目的根据本发明还可以利用前面所述类型的方法这样来实现，即，用于使用电器运行的电源的选择以及一个或多个电源的接通和断开通过控制装置在考虑通过电压测量装置对电压的持续测量的情况下进行。另一个优点在于，消防或抢险车辆中新型的对环境无害的行驶马达在过长的怠速运行时间中以及在出现由此引起的过低的工作温度下会形成积碳层，因此通过降低所述怠速运行时间可以防止行驶马达出现高成本并且污染环境的燃烧。
所述另外的根据本发明的可能的解决方案使得，可以基于测量值完成对各个电源的选择，以便使得供电系统能够高效地运行。
根据本发明的一个有利的变型方案设定，电源能通过控制装置经由用电器接口与用电器连接。根据本发明的该变型方案，也可以直接与用电器交换信息和控制信号，以便实现更为高效的运行。
此外可以设定，通过控制装置能经由一个或多个用电器接口将多个电源与一个或多个用电器连接。这有这样的优点，即，能在一个用电器和一个电源之间或一组用电器和一组电源之间建立选择性的连接，并且例如通过供电系统可以同时向各个用电器提供不同的电压，并且也能实现高效的选择。
根据本发明的另一个实施形式，供电系统仅由移动的电流发生器作为电源供电。移动的发电机属于消防或抢险车辆的标准配备，因此不需要携带另外的单独的电流发生器，这有利地实现了节省重量，并且在电流需求较小时能实现高效的运行。
本发明另一个有利的实施形式设定，供电系统同时通过移动的电流发生器和通过车用发电机作为电源供电。这里有利的是，对于特殊的运行状态，电源功率的全部可供使用的潜力都能够被利用。
本发明的一个特别有利的变型方案设定，至少一个电源构造成用于输出230伏和400伏或120伏的电压，这个变型方案的突出之处在外部工具的广泛的可互换性。
根据本发明的装置的一个同样特别有利的改进方案设定，至少一个电源与电池充电装置一起或者在没有电池充电装置地构造成用于输出12伏、24伏或48伏的电压。由此可以将消防或抢险车的常见车载电网集成到所述供电系统中并且例如在不使用行驶马达的情况下也能获得电池电压。
一个特别有利的变型方案设定，所述移动的电流发生器具有用柴油、汽油或天然气工作的驱动装置，所述驱动装置与发电机相连，该变型方案使得能够实现电流发生器的不同功率等级的组合上尽可能大的灵活性。
本发明的另一个实施形式设定，所述移动的电流发生器是燃料电池。这里有利的是，在对废气敏感的区域内可以使用燃料电池。
在空间条件特别狭窄的情况下，特别是在小型消防或抢险车辆中，根据本发明也可以这样来集成另一个电流发生器，即，所述移动的电流发生器通过便携动力喷射器(Tragkraftspritze)的驱动装置和与驱动装置驱动连接的发电机构成。
安置在消防或抢险车辆中的电流发生器的特别可靠的运行可以这样来实现，即，所述移动的电流发生器安置在消防或抢险车辆中的能封闭的容纳部中。
本发明的一个非常有利的改进方案设定，所述能封闭的容纳部具有闭锁传感器。由此在发电机开始运行之前可以判断电流发生器安全的运行的前提条件是否存在。
所述供电系统的一个实施形式的特征在于，闭锁传感器构造成用于向控制装置发出中断信号，通过该中断信号防止移动的电流发生器运行。由此可以防止，在不是为开始运行设置的关闭状态下无意中开始运行。
根据本发明的一个变型方案的特征在于，能闭锁的容纳部具有冷却装置、废气导出装置和空气供应装置，根据该变型方案，在容纳部的关闭状态下，电流发生器也可以运行。
本发明的另一个变型方案设定，至少一个电源通过电的缓冲存储器构成。这里有利的是，能够短时间地临时存储大量的电能，以便能实现增强(Booster)效应。
本发明的一个因为环境友好而特别有利的实施形式设定，至少一个电源3通过光伏能量获取装置36构成。
本发明的另一个在大规模使用时确保实现供电可靠性和效率的最大值的实施形式在于，所述供电系统能够与一个或多个其他消防或抢险车辆的一个或多个供电系统可松开地连接。
根据本发明的方法的另一个特别有利的变型方案，用于使用电器运行的电源的选择以及电源的接通和断开通过控制装置在考虑通过电压测量装置对电压的持续测量的情况下以及在考虑所需的功率的情况下进行。通过考虑所需的功率，能预先避免供电瓶颈。
根据另一个有利的方法方案，在运行中可以这样确保灵活的控制，即，电源、用电器和控制装置通过总线信号控制。
根据本发明的方法也可以设定，仅在控制装置的能封闭的容纳部的闭锁传感器确认能封闭容纳部打开时，所述移动的电流发生器才能运行。由此可以确保可靠的运行并避免过热以及废气堵塞(Abgasstau)。
附图说明
为了更好地理解本发明，根据下面的附图来详细说明本发明。
其中分别明显示意性简化地：
图1示出消防或抢险车辆中的供电系统的示意图；
图2示出供电系统的示意性线路图；
图3示出消防或抢险车辆或特殊用途车辆中的供电及驱动系统的示意图；
图4示出供电及驱动系统的示意性线路图；
图5示出消防或抢险车辆或特殊用途车辆中的驱动系统的示意图。
具体实施方式
首先要确定，在不同地说明的实施形式中，相同的部分具有相同的附图标记或相同的构件名称，其中，包含在整个说明书中的公开内容能合理地转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部分上。在说明书中选用的位置说明，例如上、下、侧等涉及当前说明以及示出的附图，并且在位置改变时能合理地转用到新的位置。
根据图1，按本发明的用于消防或抢险车辆2的供电系统50具有多个电源，这些电源通过电线路网4相互连接并与一个或多个用电器接口5连接。
用电器接口5是指适于引导电流地将供电系统1连接到用电器12上的接口。这种连接例如可以通过直接的导线连接，压合口或耦合位置、能松开的连接、插接连接、通过电气或电子的电路或感应连接来建立。
此外，供电系统50还包括控制装置6，所述控制装置可以例如通过电气的、电子的或具有微处理器的控制器构成。这种装置例如可以执行控制指令，这些控制指令可以手动地、基于在一个或多个电子存储器24中存储的触发值或基于逻辑程序而触发。
此外还设有电压测量装置7，其中，所述电源3中的至少一个通过通过与行驶马达8驱动连接的车用发电机9构成。
电源3是指这样的设备，所述设备可以用于在供电系统中产生或保持电压。电源同时还包括电流产生源以及电流存储源，如例如电池、电容器、外部电网、以柴油、汽油或天然气工作的发电机、车用发电机、与其他设备驱动连接的发电机以及所有类型的燃料电池或化学能源、热偶元件、以及风力或水力发电机、光伏设备，例如太阳能电池，以及还有外部的能量供应网络。
供电系统50包括至少一个另外的电源3，该电源由移动的且能独立于所述电线路网4运行的电流发生器10构成。
电线路网4通过耦合位置11与所述移动的电流发生器10能松开地连接。
术语耦合位置例如是指这样的装置，所述装置使得用电器12或电源3或另一个供电系统1能与消防或抢险车辆的电线路网4连接。耦合位置特别可以通过例如机械的、磁的连接实现与所述电线路网的连接。机械的耦合位置特别可以通过插座-插头连接力锁合和/或形锁合地形成。
移动的电流发生器10是指用于产生电流的装置，所述装置能够从消防或抢险车辆中取出并能独立于消防或抢险车辆运行。所述电流发生器例如是与以柴油、汽油或天然气工作的驱动装置相耦合的发电机，以及通过涡轮以及活塞马达运行的燃料电池或者也可以是光伏设备，例如太阳能电池。控制装置6构造成在考虑对通过电压测量装置7进行的对电压的持续测量的情况下接通和断开一个或多个电源3。
接通和断开一个或多个电源是指由控制装置6出发中断或建立与电线路网的电连接以及例如也指开启或关闭或者说启动或停止电源3和/或用电器12，其中相关指令手动地或基于存储在一个或多个存储器24中的额定值自动地实现。
移动的电流发生器10例如可以具有用柴油、汽油或天然气工作的驱动装置14，所述驱动装置可以与发电机15驱动连接。
移动的电流发生器10也可以例如通过便携动力喷射器17的驱动装置14以及驱动连接的发电机15构成。
移动的电流发生器10例如可以安置在消防或抢险车辆2中的能封闭的容纳部18中。移动的电流发生器10这里特别是能旋转支承地安装、在轨道上被引导、通过固定件能松开连接地保持、悬挂或能拉出地固定。耦合位置11这里可以设计成，使得所有导流的电连接以及控制线路在移除移动的电流发生器10时自动分离，或者也可以通过延长部、例如延长电缆继续与供电系统50保持连接。
能封闭的容纳部18优选可以具有闭锁传感器19。这种闭锁传感器19例如可以是光学地、光电子地、磁地、机械地、电地、光电地、气动地或液压地操控的。
供电系统3例如也可以与一个或多个其他消防或抢险车辆2的一个或多个供电系统3能松开地连接。这种连接特别是可以通过电缆、通过在水软管中引导的电缆或者也可以感应地建立。
在图2中示出供电系统1的另一个并且必要时本身独立的实施形式或者说控制所述供电系统的方法的实施形式，其中，对于相同的部分也使用与前面的图1中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，可以参见或参考针对前面的图1的详细说明。
如图2中所示，电源3例如能通过控制装置6经由用电器接口5与用电器12连接。但特别是多个电源3可以通过控制装置6经由一个或多个用电器接口5与一个或多个用电器12连接。
供电系统50例如可以只由移动的电流发生器10作为电源3供电。在这个方案中，行驶马达8以及与行驶马达驱动连接的车用发电机9可以关闭。移动的电流发生器可以构造成用于输出不同的电压。由此例如可以给车辆内部的用电器12和外部的用电器、如工程救助设备、光源或充电装置供电。
但供电系统50也可以例如同时通过移动的电流发生器10和通过车用发电机9作为电源供电。由此可以实现给多个用电器12或一个功率非常大的用电器提供充分的电压和电流供应。
至少一个电源3例如可以构造成用于输出230伏和400伏或120伏的电压。当然也可以用这种装置提供其他常见的电压。
至少一个电源3例如可以构造成与电池充电装置13一起或在没有电池充电装置的情况下输出12伏、24伏或48伏的电压。就是说附加于集成在消防或抢险车辆中的充电系统或替代该充电系统，电源3可以保持在电池中存在确定的电压。
供电系统50也可以包括多个物理上或电路上例如通过逆变器分开的电线路网4，以便既能够提供交流电也能够提供直流电。
移动的电流发生器10例如也可以通过燃料电池16构成。
在能封闭的容纳部18中或上例如可以设置闭锁传感器19。所述闭锁传感器构造成用于向控制装置6输出信号，所述信号可以中断运行或防止电流发生器10开始运行。当然，该装置也可以构造成用于产生释放信号，以便能够新启动或重新启动电流发生器10。
控制装置6例如可以确保，只有在能封闭的容纳部18的闭锁传感器19向控制装置6确认能封闭的容纳部18打开时，移动的电流发生器10才能够运行。
在另一个可能的实施方案中，电源3可以通过电缓冲存储器23构成。所述缓冲存储器特别是可以通过电容器29构成。
通过控制装置在考虑通过电压测量装置7对电压正在进行的测量的情况下进行用于使用电器12运行的电源3的选择以及一个或多个电源3的接通和断开。例如可以实现各个电源3与用电器12之间选择性的连接。电压测量装置7例如可以在不同的位置设置在电线路网4中。电压测量装置7特别是与控制装置6连接并可以作为传感器用于该控制装置6。
通过控制装置6在考虑通过电压测量装置7对电压正在进行的测量的情况下以及在考虑所需的功率的情况下进行用于使用电器12运行的电源3的选择以及电源3的接通和断开。所需功率例如可以通过针对各个用电器12存储在存储器24中的值由控制装置6查询或者通过使用者输入而引入。当然同样可以电流测量装置30进行一个或多个电流测量并将其(结果)引入控制装置中。
电源3、用电器12和控制装置6例如可以通过总线信号控制。但也可以采用用于在多个参与者之间、如控制器、电源和用电器之间通过共同的传输路径进行数据传输的系统，其中，个参与者不参与其他参与者之间的数据传输。例如可以采用CAN总线、场总线、EIB总线，但也可以采用以太网。
如图2所示，控制装置6可以与开关28连接。通过所述开关28可以接通或断开用电器12和电源3。
用电器12以及电源3和移动的电流发生器10都可以通过用电器接口5和例如设置在这里耦合位置11能松开地与供电系统连接。所述耦合位置11特别是也可以建立与控制线路33的连接，以便能够将控制装置6的控制信号发送给用电器12，以及电源3和移动的电流发生器10。
供电系统50可以具有一个或多个配设给控制装置6的电子的存储器24，用于存储数据。特别是用于控制的值、功率数据、控制逻辑和可执行的程序可以存储在存储器中。
供电系统1的电线路网4例如可以连接在外部的供电网上，所述外部的供电网总是可以是指公共电网、家用供电网、连续补充充电网和充电站。
例如可以给控制装置6配设显示器26和/或操作单元27。所述显示器和/或操作单元使得使用者可以与供电系统50进行交互，以便进行监控、干预控制或者单纯为了获得信息。
至少一个电源3例如可以通过光伏能量获取装置36构成。
例如还可以在供电系统50中集成太阳能电池35或其他光伏能量获取装置36。这种太阳能电池可以固定地或活动地设置在消防或抢险车辆2上。但也可以将太阳能电池35固定在移动装置上并设置在消防或抢险车辆2之外。所述光伏能量获取装置36特别是可以在用于运行空调或制冷装置的供电系统50中使用。
光伏能量获取装置36是指这样的装置，所述装置将太阳光或辐射能转换成电流。
根据图3，根据本发明的用于消防或抢险车辆2或特殊用途车辆53的供电及驱动系统1具有至少一个驱动源37和多个电源3，这些电源通过电线路网4相互连接。驱动源也可以例如电地或液压或机械地与车轮或其他机械式运行的机器、如灭火水泵47连接。
术语特殊用途车辆是指这样的商用车辆，所述商用车辆例如用于执行作业任务、服务工作、维护工作、建筑工作、救助工作、起重工作，或者用于市政、下水道或清洁用途。所述特殊用途车辆例如也可以专门根据运行要求进行协调。
所述供电及驱动系统1例如由供电系统50和驱动系统49构成。供电系统50的部件、特别是电源3和电流发生器也可以用于给驱动源37供能。同样，驱动系统49的装置，特别是驱动源37，如行驶马达8、车用发电机9、液压马达44也可以用于驱动电流发生装置，如发电机15，或者直接产生电流并将其导入供电系统50。
所述电源3中的至少一个通过电池25构成。所述电池例如可以是单纯的启动机电池，如铅蓄电池或其他蓄电池并作为电源用于小型的用电器。但所述电池也可以设置成大型的蓄电池，所述大型的蓄电池通过例如一个或多个电机40实现推进消防或抢险车辆2或者特殊用途车辆53。例如基于锂的蓄电池，如锂离子蓄电池、锂聚合物蓄电池或锂空气蓄电池可以用作所述蓄电池。
此外供电及驱动系统1还包括控制装置6，所述控制装置可以例如通过电气的、电子的或具有微处理器的控制器构成。这种控制装置例如可以执行控制和/或调节指令，所述指令手动地、基于存储在一个或多个存储器24中的触发值，如排放值或基于逻辑程序触发。
控制装置6构造成用于在考虑所述电源3中的至少一个电源和/或所述驱动源37中的至少一个驱动源的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源3和/或一个或多个驱动源37。控制装置6例如可以仅接通或启动电源，或者可以接通或启动电源和驱动源的不同组合。例如也可以仅使用驱动源的用于不同目的的确定的组合，例如用于行驶运动或用于驱动灭火水泵47。
排放值是数字上的值，用于定量地确定由机器发出的排放。排放值配合给排放类型。排放值例如可以事先在实验室中确定并具体存储在用于消防或抢险车辆2的供电及驱动系统1的确定部件的存储器24中或者存储在与所述供电及驱动系统一起工作或在其附近区域工作的机器的存储器中。当然也可以通过传感器41测量个别或全部排放值并将其直接传输给控制装置6和/或存储在存储器中。例如可以将不同的测量参量用于不同排放类型的排放值。
对于不会导致一种排放类型的排放的电源3或驱动源37，在存储器24中为该排放类型存储排放值0。
由在存储器24中存储的排放值可以例如建立一个表，在所述表中，对于不同的排放类型，给电源3或驱动源37配设相应的所确定和存储或所测得的排放值。
例如可以以这样的形式对排放值予以考虑，即，为了接通和断开一个或多个电源3或驱动源37，由控制装置6调用至少一个存储在存储器24中的、针对电源3或驱动源37的排放值，然后例如可以接通或启动导致最小的排放的电源3或驱动源37。但例如也可以将由排放传感器28确定的排放值用于接通和断开一个或多个电源3和/或驱动源37。所述排放值可以由排放传感器38在确定之后传输给控制装置6，或者由控制装置6例如直接向排放传感器38查询或者向可以临时存储排放值的存储器24查询。
排放传感器38构造成可以用于测量各种排放类型，如噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、碳黑、二氧化硫、氮氧化物、苯、甲烷、热量或烟。
排放传感器38例如可以按物理的、化学的、生化的或电的测量原理工作。这些测量方法的例子包括：电阻法、化学法、光学法、声学法、分子量法、扩散特性、反应性、可氧化性、可还原性、电容性、电位法、电流测量法、热法、热化学法、热物理法、称重法、生物化学法。对于所述方法可以使用市场上常见的传感器作为排放传感器38。
术语排放类型限定由消防或抢险车辆2或特殊用途车辆57的供电及驱动系统1和/或其部件和/或其他在消防或抢险车辆2或特殊用途车辆57的附近区域中运行的机器发出、输出或排出的排放的类型。例如废气、噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、炭黑、二氧化硫、氮氧化物、苯、甲烷、热量、振动、颗粒和烟都是排放类型。
此外可以设置至少一个用于确定运行环境条件的传感器41。
运行环境条件例如包括使用地点的温度、消防或抢险车辆2或特殊用途车辆57的附近区域中的氧气浓度、天然气浓度、光状态、烟尘浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、挥发性有机组分的浓度、空气压力、风、风向、空气湿度、辐射性、空气中或地面上化学物质的浓度。例如可以通过传感器41确定或测量运行环境条件。
控制装置6现在例如可以构造成用于根据运行环境条件接通和断开一个或多个电源3和/或驱动源37。例如也可以基于所测得的运行环境条件通过控制装置6选择运行模式或者向使用者给出选择的建议。这也可以仅通过或补充地通过地理位置识别系统42来进行，如GPS、伽利略系统、Glonass(全球轨道导航卫星系统)系统、无线电定位系统、移动通信定位系统、用于确定运行环境的惯性导航系统。在一个变型方案中，相关信息可以通过能电子调用的地图数据或其他能以电子形式获得的关于地点或使用目标的信息补充。
运行环境这里限定消防或抢险车辆2或特殊用途车辆57的使用空间的周围环境。例如地点的地理位置、高度位置或环境的建筑情况、城市环境或乡村环境、街道状况、由于存在化学物质、危险品、天然气或可燃材料而存在的潜在危险。例如在隧道或封顶的车库中或者甚至在建筑物中使用消防或抢险车辆2或特殊用途车辆57都构成与户外场地不同的运行环境。例如自然保护区也应评估为特殊的运行环境。例如可以通过电子的地图信息经由地理位置识别、通过用于检测运行环境条件的传感器41经由来自使用中心的电子发送的数据、电子调用的如关于危险品登记或者关于街道维护者数据库的数据库信息，或者也可以通过由使用者进行的输入或从标准运行环境中的选择来实现运行环境的确定。
但在一个变型方案中，控制装置6也可以构造成用于根据运行模式来接通和断开一个或多个电源3和/或驱动源37。
传感器41例如可以按照物理的、化学的、生物化学的或电的测量原理工作。这里测量方法的例子包括：电阻法、化学法、光学法、声学法、分子量法、扩散特性、反应性、可氧化性、可还原性、电容性、电位法、电流测量法、热法、热化学法、热物理法、称重法、生物化学法。对于所述方法可以使用市场上常见的传感器作为传感器41。
运行模式使得可以实现不同的设置、限制、排放极值或供电及驱动系统2的各部件的利用可能性的组合。运行模式例如可以由使用者例如通过操作单元27从多个固定存储在存储器24中的运行模式中选出。控制装置6但同样可以基于传感器41和/或排放传感器38的测量值和/或来自地理位置识别系统42的地理位置信息自动地选择运行模式或者为了另一个新的运行模式合成或激活单独的设置。所选择的运行模式可以在显示器26上显示给使用者或驾驶员。还可以显示关于所选择的设置和所选出的电源3和/或驱动源37的信息。为了紧急状态下能够快速进行处置，所选的运行模式能够由使用者或驾驶员手动进行更改。因此例如“超驰(override)”功能可以用于能够选出紧急状态运行模式的目的，这个运行模式使得全部电源3和驱动源37可以同时运行。
例如也可以设想，为了使用情况下实现快速行进，例如在机场灭火车中设有这样的运行模式，所述运行模式为了实现更大的加速度或最终速度而使所有可以用于驱动辅助的电源和/或驱动源可用。
至少一个另外的电源3通过能从消防或抢险车辆2或特殊用途车辆57中取出的并能独立于所述电线路网4运行的电流发生器10构成。排放传感器38例如也可以设置在电流发生器10上或电流发生器附近。相同的情况也适用于排放传感器在其他电源和/或驱动源上的设置。
可以在消防或抢险车辆2或特殊用途车辆53设置一个或多个用于驱动所述消防或抢险车辆或特殊用途车辆的行驶马达8。
行驶马达8是指这样的驱动源37，所述驱动源单独地或与其他驱动源37一起能够使消防或抢险车辆2或特殊用途车辆53行进。行驶马达8例如可以通过内燃机39，如燃烧式发动机，特别是柴油发动机、汽油发动机或天然气发动机构成，但例如也可以通过电机40、液压马达、混合发动机或者燃气涡轮机构成。
对于其他在图3中示出的特征可以参考图1的附图描述。
在图4中示出供电及驱动系统1的另一个并且必要时本身独立的实施形式或者说示出控制所述供电及驱动系统的方法，其中对于相同的部分也采用和前面的附图中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，可以参见或参考对前面各附图的详细说明。
如图4中所示，传感器41例如与也承担调节任务的控制装置连接。根据通过该传感器41确定的运行环境条件可以由控制装置6执行控制和/或调节任务。
控制装置6例如可以执行以下方法步骤中的至少一个或者为此与其他装置通信：
-确定功率需求和/或电压需求
-确定或调用电源3和/或驱动源37的排放值
-对于每种排放类型计算电源3和/或驱动源37的各组合的排放值的总和；
-确定电源3和/或驱动源37的在一个排放类型上得到排放值的最小总和的组合；
-根据运行模式与之前确定的电源3和/或驱动源37的组合相对应地接通、转换或断开电源3和/或驱动源37。
控制装置6例如可以将来自多个电源3或驱动源37的电源3或驱动源37这样组合以及启动、接通或断开，使得对于必要的功率所有接通的电源3和/或驱动源37的排放值的总和最小。必要的功率可以例如由针对不同的要求，如机械的、电的或液压的要求对实际所需的系统功率的持续的测量得出。但也可以由控制装置6计算未来的功率降低可能性或趋势。例如也可以对于确定的运行模式在存储器24中存储不同的标准功率要求。例如当为了满足功率要求通过不同的电源3和/或驱动源37的运行至少在一个排放类型方面或者在所有多个排放类型方面释放最小的排放量时，排放值最小。
控制装置6例如可以根据能选择或所确定的运行模式将来自多个电源3或驱动源37的电源3或驱动源37这样组合或者选择用于运行以及启动、接通或断开，使得对于所需的功率和/或预期的功率要求所有接通的电源3和/或驱动源37的在至少一个排放类型或多个排放类型方面的排放值的总和是最小的，所述排放类型例如是噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、碳黑、二氧化硫、氮氧化物、热量或烟。
在图5中示出驱动系统49的另一个并且必要时本身独立的实施形式或者说示出控制所述驱动系统的方法，其中对于相同的部分也采用和前面的附图中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，可以参见或参考对前面各附图的详细说明。
如图5所示，驱动系统49可以包括至少一个行驶马达和至少一个另外的驱动源37。从驱动源37到车轮的力传输或能量传输可以通过机械的、液压的或电的连接进行。
例如可以在消防或抢险车辆2或特殊用途车辆53中集成液压驱动装置。这种液压驱动装置例如可以至少分别包括液压油泵47、液压油箱46、液压管道45以及液压马达44。
在消防或抢险车辆2或特殊用途车辆53中还可以集成带有和/或没有自己的马达的灭火水泵47。灭火水泵47可以通过轴55例如由行驶马达8或其他驱动源37驱动。轴55例如可以通过离合器48可分开地例如与驱动轴54或直接与其他装置驱动连接。
单个车轮51或双车轮和/或驱动轴54和/或液压泵43可以与电机40力锁合地连接。
控制装置6例如可以与供电系统50共同地或分开地运行。关于通过控制装置6丝线的方法或方法步骤的说明，可以参见针对图1至4的附图说明。其中，这里描述的步骤也可以理解为仅用于各驱动源37的组合或者说启动、接通和/或断开。
各实施例示出了供电系统50的可能的实施方案或者说所述供电系统的控制方法，其中这里要指出的是，本发明不仅限于具体示出的实施方案本身，而是也可以对各个实施方案进行各种组合并且这些变型方案由于本发明用于技术处理的教导也是本领域技术人员能够掌握的。就是说所有能通过所示和所述实施方案的组合实现的可设想的实施方案也包括在本发明的保护范围内。
为了符合规定，最后要指出，为了更好地理解供电系统2的结构，该供电系统或其组成部分有时不是符合比例地和/或是放大和/或缩小地示出的。
附图标记列表
1 供电及驱动系统
2 消防或抢险车辆
3 电源
4 电线路网
5 用电器接口
6 控制装置
7 电压测量装置
8 行驶马达
9 车用发电机
10 移动的电流发生器
11 耦合位置
12 用电器
13 电池充电装置
14 驱动装置
15 发电机
16 燃料电池
17 便携动力喷射器
18 容纳部
19 闭锁传感器
20 冷却装置
21 废气导出装置
22 空气供应装置
23 电缓冲存储器
24 存储器
25 电池
26 显示器
27 操作单元
28 开关
29 电容器
30 电流测量装置
31 外部的供能网络
32 整流器
33 控制线路
34 逆变器
35 太阳能电池
36 光伏能量获取装置
37 驱动源
38 排放传感器
39 内燃机
40 电机
41 传感器
42 地理位置识别系统
43 液压油泵
44 液压马达
45 液压管道
46 液压油箱
47 灭火水泵
48 离合器
49 驱动系统
50 供电系统
51 车轮
52 传动装置
53 特殊用途车辆
54 驱动轴
55 轴

Claims (24)

1.用于特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)，所述供电及驱动系统具有至少一个驱动源(37)和多个电源(3)，这些电源通过电线路网(4)相互连接，供电及驱动系统还具有控制装置(6)，其中所述电源(3)中的至少一个电源由电池(25)构成，其特征在于，所述控制装置(6)构造成，用于在考虑所述电源(3)中的至少一个电源和/或所述驱动源(37)中的至少一个驱动源的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源(3)和/或一个或多个驱动源(37)。
2.根据权利要求1所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，所述特殊用途车辆是消防或抢险车(2)。
3.根据权利要求1所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，所述控制装置(6)构造成，用于在考虑存储在存储器(24)中的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源(3)或驱动源(37)。
4.根据权利要求1所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，所述控制装置(6)构造成，用于在考虑由排放传感器(38)确定的至少一个排放值的情况下接通和断开一个或多个电源(3)和/或驱动源(37)。
5.根据权利要求4所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，排放传感器(38)用于测量各排放类型中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，排放类型是噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、碳黑、二氧化硫、氮氧化物、苯、甲烷、热量和烟。
7.根据权利要求1至6之一所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，设有至少一个用于确定运行环境条件的传感器(41)。
8.根据权利要求1至6之一所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，设有至少一个用于确定运行环境的地理位置识别系统(42)。
9.根据权利要求1至6之一所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，控制装置(6)构造成，用于根据运行模式接通和断开一个或多个电源(3)和/或驱动源(37)。
10.根据权利要求1至6之一所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，控制装置(6)构造成，用于根据运行环境条件接通和断开一个或多个电源(3)和/或驱动源(37)。
11.根据权利要求1或3所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，所述特殊用途车辆是消防或抢险车(2)，通过能从消防或抢险车辆(2)中取出的并能独立于所述电线路网(4)运行的电流发生器(10)构成至少一个另外的电源。
12.根据权利要求4所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，所述特殊用途车辆是消防或抢险车(2)，通过能从消防或抢险车辆(2)中取出的并能独立于所述电线路网(4)运行的电流发生器(10)构成至少一个另外的电源。
13.根据权利要求1和3至6之一所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，在消防或抢险车辆中设置至少一个另外的行驶马达(8)用于驱动所述消防或抢险车辆(2)。
14.根据权利要求13所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，所述至少一个另外的行驶马达(8)由内燃机(39)或由电机(40)构成。
15.根据权利要求12所述的供电及驱动系统(1)，其特征在于，排放传感器(38)设置在电流发生器(10)上。
16.用于控制用于特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，所述供电及驱动系统具有至少一个驱动源(37)和多个电源(3)，所述电源通过电线路网(4)相互连接，其特征在于，用于使用电器(12)运行的电源(3)和/或驱动源(37)的选择以及电源(3)和/或驱动源(37)的启动、接通和断开通过控制装置(6)在考虑电源(3)和/或驱动源(37)的相应至少一个排放值的情况下进行。
17.根据权利要求16所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，所述特殊用途车辆是消防或抢险车辆(2)。
18.根据权利要求16所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，将所述至少一个排放值存储在存储器(24)中并由控制装置(6)查询所述排放值。
19.根据权利要求16至18之一所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，由排放传感器(38)确定所述至少一个排放值并将其传送给控制装置(6)。
20.根据权利要求16至18之一所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，控制装置(6)这样组合以及启动、接通或断开来自多个电源(3)或驱动源(37)的电源(3)或驱动源(37)，使得对于所需的功率所有接通的电源(3)和/或驱动源(37)的排放值的总和是最低的。
21.根据权利要求16至18之一所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，控制装置(6)根据可选择的或所确定的运行模式这样组合以及启动、接通或断开来自多个电源(3)或驱动源(37)的电源(3)或驱动源(37)，使得对于所需的功率和/或预期的功率要求所有接通的电源(3)和/或驱动源(37)的在至少一个排放类型方面的排放值的总和是最小的。
22.根据权利要求21所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，所述排放类型是噪声、一氧化碳、二氧化碳、精细粉尘、碳黑、二氧化硫、氮氧化物、热量或烟。
23.用于控制用于特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，所述供电及驱动系统具有至少一个驱动源(37)和多个电源(3)，所述电源通过电线路网(4)相互连接，所述供电及驱动系统还具有控制装置(6)，所述方法包括以下步骤：确定功率需求和/或电压需求；确定或调用电源(3)和/或驱动源(37)的排放值；对于每种排放类型计算电源(3)和/或驱动源(37)的各组合的排放值的总和；确定在一个排放类型方面得到排放值的最小总和的电源(3)和/或驱动源(37)的组合；根据运行模式对应于之前确定的电源(3)和/或驱动源(37)的组合来启动、接通或断开电源(3)和/或驱动源(37)。
24.根据权利要求23所述的用于控制特殊用途车辆(53)的供电及驱动系统(1)的方法，其特征在于，所述特殊用途车辆是消防或抢险车辆(2)。
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