CN111201691A - 一种特别是用于电动车辆的移动充电单元及其用于按照请求输送电量的管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于一辆或更多辆电动车辆(4)的包括可再充电电池(41)的类型的移动充电单元(1)，其包括移动充电车辆(2)及安装在所述充电车辆(2)上的充电设备(3)，所述充电设备进而具有：能量蓄积组(5)，其配备有用于容纳对所述电动车辆(4)充电的能量的蓄积器(51)；逆变器(6)，其连接至所述蓄积器(51)，包括DC‑AC‑DC转换器(62)以用于将来自所述蓄积器(51)的直流电流转换为交变电流，其中，所述逆变器(6)可连接至交变电流网络(9)，并且适于将所述交变电流网络(9)的交变电流转化为直流电流以用于对所述蓄积器(51)充电；以及内部控制系统(7)，其连接至所述逆变器(6)，其适于控制所述逆变器(6)的操作；所述充电设备(3)表征为，所述逆变器(6)进一步包括：直流电流总线(63)，其连接至所述DC‑AC‑DC转换器(62)；以及DC‑DC转换器(61)，其从直流电流转换为直流电流，其连接至所述直流电流总线(63)并且可连接至所述车辆(4)的再充电电池(41)。本发明还涉及一种用于选择移动充电单元(1)的方法(200)以及一种用于按照请求管理移动充电单元(1)、蓄积能量和输送电量的管理系统(100)。

Description

一种特别是用于电动车辆的移动充电单元及其用于按照请求 输送电量的管理系统
技术领域
本发明涉及一种用于电动车辆的移动充电单元及其用于按照请求输送电量的管理系统。
更具体地，本发明涉及一种所提及类型的单元，其被集成在一种管理系统中，所述管理系统被设计和创建为允许对位于任何地方的任何类型的电动车辆进行充电，从而允许迅速充电。
背景技术
在下文中，描述将针对电动汽车的充电，但非常明显的是，描述不应被认为受限于这种具体用途。
众所周知，在市场上电动汽车目前正变得越来越普遍。
这种需求特别是因为以下事实，一方面，大城市的污染需要减少内燃汽车的地方性流通，并且另一方面，电动汽车的技术最终变得可用于日常需要。
事实上，如果与内燃车辆相比，目前电动汽车配备有能够具有充足持续时间的电池，以在减少的距离的情形下允许中/长持续时间的旅行。
此外，电动汽车的价格已经极大地降低。现在有许多对电动汽车的发展进行大量投资的汽车制造商。因此，未来电动车辆将越来越可用。
目前存在的以某种方式限制电动车辆的推广的问题在于以下事实：用于对所述车辆进行充电的能量分配器在城市中和城市之外仍未广泛应用。
特别地，在城市中仍存在基本很少并且因此远距离的用于电动车辆的充电站。
这种限制不允许更迅速地推广电动车辆的方式是清楚的，而相反电动汽车是一种对污染问题的良好解决方案，如上文所提及的。
发明内容
根据以上内容，本发明的目的因此是提出一种用于电动车辆的移动充电系统，该移动充电系统是灵活的并且可以快速地对不同类型的电动车辆充电，从而允许足够的能量储存。
本发明的另一个目的是提出一种电路图，其允许对电动车辆的更迅速充电，以便允许创建移动充电服务，以克服固定充电柱的缺点，从而促进电动车辆的推广。
本发明的主题是一种移动充电系统和用于按照请求输送电量的管理系统，如所附权利要求中所述的，其被包括在此处以用于参考。
因此，本发明的具体主题是一种特别是用于一辆或更多辆电动车辆的包括可再充电电池的类型的移动充电单元，其包括移动充电车辆和安装在所述充电车辆上的充电设备，所述充电设备进而具有：能量蓄积组，其配备有用于容纳对所述电动车辆充电的能量的蓄积器；逆变器，其连接至所述蓄积器，包括DC-AC-DC转换器以用于将来自所述蓄积器的直流电流(DC)转换为交变电流(AC)，其中，所述逆变器可连接至交变电流网络，并且适于将所述网络的交变电流转化为交变电流，转化为直流电流以用于对所述蓄积器充电；以及，内部控制系统，其连接至所述逆变器，其适于控制所述逆变器的操作；所述充电设备表征为，所述逆变器进一步包括：直流电流总线，其连接至所述DC-AC-DC转换器；以及，DC-DC转换器，其从直流电流转换为直流电流，其连接至所述直流电流总线并且可连接至所述车辆的可再充电电池。
始终根据本发明，所述逆变器可以包括一个或更多个开关，所述开关插置在所述直流电流总线与所述蓄积器之间，所述开关连接至所述内部控制系统。
仍然根据本发明，所述内部控制系统可以包括：接口面板，其借助于显示器尤其是触屏显示器可见，以突显充电参数，比如，输送的kWh、估算的充电结束时间、瞬时功率；以及接口板，其旨在借助于电缆连接至其可再充电电池必须被充电的所述电动车辆的类似的通信接口板以用于检测所述可再充电电池的电量状态，所述接口板适于检测所述充电设备的操作信息，包括：与所述蓄积器的电量和温度有关的信息以及与所述逆变器的热状况和操作状况有关的信息。
有利地根据本发明，所述蓄积器可以布置成机架构造。
进一步根据本发明，所述单元可以包括用于检测所述蓄积器的充电和放电状态的检测板，所述检测板连接到所述内部控制系统并且被配置为向所述内部控制系统提供所述蓄积器的操作变量。
优选地，根据本发明，所述单元可以包括用于将所述逆变器连接到所述车辆的所述可再充电电池的连接器。
本发明的另一目的是一种用于选择如上定义的移动充电单元的方法，包括以下步骤：A.提供主控制服务器；B.提供一个或更多个服务外围设备，比如智能手机或平板，每个都与所述移动充电单元的所述充电车辆之一的驾驶员相关联，其中，每个服务外围设备被配置成获取与相应的移动充电单元的所述能量蓄积组的电量状态有关的数据并且能够检测其地理定位参数；C.提供收发器装置，每个收发器装置与有意对相应的电动车辆充电的用户相关联，所述收发器能够检测地理定位参数；D.由用户借助于所述收发器装置向所述主控制服务器发送用于对相应的电动车辆进行电气充电的请求，还发送相应的地理定位参数；E.借助于所述主控制服务器，基于所述收发器装置和所述一个或更多个服务外围设备的地理定位参数以及每个移动充电单元的能量蓄积组的电量状态，选择移动充电单元中的一个以用于对与所述步骤D的所述收发器装置相关联的电动车辆进行充电；F.从所述能量蓄积组中汲取能量，通过所述DC-DC转换器和/或所述DC-AC-DC转换器以及所述直流电流总线，对与所述步骤D的所述请求收发器装置相关联的电动车辆进行充电。
总是根据本发明，所述收发器装置可以包括一个或更多个访问外围设备，比如智能手机等，每个访问外围设备与有意对相应的电动车辆充电的用户相关联，并且能够检测地理定位参数。
仍根据本发明，所述步骤E可以进一步包括以下步骤：确定每个移动充电单元的地理位置，以便选择服务车辆以及用于在所述步骤D中接收到的充电订单的最佳路线。
有利地，根据本发明，所述步骤E可以进一步包括以下步骤：检查所选择的充电车辆的可用性，其是否能够在请求时间内到达客户处；如果充电车辆可用，估计安装在被识别可用的充电车辆上的充电设备的电量状态；检测被识别可用的移动充电单元的充电车辆的驾驶员的剩余工作时数的可用性，从而确定并还考虑所述充电车辆的之后返回至充电站的能量自足性；通过选择哪个移动充电单元针对在所述步骤D中接收到的请求能够供应电量，由所述主控制单元检查是否已经满足所有要求；借助于所述主控制服务器，基于由所述收发器装置接收到的请求的地理位置，根据最佳路线的计算结果，将订单分派至移动充电单元；并且对于与所述步骤D的所述访问外围设备相关联的电动车辆附近的移动充电单元来说，在所述步骤的其中没有可用的移动充电单元的情况下，或者在所述步骤的其中根据可用充电容量和服务车辆的驾驶员的工作时数没有满足用于充电的必要要求的情况下，不批准充电操作。
始终根据本发明，所述地理定位参数可以包括以十进制度数/GMS度数、分、秒为单位的纬度和经度。
仍根据本发明，所述收发器设备可以包括一个或更多个用户数据控制单元，每个与待充电的电动车辆相关联，其能够检测地理定位参数和所述电动车辆的可再充电电池的电量状态，并且能够当所述可再充电电池的所述电量状态下降到低于预定阈值时，执行所述步骤D。
本发明的另一个特定目的是一种用于管理移动充电单元的管理系统，其包括：一个或更多个如上文定义的移动充电单元；主控制服务器；一个或更多个服务外围设备，比如智能手机或平板，其中每个服务外围设备与所述移动充电单元的所述充电车辆的驾驶员相关联，所述充电设备安装在所述充电车辆上，其中每个服务外围设备操作性地联接至所述内部控制系统，以用于获取与所述能量蓄积组的电量状态有关的数据，并且其中，每个服务外围设备配备有地理定位设备以用于检测服务外围设备自身的地理定位参数，其中，所述服务外围设备中的每个操作性地联接至所述主控制服务器以用于向所述主控制服务器传输服务外围设备的所述地理定位参数和与所述能量蓄积组的电量状态有关的所述数据；以及一个或更多个收发器装置，每个配备有地理定位设备，以用于检测所述收发器装置的地理定位参数，其中，每个收发器装置与有意对相应的电动车辆充电的用户相关联，其中所述收发器装置中的每个操作性地连接至所述主控制服务器以用于传输相应的收发器装置的所述地理定位参数，其中所述主控制服务器被配置成执行如上限定的方法。
总是根据本发明，所述收发器装置包括一个或更多个访问外围设备，比如智能手机等，每个访问外围设备与有意对相应的电动车辆充电的用户相关联，并且能够检测地理定位参数。
仍根据本发明，所述系统可以包括：用于收集数据的控制单元，以收集所述移动充电单元的充电车辆的数据，其连接至所述主控制服务器；用于在线支付的模块，其连接至所述主控制服务器，其中所述主控制服务器允许基于储存在用于收集数据的所述控制单元中的数据执行在线支付。
有利地，根据本发明，所述系统可以包括用于道路救援的连接模块，其连接至所述主控制服务器，从而在充电车辆或电动车辆具有紧急状况的情形下呼叫道路救援。
此外根据本发明，所述系统可以包括用于保存数据的云服务器，其连接至所述主服务器，该云服务器配备有备份模块。
优选地，根据本发明，所述收发器装置可以包括一个或更多个用户数据控制单元，每个直接或间接地连接至待充电的相应的电动车辆的检测板，所述用户数据控制单元能够检测相应的电动车辆的所述可再充电电池的电量状态和地理定位参数，其中，所述用户数据控制单元中的每个操作性地连接至所述主控制服务器，以用于在所述可再充电电池的所述电量状态下降到低于预定阈值时传输相应的访问外围设备的所述地理定位参数和充电订单。
附图说明
现在将出于说明目的根据其优选实施例(而不是限制于此)，具体参考附图的图示来对本发明进行说明，在附图中：
图1示出了根据本发明的移动充电单元的示意图；
图2示出了连接到待充电的电动车辆的图1的移动充电单元的移动充电系统的框图；
图3示出了根据本发明的移动充电系统的电力供应的示意性布线图；
图4示出了对多个电池充电的示意图；
图5示出了根据本发明的蓄积能量管理方法的流程图；
图6示出了根据本发明的用于输送电量的管理系统和移动充电单元的图示；
图7示出了根据图6的用于从系统输送电量的管理系统的操作方法的框图。
在各个图中，相似的部件将用相同的附图标记表示。
具体实施方式
参照图1和图2，可以观察到根据本发明的移动充电单元1。
移动充电单元1实质上包括充电车辆2和安装在所述充电车辆2上的充电设备3，以便到达不同的电动车辆4处以进行供应和充电。
特别地，所述充电设备3包括能量蓄积组5、逆变器6、内部控制系统7和连接器8。
能量蓄积组5包括多个电池或蓄积器51和检测板52，该检测板适于控制蓄积器51的充电和放电状态，向与其连接的内部控制系统7提供蓄积器51的操作变量。
逆变器6连接到所述能量蓄积组5，其也安装在所述充电车辆2上。
逆变器6包括DC-DC转换器61(即从直流电流转换为直流电流)，以及DC-AC-DC 62(即从直流电流转换为交变电流以及从交变电流转换为直流电流)。
逆变器6管理能量流的功率以用于对车辆蓄积器进行充电，如下面更好地解释的。
换句话说，逆变器6是根据需要用于向负载(电动车辆4)提供能量的负责部件。
逆变器6是双向类型的，并且适于执行以下功能：
-将从系统的电池输送的直流电流转化成具有适于供应待充电(根据IEC标准61851-1，以模式1、2和3，类型1、2和3来充电)的电动车辆4的电池充电器的工业电压的交变电流；
-管理用于以DC对待充电(根据IEC标准61851-1，以模式4，类型CHAdeMo和CCSCombo来充电)的电动车辆4的电池的直流充电的系统的直流电流和充电电压；
-当电池充电器连接到网络9以对蓄积器51充电时，变为或操作为电池充电器，从而反转其功能并将AC电流转化为DC电流。
集成在同一组件中的所有这些功能使得可以降低整个装备中的组件的重量和数量。
还设想了多路开关67，其被协调成使得系统可以选择性地通过网络9对蓄积器51充电，或者以直流电流或交变电流对电动车辆4的可再充电电池41充电。
还参考图3，逆变器6的电气布局旨在使重量和尺寸最小化的同时获得最大化的模块性和最大化的使用灵活性。
为了满足这些目标，逆变器6使用高频开关技术并且包括直流电流总线63，其使蓄积器51与电动车辆4侧的充电部件解耦。
特别地，可连接到待供应的电动车辆4的连接器8连接到所述DC-DC转换器61并且连接到所述DC-AC-DC转换器62，每个转换器都连接到所述直流电流总线63。
如上所述，该构造可以减小充电设备3的重量和总体尺寸。
除了以简单的方式提供增加所安装容量的可能性之外，在该机械轮廓下，蓄积器51还可以被容纳在机架构造中，以允许容易维护。
开关66被设想成在总线63和电池51之间，其连接到所述内部控制系统7并由该内部控制系统控制。
内部控制系统7连接到所述能量蓄积组5和所述逆变器6，并且包括接口面板71，该接口面板借助于显示器是可见的，该显示器优选地是触屏显示器(未在图中示出)，用户可以通过该接口面板在充电步骤期间容易地管理并控制充电设备3的操作和电池的状态。
所述内部控制系统7适于在对外部电池充电时调节所述逆变器6的操作，以及关闭和打开所述开关66以在一辆或更多辆车辆4的可再充电电池41的充电步骤期间使蓄积器51解耦。
内部控制系统7还包括接口板72，其用于检测待供应的电动车辆4的电池的电量状态，以结合所有通风要求来考虑充电设备3的蓄积器51的所有温度信息。所述接口板借助于合适的电缆73可连接到所述电动车辆4。
具体参考图2，可以观察到连接到电动车辆4的移动充电单元1的连接。
应当理解，通常，电动车辆4一般包括用于蓄积能量的可再充电电池41，其配备有其自己的可再充电电池41的操作状态的检测板42，以控制充电和放电状态，以及所述可再充电电池41的任何其它操作变量。
电动车辆4通常还包括通信接口43，以检测可再充电电池41的电量状态。
所述通信接口43借助于所述电缆73可连接到所述内部控制系统7的所述接口板72。
电动车辆4通常还包括：AC-DC转换器44，其连接到所述可再充电电池41，适于转化来自逆变器4的输出电流；以及DC-AC转换器47，其插置在可再充电电池41与待供应的马达45之间。
根据现有技术的标准，连接器8可以具有不同类型，根据该标准，充电应该以直流电流或交变电流来执行。
特别地，在需要以交变电流充电的情况下，所述逆变器6的DC-AC转换器借助于合适的连接器8连接到AC-DC转换器，以能够对可再充电电池41充电。
另外地，DC-DC转换器61直接连接到可再充电电池41，始终与特定连接器8连接。
以上描述的移动充电单元1的操作以以下方式发生。
当待供应的电动车辆4的可再充电电池41借助于内部控制系统7的接口板72和连接器8中的一个连接到移动充电系统3时，其借助于电缆73连接到电动车辆4的通信接口43，充当电池-逆变器协调器的控制系统1从电池板42处获取状态信息并将其与用于逆变器6-可再充电电池41对的正确操作所需的变量组合在一起。
通常，用于与待充电的电动汽车或车辆4对接的协议取决于充电方法，比如：
-根据IEC 61851-1的用于以三步AC(three-step AC)来充电的方法；以及
-用于以DC来充电的ChadeMo或CCScombo 2协议。
充电系统3控制导引(CP)控制信号和接近插头(PP)控制信号。
内部控制系统7被配置成用于：
-检测保护导体的连接；
-传输并规范化电动车辆4的状态(车辆已连接、车辆准备以各种步骤充电、故障)；
-借助于例如脉冲宽度调制(PWM)信号来传输与车辆中可用的最大充电电流相关的信息。
控制系统1可以集成根据开放式充电点协议(OCPP)的通信系统，该开放式充电点协议是用于充电站与充电点的中央管理系统(CPMS)之间的通信的开放式协议。
该开放式充电点协议允许任何充电点生产者连接到网络，并且出于此原因，该开放式充电点协议被充电站的各个制造商选择以创建他们的首个网络，该网络可被充电点的全部所有者和建造者、插入式电动车辆的全部驾驶员和全部电网运营商访问。
如上所述，人机接口经由彩色触屏显示器可用，其可被构建成在恶劣环境中耐用并且用于户外和汽车应用。
接口面板71具有向用户指示关键充电信息(输送的kWh、估计的充电结束时间、瞬时功率)、用于充电的授权、用于充电开始和停止的按钮、警报可视化、充电结束以及电缆移除允许指示的用途。
此外，蓄积器51的充电和放电由内部控制系统7监测，并且关于受控制的物理参数通过该内部控制系统进行管理，所述受控的物理参数比如，构成所述蓄积器51的电芯51的电压，以及与电流变量和充电电压及放电电压相关的蓄积器51的温度。
在直流电流(DC)充电的情况下，直流电流被直接供应至电动车辆4的可再充电电池41。
存在用于以直流电流充电的两种不同标准：CHADEMO和CCS(组合充电系统)。
充电系统3被配置成管理两种充电标准。
现在参考图4，示出了所述充电系统3的蓄积器51与多个可再充电电池41(每个都有待充电的相应的电动车辆4)之间的连接的示意图。
内部控制系统7允许实时地检测可再充电电池41中可用的能量，以及输送至所连接的每辆电动车辆4的蓄积器41中的每一个的能量。
考虑到由于温度的作用以及蓄积器51已经具有的充电与放电循环的次数引起的任何损失，内部控制系统7还能够评估可用的能量。
蓄积器51将适时地经历充电循环和朝向所服务的车辆4的放电周期。
充电系统3以可用功率值(kW)和能量值(kWh)来表征。
蓄积器51的功率还同时足以管理一个或更多个车辆4的充电。
内部控制系统7实时地检测可以以kWh输送的能量，并确定剩余能量的量是否足以接受另外的充电。
特别地，内部控制系统7执行图5中所示的通过瞬时评估瞬时的最大可用的和可递送的功率以及剩余能量的量的算法。该算法还评估对返回至充电基地的需要以及是否可以提议和接受用于同时充电的请求。上面指出的算法包括以下步骤：
A.检测车辆4的所请求的功率P请求，其中该车辆的连接到所述逆变器6的可再充电电池41待被充电，对以交变电流PAC请求的功率、以直流电流PDC请求的功率以及泄漏电流P损失进行求和；
B.检测每个电动车辆4所请求的用于对电动车辆(4)的连接到所述逆变器(6)的所述可再充电电池41进行充电的能量E1……En；
C.检查可用功率P可用是否大于或等于所请求的功率P请求；
D.如果可用功率P可用大于或等于所请求的功率P请求，则检查可用能量En可用是否大于或等于所请求的能量，并因此执行放电步骤；
E.否则，如果可用能量En可用大于或等于内部控制系统7的最小操作能量En最小，则执行减少能量的放电步骤；
F.否则，就停止能量的输送；
G.如果在所述步骤中，所请求的功率P请求不大于可用功率P可用，就检查可用功率P可用是否大于内部控制系统7的最小操作功率P最小；
H.如果可用功率P可用大于或等于最小功率P最小，那么接下来就是减少放电功率的步骤；并且
I.否则，就停止能量的输送。
移动充电单元1和充电设备3被集成到蓄积能量递送管理系统中并且按照请求输送电量，其能够管理来自不同用户、个体或群组的输送能量的请求，如以下更好地描述的。
特别地，管理系统100包括：主控制服务器110，中央操作单元的监测器111连接到该主控制服务器；以及用于在线支付的模块112，其可连接到银行113。
管理系统100还包括连接到所述主控制服务器110的用于道路救援的连接模块114。
主控制服务器110连接到具有相关备份模块116的云服务器115。
管理系统100还包括：数据收集控制单元120，其用于从移动充电单元1的连接至所述主控制服务器110的充电车辆2处收集数据；充电系统数据收集控制单元130，其始终属于移动充电单元1；以及多个服务外围设备140，比如智能手机或平板，每个服务外围设备与管理系统100的移动充电单元1的、其上安装有充电设备3的充电车辆2的驾驶员相关联。
因此，管理系统100包括：多个访问外围设备150，其与有意充电的用户相关联，每个访问外围设备由此与电动车辆4相关联，所述访问外围设备比如为智能手机等，其被适当地编程或配备有特定APP；以及任何用户车辆数据控制单元151，其旨在用于与所述主控制服务器110进行数据连接。
这些访问外围设备150，即所述用户数据控制单元151，可以与单个用户相关联或者与用户的群组(或群组用户，例如具有一队电动车辆4的大量客户)相关联。
此外，在每个特定区域中，管理系统100还提供用于管理该地点或区域中的充电的本地区域计算机。这些本地计算机用附图标记160表示，并连接到主控制服务器110，以用于记录相关数据。
管理系统100可以通过上文所指示出的各种终端并且尤其是借助于主控制服务器110和相关模块、服务外围设备140和访问外围设备150来执行用于借助于移动充电单元1的充电服务输送的不同操作步骤，比如：
-集成订单、客户和支付管理系统；
-集成并管理订单请求；
-允许用于智能手机和平板的用户/客户接口来生成请求/订单；
-允许用于每个PC的大型客户用户的接口以用于成队的车辆的订单请求；
-允许用于移动充电单元1的驾驶员的接口，以限定并管理任务；
-收集数据并地理地定位移动充电单元1；
-收集数据并地理地定位用户的待充电的电动车辆4。
图7示出了这些功能的组合以及它们与管理系统100的互相连接，并且在下文更好地说明。
按照一定IT规范，主控制服务器110、服务外围设备140和访问外围设备150和/或用户车辆数据控制单元151安装了在它们之间合适地协调的通信软件。
特别地，整个管理系统100的协调是通过图7中示出的流程图200中所示的方法来执行的，其主要由所述主控制服务器110来管理。
特别地，管理系统100设想的是，在步骤201中，主控制服务器110接收充电订单，该充电订单由安装在访问外围设备150或用户车辆数据控制单元151上的事先预编程的APP发出。
特别地，每个用户车辆数据控制单元151直接或间接地操作地连接至相应的电动车辆4的检测板42。
所述用户车辆数据控制单元151被编程，以便检测电动车辆4的可再充电电池41的电量状态，并且当所述可再充电电池41的所述电量状态下降到低于预定阈值时发送充电订单。
来自电动车辆4的每个充电订单始终借助于访问外围设备150(或者用户车辆数据控制单元151)被地理地定位，这形成了充电订单。
来自运输充电设备3的车辆2的充电请求被用户和/或被大型用户接收。
通过合适的优化算法知道了用于运输充电系统的车辆2的充电设备3的电量状态并知道了进行请求(在发出充电订单201的步骤中)的客户的位置以及车上具有相应充电设备3的车辆2的位置，所述主控制单元110决定哪一个充电车辆2和在何时发出用于执行充电订单的请求。
特别地，检查充电车辆2在蓄积器51中存在有足以满足所请求的电动车辆4的请求的电量的量。
然后，还验证充电车辆是否具有其自身的可用于到达待充电的电动车辆4处并可用于返回至充电基地的充足电量。
还管理了来自电动车辆4的用户的请求的紧急性。因此，还估算了充电时间，这是众所周知的，充电时间在时间方面是高度可变的。这意味着，在实际充电步骤中的任何问题的情况下，管理系统100应该设想使用在线支付模块112的在成本上的补偿。
最后，考虑充电车辆2的操作者的工作所花费的时间。
基于上文，由所述主控制单元110执行的计算机程序应该考虑以下变量：
A.所有可用充电设备3的状态；
B.运输所述充电设备3的所有充电车辆2的电量状态；
C.运载充电设备3的充电车辆2的位置(以十进制度数/GMS度数、分、秒为单位的纬度和经度)；
D.待充电的电动车辆4的位置(以十进制度数/GMS度数、分、秒为单位的纬度和经度)；
E.在订单发送时的交通量；
F.客户所请求的用于执行充电的时间；
G.车上具有充电设备3的车辆2所达到的服务状态(剩余工作时数)，以及由此的执行充电订单的输送的剩余时间的可用性。
主控制服务器110基于上述变量来确定哪一个移动充电车辆2在使用中，以及哪一个充电设备3最适于执行充电任务或请求，以及由此执行所请求的订单。
特别地，所述主控制服务器110借助于安装在其上的计算机处理程序来限定输送的时机和由使用其上安装有适当APP的访问外围设备150的任何用户接收的订单的进展的状态。
始终通过在图7中描述的过程，可以限定哪一个充电设备3以及因此哪一个充电车辆2必须返回到主管站以充电。
此外，通过图7所示的处理，主控制单元110(在可能的情况下)提供了对用户的车辆的充电插座/充电引脚的接入翻盖的打开控制。
图7中所示的过程使得可以连续地监测所有变量以迅速地决定如何限定和分派任务。
特别地，参考图7，所述过程包括以下步骤：
-在步骤201中，用户或大型用户经由安装在相应终端150中的程序或APP请求对电动车辆4进行电气充电。在该步骤期间，电动车辆4或更好的通过其发出订单的终端150被所述主控制服务器110地理地定位；
-在步骤202中，所述主控制服务器110考虑其从运载所述充电设备3的车辆2处接收的变量来处理订单，即执行移动充电单元1的选择。因为主控制服务器110接收了运载充电系统本身的充电设备3的车辆2的位置(其通过与车辆2的驾驶员相关联的外围终端来获取)和电动车辆4的位置、交通状况、客户的车辆的位置，由于对每个充电车辆2和待充电的电动车辆4的地理位置的估算或确认，对于每个充电订单都选择了最佳路线。始终在所述步骤202中，检查了各个充电车辆2的电量；
-在步骤203中，检查所选择的充电车辆2的可用性，以便验证其是否能够在请求的时间内到达客户处；
-在步骤204中，如果充电车辆2可用，那么就评估安装在被识别可用的充电车辆2上的充电设备3的电量状态(以kWh为单位)。此外，检测被识别可用的充电车辆2的驾驶员的可用性(剩余工作时数)，从而确定并还考虑随后返回至站的充足的自足性(以kWh和小时为单位)；
-在步骤205中，执行检查以验证是否满足了所有要求，并且系统100，尤其是主控制单元110确定哪一辆充电车辆2相对于所接收到的请求能够输送电量；
-在步骤206中，执行订单的分派。具体地，主控制单元110基于由一个或更多个访问外围设备150接收的(一个或更多个)请求的地理位置来计算最佳路线(对于距离和交通状况)、kWh和自足性、剩余工作时数，并且决定哪个系统和何时(基于在该时刻接收到的请求)发出用于执行充电订单的请求；
-在以上步骤203和205中分别不存在可用的充电车辆2的情况下，即未满足必要的要求，订单将不被确认(步骤207)。
此外，在优选实施例中，管理系统100提供创建数据日志，用于未来任务的自学习改进数据的所有变量都被记录在该数据日志中。
本发明的优点在于它还允许同时对不同的移动车辆进行充电。
逆变器-直流电流总线方案中还存在优点，即，其允许所服务的电动车辆的高的充电速度，以及具有高度紧凑性，从而允许在考虑固定的充电柱短缺的情况下创建移动充电服务。
已经根据其优选实施例出于说明而非限制目的描述了本发明，但是应当理解，本领域技术人员可以作出变化和/或修改，而不脱离如由所附权利要求限定的相对保护范围。

Claims (18)

1.一种移动充电单元(1)，其特别是用于包括可再充电电池(41)的类型的一辆或更多辆电动车辆(4)，包括：
移动充电车辆(2)，以及
充电设备(3)，所述充电设备安装在所述充电车辆(2)上，所述充电设备进而具有：
能量蓄积组(5)，所述能量蓄积组配备有用于储存用于对所述电动车辆(4)充电的能量的蓄积器(51)；
逆变器(6)，所述逆变器连接到所述蓄积器(51)，所述逆变器包括用于将来自所述蓄积器(51)的直流电流转换成交变电流的DC-AC-DC转换器(62)，其中，所述逆变器(6)能够连接到交变电流网络(9)并且适于将所述交变电流网络(9)的交变电流转换成用于对所述蓄积器(51)充电的直流电流；以及
内部控制系统(7)，所述内部控制系统连接到所述逆变器(6)，适于控制所述逆变器(6)的操作；
所述充电设备(3)的特征在于，所述逆变器(6)进一步包括：
直流电流总线(63)，所述直流电流总线连接到所述DC-AC-DC转换器(62)，以及
DC-DC转换器(61)，其从直流电流转换直流电流，所述DC-DC转换器连接到所述直流电流总线(63)并且能够连接到所述车辆(4)的可再充电电池(41)。
2.根据权利要求1所述的单元(1)，其特征在于，所述逆变器(6)包括插置在所述直流电流总线(63)和所述蓄积器(51)之间的一个或更多个开关(66)，所述开关(66)连接到所述内部控制系统(7)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的单元(1)，其特征在于，所述内部控制系统(7)包括：
接口面板(71)，所述接口面板能够通过显示器，优选地通过触屏显示器被看到，以突显充电参数，比如输送的KWh、估算的充电结束时间、瞬时功率；以及
接口板(72)，所述接口板旨在借助于电缆(73)连接到其可再充电电池(41)必须被充电的所述电动车辆(4)的类似的通信接口板(43)，以用于检测所述可再充电电池(41)的电量状态，所述接口板(72)适于检测所述充电设备(3)的操作信息，包括：与所述蓄积器(51)的电量和温度有关的信息以及与所述逆变器(6)的热状况和操作状况有关的信息。
4.根据前述权利要求中任一项所述的单元(1)，其特征在于，所述蓄积器(51)布置成机架构造。
5.根据前述权利要求中任一项所述的单元(1)，其特征在于，所述单元包括用于检测所述蓄积器(51)的充电状态和放电状态的检测板(52)，所述检测板(52)连接到所述内部控制系统(7)并且被配置为向所述内部控制系统(7)提供所述蓄积器(51)的操作变量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的单元(1)，其特征在于，所述单元包括用于将所述逆变器(6)连接到所述车辆(4)的所述可再充电电池(41)的连接器(8)。
7.一种用于选择根据前述权利要求中任一项所述的移动充电单元(1)的方法(200)，包括以下步骤：
A.提供主控制服务器(110)；
B.提供一个或更多个服务外围设备(140)，比如智能手机或平板，每个服务外围设备与所述移动充电单元(1)的所述充电车辆(2)之一的驾驶员相关联，其中，每个服务外围设备(140)被配置成获取与相应的移动充电单元(1)的所述能量蓄积组(5)的电量状态有关的数据并且能够检测所述移动充电单元的地理定位参数；
C.提供收发器装置(150、151)，每个收发器装置与有意对相应的电动车辆(4)充电的用户相关联，所述收发器装置能够检测地理定位参数；
D.由用户借助于所述收发器装置(150、151)向所述主控制服务器(110)发送(201)用于对相应的电动车辆(4)进行电气充电的请求，还发送相应的地理定位参数；
E.借助于所述主控制服务器(110)，基于所述收发器装置(150、151)和所述一个或更多个服务外围设备(140)的地理定位参数以及每个移动充电单元(1)的能量蓄积组(5)的电量状态，选择(202、204、206)所述移动充电单元(1)中的一个以用于对与所述步骤D的所述收发器装置(150、151)相关联的电动车辆(4)进行充电；
F.从所述能量蓄积组(5)中提取能量，通过所述DC-DC转换器(61)和/或所述DC-AC-DC转换器(62)以及所述直流电流总线(63)，对与所述步骤D的所述请求收发器装置(150、151)相关联的电动车辆(4)进行充电。
8.根据权利要求7所述的方法(200)，其特征在于，所述收发器装置包括一个或更多个访问外围设备(150)，比如智能手机等，每个访问外围设备与有意对相应的电动车辆(4)充电的用户相关联，所述访问外围设备能够检测地理定位参数。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的方法(200)，其特征在于，所述步骤E进一步包括以下步骤：
确定(202)每个移动充电单元(1)的地理位置，以便选择服务车辆(2)和用于在所述步骤D中接收的充电订单的最佳路线。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法(200)，其特征在于，所述步骤E进一步包括以下步骤：
检查(203)所选择的充电车辆(2)的可用性，所述充电车辆是否能够在所请求的时间内到达客户处；
如果所述充电车辆(2)可用，则估计(204)安装在被识别可用的充电车辆(2)上的充电设备(3)的电量状态；
检测(204)被识别可用的移动充电单元(1)的充电车辆(2)的驾驶员的剩余工作时数的可用性，确定并且还考虑所述充电车辆(2)的在之后返回到充电站的能量自足性；
通过选择哪个移动充电单元(1)针对在所述步骤D中接收到的请求能够供应电量，由所述主控制单元(110)检查(205)是否已经满足了所有要求；
借助于所述主控制单元(110)，基于由所述收发器装置(150、151)接收到的请求的地理位置，根据最佳路线的计算结果，将订单分派(206)至移动充电单元(1)；并且
对于与所述步骤D的所述访问外围设备(150)相关联的电动车辆(4)附近的移动充电单元(1)来说，在所述步骤(203)的其中没有可用的移动充电单元(1)的情况下，或者在所述步骤(205)的其中根据可用充电容量和服务车辆(2)的驾驶员的工作时数没有满足用于充电的必要要求的情况下，不批准充电操作(207)。
11.根据权利要求7-10中的任一项所述的方法(200)，其特征在于，所述地理定位参数包括以十进制度数/GMS度数、分、秒为单位的纬度和经度。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的方法(200)，其特征在于，所述收发器设备包括一个或更多个用户数据控制单元(151)，每个用户数据控制单元与待充电的电动车辆(4)相关联，所述用户数据控制单元能够检测所述电动车辆(4)的可再充电电池(41)的地理定位参数和电量状态，并且能够在所述可再充电电池(41)的所述电量状态下降到低于预定阈值时执行所述步骤D。
13.一种用于管理移动充电单元(1)的管理系统(100)，包括
一个或更多个根据权利要求1-6中任一项所述的移动充电单元(1)，
主控制服务器(110)，
一个或更多个服务外围设备(140)，比如智能手机或平板，其中每个服务外围设备(140)与所述移动充电单元(1)的其上安装有所述充电设备(3)的所述充电车辆(2)的驾驶员相关联，其中，每个服务外围设备(140)操作性地连接至所述内部控制系统(7)，以用于获取与所述能量蓄积组(5)的电量状态相关的数据，并且其中，每个服务外围设备(140)配备有地理定位设备，以用于检测所述服务外围设备(140)自身的地理定位参数，其中，每个服务外围设备(140)操作性地连接至所述主控制服务器(110)，以用于向所述主控制服务器(110)传输所述服务外围设备(140)的所述地理定位参数和与所述能量蓄积组(5)的电量状态相关的所述数据，以及
一个或更多个收发器装置(150、151)，每个收发器装置配备有用于检测所述收发器装置(150、151)的地理定位参数的地理定位设备，其中每个收发器装置(150、151)与有意对相应的电动车辆(4)充电的用户相关联，其中，所述收发器装置(150、151)中的每一个操作性地连接至所述主控制服务器(110)以用于传输相应的收发器装置(150、151)的所述地理定位参数。
其中，所述主控制服务器(110)被配置为执行根据权利要求7-12中任一项所述的方法。
14.根据权利要求13所述的管理系统(100)，其特征在于，所述收发器装置包括一个或更多个访问外围设备(150)，比如智能手机等，每个访问外围设备与有意对相应的电动车辆(4)充电的用户相关联，所述访问外围设备能够检测地理定位参数。
15.根据权利要求13或14中任一项所述的管理系统(100)，其特征在于，所述管理系统包括：
用于收集数据的控制单元(120)，所述控制单元收集所述移动充电单元(1)的充电车辆(2)的数据，所述控制单元连接至所述主控制服务器(110)，
用于在线支付的模块(112)，所述模块连接至所述主控制服务器(110)，
其中，所述主控制服务器(110)允许基于储存在用于收集数据的所述控制单元(120)中的数据执行在线支付。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的管理系统(100)，其特征在于，所述管理系统包括用于道路救援的连接模块(114)，所述连接模块连接至所述主控制服务器(110)，从而在充电车辆(2)或电动车辆(4)具有紧急状况的情形下呼叫道路救援。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的管理系统(100)，其特征在于，所述管理系统包括用于保存数据的云服务器(115)，所述云服务器连接至所述主服务器(110)，所述云服务器配备有备份模块(116)。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的管理系统(100)，其特征在于，所述收发器装置包括一个或更多个用户数据控制单元(151)，每个用户数据控制单元直接或间接连接至待充电的相应的电动车辆(4)的检测板(42)，所述用户数据控制单元能够检测相应的电动车辆(4)的所述可再充电电池(41)的电量状态和地理定位参数，其中，所述用户数据控制单元(151)中的每一个操作性地连接至所述主控制服务器(110)，以用于在所述可再充电电池(41)的所述电量状态下降到低于预定阈值时传输相应的访问外围设备(150)的所述地理定位参数和充电订单。
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