CN110474423B - 一种移动供电系统、车辆和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动供电系统、车辆和方法，属于车辆领域。该移动供电系统设置在电动车辆上且包括：动力电池；第一增程器；至少一个第二增程器；电源转换装置，与动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器连接，用于将动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器的电流电压转换成外部用电设备可用的电流电压；和协调控制装置，与动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器通信连接，用于根据动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器的工作状态以及外部用电设备的用电需求生成供电控制指令，以分别控制动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器各自的供电状态。本发明的移动供电系统、车辆和方法可以解决通过车辆供电模式单一的问题。

Description

一种移动供电系统、车辆和方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种移动供电系统、车辆和方法。

背景技术

目前，可移动的供电装置主要有发电工程车，这种发电工程车有两种供电方式，一种是车上搭载发电机组，通过发电机组对外供电，另一种是车用发动机通过取力器与发电机相连，驱动发电机，产生电能，对外供电。此外，新能源汽车还有通过动力电池对外供电。

但是现有通过车辆对外供电的模式较为单一，当供电源发生故障或失效时就无法再继续供电。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种移动供电系统、车辆和方法，以解决通过车辆供电模式单一的问题。

特别地，本发明提供了一种移动供电系统，所述移动供电系统设置在电动车辆上且包括：

动力电池；

第一增程器；

至少一个第二增程器；

电源转换装置，与所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器连接，用于将所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的电流电压转换成外部用电设备可用的电流电压；和

协调控制装置，与所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器通信连接，用于根据所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及外部用电设备的用电需求生成供电控制指令，以分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的供电状态。

可选地，所述移动供电系统设置在增程式电动车上，所述动力电池和所述第一增程器为所述增程式电动车上原有的动力源；

且所述移动供电系统还包括设置于所述增程式电动车辆的整车控制器，与所述协调控制装置通信连接且用于接收所述供电控制指令，其中，

所述协调控制装置用于根据所述供电控制指令控制所述至少一个第二增程器的供电状态，

所述整车控制器用于根据所述供电控制指令控制所述动力电池和所述第一增程器各自的供电状态。

可选地，所述动力电池和所述第一增程器均与所述电动车辆的驱动电机相连；

所述至少一个第二增程器通过所述电源转换装置与所述驱动电机相连；

且所述协调控制装置还用于根据所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及所述电动车辆的驱动请求生成驱动控制指令，以分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的驱动状态。

可选地，所述电源转换装置用于将所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器产生的直流电转换成高压直流电、高压交流电、低压直流电中的任意一种或多种。

特别地，本发明还提供了一种移动供电车辆，包括上述任一项所述的移动供电系统。

特别地，本发明还提供了一种移动供电方法，应用于包括动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器的移动供电系统，所述方法包括以下步骤：

当接收到外部用电设备的用电需求指令时获取所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态；

根据所述用电需求指令和获取到的所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及所述外部用电设备的用电需求生成供电控制指令；

根据所述供电控制指令分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的供电状态；

将处于供电状态的所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的电流电压转换成所述外部用电设备可用的电流电压。

可选地，所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态包括所述动力电池的运行状态和电量状态、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的燃料余量和运行状态。

可选地，根据所述供电控制指令分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的供电状态，包括：

根据所述供电控制指令控制所述动力电池单独为所述外部设备供电；或者

根据所述供电控制指令分别控制所述动力电池和至少一个增程器为所述外部设备供电。

可选地，该移动供电方法还包括以下步骤：

当接收到所述电动车辆的驱动请求指令时根据所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及所述驱动请求指令生成驱动控制指令；

根据所述驱动控制指令控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的驱动状态；

驱动电机以使所述车辆行驶。

可选地，根据所述驱动控制指令控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的驱动状态，包括：

根据所述驱动控制指令控制所述动力电池驱动所述车辆；或者

根据所述驱动控制指令控制所述动力电池和至少一个增程器共同驱动所述车辆。

本发明的移动供电系统包括一个动力电池和至少两个增程器组成的至少三个动力源，通过协调控制装置根据动力源的状态和外部用电设备的用电需求来控制用来向外供电的动力源的种类和数量。例如在外部用电设备用电量较小时只采用一个动力源进行供电，在外部用电设备用电量较大时采用所有动力源同时供电。也在某一动力源发生故障或失效时，使用其他动力源进行供电。因此本发明的移动供电系统供电模式灵活，可以可靠地对外供电。

进一步地，由于该移动供电系统设置在车辆上，因此可以随着车辆移动，即本发明提供了一种可移动的充电装置。

进一步地，不论电源转换装置向外部用电设备输出的是直流电还是交流电，其来源均是直流电源，因此本实施例的供电质量优于现有的供电方式。

进一步地，由于本实施例可以通过协调控制装置控制动力源的接入，因此为了降低装置噪声，短时间可由动力电池限功率直接供电。

进一步地，本发明的动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器均可用于驱动车辆，是车辆的动力源。协调控制装置根据实际情况来控制用于驱动的动力源。例如当增程式电动车的第一增程器失效时，可以由新增的第二增程器与动力电池一起驱动车辆。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的移动供电系统与外部用电设备、外部充电设备的连接框图；

图2是根据本发明另一个实施例的移动供电系统与外部用电设备、外部充电设备的连接框图；

图3是根据本发明一个实施例的电源转换装置对外供电的原理图；

图4是根据本发明一个实施例的移动供电方法的流程框图；

图5是根据本发明另一个实施例的移动供电方法的流程框图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的移动供电系统与外部用电设备、外部充电设备的连接框图，其中细实线表示通信连接，粗实线表示能源连接，箭头表示传输方向。如图1所示，本发明提供了一种移动供电系统100，该移动供电系统100设置在电动车辆上且包括动力电池10、第一增程器21、至少一个第二增程器22、电源转换装置30和协调控制装置40。电源转换装置30与动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22连接，用于将动力电池10第一增程器21和至少一个第二增程器22的电流电压转换成外部用电设备200可用的电流电压。协调控制装置40与动力电池10第一增程器21和至少一个第二增程器22通信连接，用于根据动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22的工作状态以及外部用电设备200的用电需求生成供电控制指令，以分别控制动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22各自的供电状态。

本实施例的移动供电系统100包括一个动力电池10和至少两个增程器组成的至少三个动力源，通过协调控制装置40根据动力源的状态和外部用电设备200的用电需求来控制用来向外供电的动力源的种类和数量。例如在外部用电设备200用电量较小时只采用一个动力源进行供电，在外部用电设备200用电量较大时采用所有动力源同时供电。也在某一动力源发生故障或失效时，使用其他动力源进行供电。因此本实施例的移动供电系统100供电模式灵活，可以可靠地对外供电。

进一步地，由于该移动供电系统100设置在车辆上，因此可以随着车辆移动，即本发明提供了一种可移动的充电装置。

进一步地，不论电源转换装置30向外部用电设备200输出的是直流电还是交流电，其来源均是直流电源，因此本实施例的供电质量优于现有的供电方式。

进一步地，由于本实施例可以通过协调控制装置40控制动力源的接入，因此为了降低装置噪声，短时间可由动力电池10限功率直接供电。

图2是根据本发明另一个实施例的移动供电系统与外部用电设备、外部充电设备的连接框图，其中细实线表示通信连接，粗实线表示能源连接，箭头表示传输方向。另一个实施例中，如图2所示，移动供电系统100设置在增程式电动车上，动力电池10和第一增程器21是增程式电动车上原有的动力源。移动供电系统还包括设置于增程式电动车辆的整车控制器50，与协调控制装置40通信连接且用于接收供电控制指令，其中，协调控制装置40用于根据供电控制指令控制至少一个第二增程器22的供电状态，整车控制器50用于根据供电控制指令控制动力电池和第一增程器21各自的供电状态。

本实施例的供电系统利用增程式电动车原有的第一增程器21和动力电池10作为动力源，通过在该增程式电动车上加设至少一个第二增程器22，以形成本发明的移动供电系统100的动力源。由于增程式电动车的第一增程器21和动力电池10也用于驱动车辆，本实施例相当于将车辆移动的动力源和向外供电的电源有机地接合起来，实现移动装置和用电装置的一体化。并且动力电池10和外部用电装置采用分布式控制，整个装置的经济性显著提高。

一般地，增程式电动车还设有插接口，通过外部充电装置300(参见图1)，例如充电桩进行充电。因此，在车辆的增程器的燃料用尽且动力电池的电量快耗尽时，通过外部充电设备300对动力电池10进行充电后，该车辆又可作为充电装置为外部用电设备300进行充电。

另一个实施例中，动力电池10和第一增程器21均与电动车辆的驱动电机相连，至少一个第二增程器22通过电源转换装置与驱动电机相连。且协调控制装置40还用于根据动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22的工作状态以及电动车辆的驱动请求生成驱动控制指令，以分别控制动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22各自的驱动状态。

也就是说，本实施例中动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22均可用于驱动车辆，是车辆的动力源。协调控制装置40根据实际情况来控制用于驱动的动力源。例如当增程式电动车的第一增程器21失效时，可以由新增的第二增程器22与动力电池10一起驱动车辆。

图3是根据本发明一个实施例的电源转换装置对外供电的原理图。一个实施例中，电源转换装置30用于将动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22产生的直流电转换成高压直流电、高压交流电、低压直流电中的任意一种或多种。如图3所示，转换后的不同电压和功率的交流或直流电用于各用电设备，满足各种低压直流对外供电，如12V或24V蓄电池，48V的通信设备。各种高压直流对外供电，如300V、600V、800V或1000V动力电池10。各种交流对外供电，如2V或380V为各种动力装置或用电器供电。电源转换装置30可转换的电压值不限于上述举例，还可以是其他满足用电需求的电压值。

本发明还提供了一种移动供电车辆，包括上述任一种的移动供电系统100。该移动供电系统100既具有作为供电装置使用的供电模式，也具有作为驱动动力源的驱动模式，将车辆移动的动力源和向外供电的电源有机地接合起来，实现移动装置和用电装置的一体化。

图4是根据本发明一个实施例的移动供电方法的流程框图。如图4所示，本发明还提供了一种应用于上述任一种移动供电系统100的移动供电方法，包括以下步骤：

S10：当接收到外部用电设备的用电需求指令时获取动力电池、第一增程器21和至少一个第二增程器22的工作状态。

S20：根据用电需求指令和获取到的动力电池、第一增程器21和至少一个第二增程器22的工作状态以及外部用电设备的用电需求生成供电控制指令。

S30：根据供电控制指令分别控制动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22各自的供电状态。

S40：将处于供电状态的动力电池、第一增程器21和至少一个第二增程器22的电流电压转换成外部用电设备可用的电流电压。

本实施例通过协调控制装置40根据动力源的状态和外部用电设备200的用电需求来控制用来向外供电的动力源的种类和数量。例如在外部用电设备200用电量较小时只采用一个动力源进行供电，在外部用电设备200用电量较大时采用所有动力源同时供电。也在某一动力源发生故障或失效时，使用其他动力源进行供电。因此供电模式灵活，可以可靠地对外供电。

一个实施例中，动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22的工作状态包括动力电池10的运行状态和电量状态、第一增程器21和至少一个第二增程器22的燃料余量和运行状态。通过参考动力源状态，可以互相协调输出。

可选地，S30包括根据供电控制指令控制动力电池10单独为外部用电设备200供电或者根据供电控制指令分别控制动力电池10和至少一个增程器为外部用电设备200供电。即包括动力电池10单独供电，动力电池10与第一增程器21一起供电，动力电池10与至少一个第二增程器22一起供电，动力电池10与所有增程器一起供电等方式。根据用电需求和动力源的状态进行综合考虑，选择最适合的供电方式。

图5是根据本发明另一个实施例的移动供电方法的流程框图。如图5所示，一个实施例中，该移动供电方法还包括以下步骤：

S50：当接收到电动车辆的驱动请求指令时根据动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22的工作状态以及驱动请求指令生成驱动控制指令。

S60：根据驱动控制指令控制动力电池、第一增程器21和至少一个第二增程器22的驱动状态。

S70：驱动电机以使车辆行驶。

也就是说，本实施例中动力电池10、第一增程器21和至少一个第二增程器22均可用于驱动车辆，是车辆的动力源。协调控制装置40根据实际情况来控制用于驱动的动力源。例如当增程式电动车的增程器失效时，可以由新增的第二增程器22与动力电池10一起驱动车辆。

一个实施例中，S60包括根据驱动控制指令控制动力电池10驱动车辆或者根据驱动控制指令控制动力电池10和至少一个增程器共同驱动车辆。

S50可以在执行S10时同步进行，即可以同时考虑车辆的驱动请求和外部用电设备200的用电需求来控制移动供电系统100。例如包括只运动需求、运动及其直流蓄电池充电需求、运动及其动力电池10充电需求等。用电需求包括各种直流蓄电池充电需求、各种动力电池10充电需求、各种交流用电需求、外部充电机对增程汽车动力电池10充电需求。其次通过识别可用动力源，包括动力电池10、动力电池10+第一增程器21、动力电池10+至少一个第二增程器22、动力电池10+第一增程器21+至少一个第二增程器22等。综合考虑以上需求来对车辆进行驱动和外部用电设备200的充电。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种移动供电系统，其特征在于，所述移动供电系统设置在增程式电动车上且包括：

动力电池；

第一增程器；

至少一个第二增程器；

电源转换装置，与所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器连接，用于将所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的电流电压转换成外部用电设备可用的电流电压；和

协调控制装置，与所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器通信连接，用于根据所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及外部用电设备的用电需求生成供电控制指令，以分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的供电状态；

所述电源转换装置用于将所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器产生的直流电转换成高压直流电、高压交流电、低压直流电中的任意一种或多种；

所述动力电池和所述第一增程器为所述增程式电动车上原有的动力源；

且所述移动供电系统还包括设置于所述增程式电动车的整车控制器，与所述协调控制装置通信连接且用于接收所述供电控制指令，其中，

所述协调控制装置用于根据所述供电控制指令控制所述至少一个第二增程器的供电状态，

所述整车控制器用于根据所述供电控制指令控制所述动力电池和所述第一增程器各自的供电状态。

2.根据权利要求1所述的移动供电系统，其特征在于，

所述动力电池和所述第一增程器均与所述增程式电动车的驱动电机相连；

所述至少一个第二增程器通过所述电源转换装置与所述驱动电机相连；

且所述协调控制装置还用于根据所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及所述增程式电动车的驱动请求生成驱动控制指令，以分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的驱动状态。

3.一种移动供电车辆，其特征在于，包括权利要求1或2所述的移动供电系统。

4.一种移动供电方法，其特征在于，应用于包括动力电池、第一增程器和至少一个第二增程器的移动供电系统，所述移动供电系统还包括与所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器连接的电源转换装置，所述方法包括以下步骤：

当接收到外部用电设备的用电需求指令时获取所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态；

根据所述用电需求指令和获取到的所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及所述外部用电设备的用电需求生成供电控制指令；

根据所述供电控制指令分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的供电状态；

通过所述电源转换装置将处于供电状态的所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的直流电转换成高压直流电、高压交流电、低压直流电中的任意一种或多种；

所述移动供电系统设置在增程式电动车上，所述动力电池和所述第一增程器为所述增程式电动车上原有的动力源；且所述移动供电系统还包括设置于所述增程式电动车的整车控制器，整车控制器与协调控制装置通信连接且用于接收所述供电控制指令，其中，所述协调控制装置用于根据所述供电控制指令控制所述至少一个第二增程器的供电状态，所述整车控制器用于根据所述供电控制指令控制所述动力电池和所述第一增程器各自的供电状态。

5.根据权利要求4所述的移动供电方法，其特征在于，

所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态包括所述动力电池的运行状态和电量状态、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的燃料余量和运行状态。

6.根据权利要求4所述的移动供电方法，其特征在于，根据所述供电控制指令分别控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器各自的供电状态，包括：

根据所述供电控制指令控制所述动力电池单独为外部设备供电；或者

根据所述供电控制指令分别控制所述动力电池和至少一个增程器为外部设备供电。

7.根据权利要求4所述的移动供电方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当接收到所述增程式电动车的驱动请求指令时根据所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的工作状态以及所述驱动请求指令生成驱动控制指令；

根据所述驱动控制指令控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的驱动状态；

驱动电机以使所述增程式电动车行驶。

8.根据权利要求7所述的移动供电方法，其特征在于，根据所述驱动控制指令控制所述动力电池、所述第一增程器和所述至少一个第二增程器的驱动状态，包括：

根据所述驱动控制指令控制所述动力电池驱动所述增程式电动车；或者

根据所述驱动控制指令控制所述动力电池和至少一个增程器共同驱动所述增程式电动车。

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