CN205945195U - 车载式检查系统及其电源系统和电源控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载式检查系统及其电源系统和电源控制器，涉及电源控制领域。该电源系统包括小功率发电机；用于向车载式检查系统供电的电池包；充电器，分别与小功率发电机和电池包电连接；电源控制器，分别与电池包和小功率发电机电连接。本实用新型通过采用小功率发电机和电池包来代替大功率发电机，能够降低车载式检查系统对发电机的峰值功率要求，并提高了电源效率。另外，由于利用小功率发电机和锂电池包代替大功率发电机，有利于车载式检查系统的轻量化设计，同时减少了噪声和震动，有利于提升用户体验和性能指标。

Description

车载式检查系统及其电源系统和电源控制器

技术领域

本实用新型涉及电源控制领域，尤其涉及一种车载式检查系统及其电源系统和电源控制器。

背景技术

车载移动式集装箱检查系统可以自由行驶到不同地点进行检查，而进行检查的地点经常没有固定电源，因此车载移动式集装箱检查系统中需自备可移动的电源。目前国内外实际产品中多使用大功率的柴油发电机来作为此移动电源。

使用现有技术存在如下缺点：

1、车载式集装箱检查系统的用电设备很多，峰值用电功率可达30kW以上，但是平均功率在10kW以下，不连续工作时全天的平均功率更小。然而发电机的额定功率需要大于峰值功率，而大功率的发电机很重，对集装箱检测系统的轻量化设计很不利。另一方面，在大部分时间内发电机的输出功率都远小于额定功率，造成浪费。

2、大功率发电机工作时震动很大，此震动会传导到加速器舱，影响加速器产生的X射线束流的剂量稳定性，进而影响成像质量。

3、大功率发电机工作时噪声很大，影响发电机附近工作舱中的操作人员的体验。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种车载式检查系统的电源系统和电源控制器，能够提高系统的电源效率。

另外，本实用新型进一步要解决的技术问题是降低车载式检查系统运行中的震动和噪声。

根据本实用新型一方面，提出一种用于车载式检查系统的电源系统，包括：小功率发电机；用于向车载式检查系统供电的电池包；充电器，分别与小功率发电机和电池包电连接；电源控制器，分别与电池包和小功率发电机电连接。

进一步地，还包括：电源选择器，分别与充电器、电源控制器和小功率发电机连接；电源选择器在外部电源和小功率发电机之间进行选择。

进一步地，还包括：第二充电器，与电池包电连接，以便外部电源向电池包供电。

进一步地，电池包为锂电池包，锂电池包包括：多个锂电池单体串并联组成的电池组；用于监控电池组电量状态，并将电量状态信息发送至电源控制器的电池管理系统。

进一步地，还包括：直流-直流变换器，与锂电池包连接；直流-直流变换器将锂电池包输出的高压直流电转换为低压直流电；和/或直流-交流变换器，与锂电池包连接；直流-交流变换器将锂电池包输出的高压直流电转换为工频交流电。

进一步地，电池包还包括用于接收车载式检查系统回馈的电能的能量回馈单元。

进一步地，车载式检查系统位于混合动力车上，电池包为混合动力车的蓄电池。

进一步地，小功率发电机包括：汽油发电机或柴油发电机；和/或取力发电机；和/或风力发电装置；和/或太阳能发电装置。

根据本实用新型的另一方面，还提出一种电源控制器，包括：电量状态接收单元；判断单元，与电量状态接收单元连接；控制单元，与判断单元连接；电量状态接收单元接收电池包发送的电量状态信息，并将电量状态信息发送至判断单元；判断单元判断电量状态是否满足车载式检查系统的工作需求，并将判断结果发送至控制单元；控制单元接收来自判断单元的判断结果，如果判断结果是不满足车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送启动指令，以便小功率发电 机向电池包充电。

进一步地，还包括：外部电源检测单元，与控制单元连接；外部电源检测单元检测是否存在外部电源，并将检测结果发送给控制单元；控制单元接收来自外部电源检测单元的检测结果，若检测结果为存在外部电源，优先通过外部电源向电池包充电。

进一步地，控制单元还用于若检测结果为不存在外部电源，则向小功率发电机发送启动指令，直到电池包的电量为已满状态。

进一步地，还包括：工作状态接收单元，与判断单元连接；工作状态接收单元接收车载式检查系统的工作状态，并将工作状态发送至判断单元，其中工作状态包括扫描状态、待机状态或停止状态；判断单元基于电量状态信息和车载式检查系统工作状态确定启停小功率发电机的时机，并将确定结果发送至控制单元；控制单元接收判断单元的确定结果，并根据确定结果向小功率发电机发送启停指令。

进一步地，还包括：耗电量获取单元，与判断单元连接；工作负荷获取单元，与判断单元连接；耗电量获取单元获得车载式检查系统在各工作状态下单位时间内的耗电量，并将各工作状态下单位时间内的耗电量发送至判断单元；工作负荷获取单元获取车载式检查系统的工作负荷，并将工作负荷发送至判断单元，其中工作负荷为车载式检查系统在不同工作状态的时间比例；判断单元根据车载式检查系统的工作状态、工作负荷和各工作状态下单位时间内的耗电量预测电池包的剩余电量是否满足车载式检查系统的工作需求，并将预测结果发送至控制单元；控制单元接收判断单元的预测结果，若预测结果为剩余电量不满足车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送启动指令；若预测结果为剩余电量满足车载式检查系统的工作需求，向小功率发电机发送停止指令。

根据本实用新型的另一方面，还提出一种车载式检查系统，包括上述任一的用于车载式检查系统的电源系统，和/或上述任一的电源控制器。

进一步地，还包括主控制器，与电源系统的电源控制器连接；主 控制器向电源系统的电源控制器发送控制指令，以便电源控制器根据控制指令向电池包进行充电。

与现有技术相比，本实用新型用于车载式检查系统的电源系统包括小功率发电机和电池包，由电源控制器根据电池包发送的电量状态信息向小功率发电机发送启停指令以控制小功率发电机通过充电器向电池包充电，通过采用小功率发电机和电池包来代替大功率发电机，能够降低车载式检查系统对发电机的峰值功率要求，提高了电源效率，并有利于车载式检查系统的轻量化设计，同时减少了噪声和震动，有利于提升用户体验和性能指标。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统一个实施例的结构示意图。

图2A为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统另一个实施例的结构示意图。

图2B为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统再一个实施例的结构示意图。

图3A为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统又一个实施例的结构示意图。

图3B为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统再一个实施例的结构示意图。

图4为本实用新型车载式检查系统的电源系统的控制方法的一个实施例的流程示意图。

图5为本实用新型车载式检查系统的电源系统的控制方法的另一个实施例的流程示意图。

图6为本实用新型车载式检查系统的电源系统的控制方法的再一个实施例的流程示意图。

图7为本实用新型电源控制器的一个实施例的结构示意图。

图8为本实用新型电源控制器的另一个实施例的结构示意图。

图9A为本实用新型电源控制器的再一个实施例的结构示意图。

图9B为本实用新型电源控制器的再一个实施例的结构示意图。

图9C为本实用新型电源控制器的再一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统一个实施例的结构示意图。该电源系统包括小功率发电机110、电池包120、充电器130和电源控制器140。其中，充电器130分别与小功率发电机110和电池包120电连接，电源控制器140分别与电池包120和小功率发电机130电连接。

小功率发电机110的功率可以小于车载式检查系统的峰值功率。在一个实施例中，小功率发电机110的功率与车载式检查系统的平均功率接近。小功率发电机110一般为2kW～10kW的汽油或柴油发电机，也可以为车载取力发电机，风力发电装置或者太阳能发电装置，也可为几种发电机的组合，发出的电为220V单相电或380V三相电。

电池包120向车载式检查系统供电，例如向车载式集装箱检查系统的各用电设备供电。在一个实施例中电池包120可以为高压锂电池包，由多节动力锂电池单体串并联组成的电池组构成，总电压一般在100V～500V，总容量一般为5kWh～80kWh。高压锂电池包中包含电池管理系统，可以监控电池电压、电量等状态，并将电量状态信息发给电源控制器140。由于高压锂电池包质量轻、容量大、输出电流大，因此能够满足大功率用电设备的线路需要和设备总体质量需求。在另一个实施例中，若车载式检查系统位于混合动力车上，电池包120可以为混合动力车的蓄电池，能够充分利用检查系统自身的蓄电能力。电池包120还可以包括一个能量回馈单元，当车载式检查系统的各用电设备具有制动能量回馈功能时，电池包120能够利用回馈的能量充电，符合节能减排的要求。

充电器130一般为纯电动汽车车载充电机，用于向电池包120充电，输入电压一般为220V单相或380V三相，充电功率一般为2kW～10kW，最大充电功率通常有3.3kW和6.6kW两种规格。

电源控制器140接收电池包120发送的电量状态信息，根据电量状态信息向小功率发电机110发送启停指令，以便小功率发电机110根据启停指令通过充电器130向电池包120充电。

在该实施例中，通过设置小功率发电机、电池包、充电器、电源 控制器及其连接关系，并且电源控制器接收电池包发送的电量状态信息，根据电量状态信息向小功率发电机发送启停指令，小功率发电机根据接收的电源控制器发送的启停指令向电池包充电。本实施例中由电池包提供检查系统所需的短时间大功率电流，小功率发电机可以稳定在额定功率运行，能够降低车载式检查系统对发电机的峰值功率要求，提高了工作效率。另外，使用小功率发电机、锂电池包及其它部件组成电源系统来替代大功率发电机，能够降低车载式检查系统的总重量，并能降低震动和噪声。

图2A为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统另一个实施例的结构示意图。该车载式检查系统可以为车载式集装箱检查系统，该电源系统包括小功率发电机210、电源选择器220、充电器230、电池包240和电源控制器250。其中，电源控制器250分别与小功率发电机210、电源选择器220和电池包240电连接，电源选择器220还分别与小功率发电机210和充电器230电连接，充电器230与电池包240电连接。

小功率发电机210的功率可以小于车载式集装箱检查系统的峰值功率。发出的电为220V单相电或380V三相电，其中小功率发电机可以通过远程控制启停，并将电流输出到电源选择器220。

电源选择器220根据电源控制器230的设置，选择小功率发电机210或外部电源261或开路输出到充电器240。

在一个实施例中，该电源系统还可以包括外部电源接口260，外部电源接口260与电源选择器230电连接，用于接入外部电源261。外部电源可以为固定场地上的220V单相电或380V三相电，并适配到合适的电压，例如220V单相电或380V三相电。电源控制器250能够通过外部电源接口260检测外部电源的状态，当存在外部电源时，电源选择器220会选择使外部电源接口260的输出连接到充电器230的输入端，同时小功率发电机210停止。使用外部电源能够实现零排放，达到无污染的效果。

充电器230，一般为纯电动汽车用车载充电机，给电池包240充 电，输入电压一般为220V单相或380V三相，充电功率一般为2kW～10kW，最大充电功率通常有3.3kW和6.6kW两种规格。

在一个实施例中，电池包240可以为高压锂电池包，由多节动力锂电池单体串并联组成的电池组构成，总电压一般在100V～500V，总容量一般为5kWh～80kWh。锂电池包具有质量轻、容量大、输出电流大的优点，可以选择锂电池包。另外，由于车载式集装箱检查系统各用电设备的功率很大，电压低会导致电流很大，线路很难满足，可以选择高压锂电池包。高压锂电池包中包含电池管理系统，可以监控电池电压、电量等状态，将电池电量信息发给电源控制器250。

电池包240向车载式集装箱检查系统的各用电设备供电。电池包240还可以设置有能量回馈单元，当用电设备具有制动能量回馈功能时，电池包240可以利用回馈的能量充电。

电源控制器250还可以接收车载式集装箱检查系统主控制器或加速器给出的工作状态信息，并结合电池包240中电池管理系统收集的电量等信息，控制小功率发电机210的启停与电源选择器220的配置。

例如，当电源控制器250检测到车载式集装箱检查系统处于低负荷工作状态时，在工作时小功率发电机210停止，电池包240中存储的电量足以完成额定时间的检查工作，直到休息或者转场。在休息或转场的过程中，通过连接外部电源261或启动小功率发电机210给电池包240充电，补充上一段工作时间中使用掉的电量。在此工作模式下，小功率发电机210在进行检查工作时不启动，没有产生噪声，操作人员的体验好，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

当电源控制器250检测到车载式集装箱检查系统处于中负荷工作状态时，在工作时小功率发电机210启动，电源控制器250检测到加速器将要开始出束时，使小功率发电机210停止，直到检测到加速器出束完毕，使小功率发电机210重新启动。当完成额定时间的检查工作后，在休息或转场的过程中，如果电池包240的电量不满，则通过连接外部电源261或启动小功率发电机210给电池包240充电，补充上一段工作时间中亏欠的电量。在此工作模式下，小功率发电机210 间歇启动，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

当电源控制器250检测到车载式集装箱检查系统处于高负荷工作状态时，在工作时小功率发电机210一直启动。当完成额定时间的检查工作后，在休息或转场的过程中，如果电池包240的电量不满，则通过连接外部电源261或启动小功率发电机210给电池包240充电，补充上一段工作时间中亏欠的电量。在此工作模式下，小功率发电机210虽然一直启动，但小功率发电机210由于功率较小，产生的噪声和震动比传统方案中的大功率发电机小。

在该实施例中，通过设置小功率发电机、电池包及其它部件组成电源系统来代替大功率发电机，若使用5kW小功率发电机(约100kg)，使用20kWh的电池包(约250kg)，加上其它部件，总重小于400kg。能够降低车载式集装箱检查系统的总重量。由小功率发电机或者外部电源给电池包充电，由电池包提供检查所需的短时间大功率电流，该系统的小功率发电机可以稳定在额定功率运行，效率高。另外，在低负荷工作状态时，若休息场地有外部电源，可以做到零排放，无污染。并且本实用新型能够减小噪声，用户体验较好。同时减小震动，减小对加速器产生的X射线束流的剂量稳定性的影响，提高了性能指标。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2B所示，电源系统200还可以包括直流-直流变换器270，直流-直流变换器270与电池包240电连接，将电池包240输出的高压直流电源转换为低压24V或12V直流电源，给车载式集装箱检查系统的低压直流用电器281(如PLC、继电器等)供电。

该电源系统200还可以包括直流-交流变换器271，直流-交流变换器271与电池包240电连接，将电池包240输出的高压直流电源逆变为50Hz/220V工频交流电源，给车载式集装箱检查系统的工频交流用电器282(如计算机、打印机等)供电。

当电源系统连接高压直流用电器280，如电机或驱动器时，电池包240还可以直接给车载式集装箱检查系统中的高压直流用电器280供电。

在该实施例中，电源系统可以向车载式集装箱检查系统的用电设备提供相适应的电压电流，使用范围广泛，能够满足设备的用电需求。

在一个实施例中，电源控制器250还可以接收主控制器290发送的车载式集装箱检查系统的工作负荷状态、配置参数等信息。或者接收主控制器发送的控制指令，并根据控制指令向电池包进行充电。例如，当存在外部电源时，主控制器向电源控制器发送可以使用外部电源命令，则允许外部电源接口的输出端连接到充电器的输入端，通过外部电源向电池包充电。当主控制器发送不允许使用外电源时，则通过小功率发电机或其他方式向电池包充电。

该电源系统能够很好的与现有车载式集装箱检查系统的其它设备相配合，对车体的整体改动不大，便于实现。

图3A为本实用新型用于车载式检查系统的电源系统又一个实施例的结构示意图。该车载式检查系统可以为车载式集装箱检查系统，该电源系统包括小功率发电机310、充电器320、第二充电器330、电池包340和电源控制器350。其中，电源控制器350分别与小功率发电机310和电池包340电连接，充电器330分别与小功率发电机310和电池包340电连接，第二充电电器330和电池包340电连接。

小功率发电机310的功率可以小于车载式集装箱检查系统的峰值功率。发出的电为220V单相电或380V三相电，其中小功率发电机可以通过远程控制启停，通过充电器320向电池包340充电。

在一个实施例中，该电源系统还可以包括外部电源接口360，外部电源接口360与第二充电器330电连接，用于接入外部电源361。外部电源可以为固定场地上的220V单相电或380V三相电，并适配到合适的电压，例如220V单相电或380V三相电。电源控制器350能够通过外部电源接口360检测外部电源的状态，当存在外部电源时，可以由外部电源通过第二充电器330向电池包340充电，同时小功率发电机310停止工作。

在一个实施例中，电池包340可以为高压锂电池包，由多节动力锂电池单体串并联组成的电池组构成，总电压一般在100V～500V，总 容量一般在5kWh～80kWh。锂电池包具有质量轻、容量大、输出电流大的优点，可以选择锂电池包。另外，由于车载式集装箱检查系统的用电设备的功率很大，电压低会导致电流很大，线路很难满足，可以选择了高压锂电池包。高压锂电池包中包含电池管理系统，可以监控电池电压、电量等状态，将电池电量信息发给电源控制器350。

电池包340向车载式集装箱检查系统的用电设备供电。电池包340还可以设置有能量回馈单元，当用电设备具有制动能量回馈功能时，电池包340可以利用回馈的能量充电。

电源控制器350还可以接收车载式检查系统主控制器或加速器给出的工作状态信息，并结合电池包340中电池管理系统收集的电量等信息，选择外部电源或控制小功率发电机310的启停。

例如电源控制器350获得的车载式集装箱检查系统工作状态包括扫描状态、待机状态和停止状态，可以通过记录处于不同扫描状态的时间，并从电池包中获得电量的变化信息，进而估算出三种状态下的单位时间耗电量。还可以记录并统计不同工作状态在一段时间内的时间比例，即计算工作负荷。例如，扫描状态、待机状态和停止状态在一天内的时间比例为1:3:5则为高负荷状态，若扫描状态、待机状态和停止状态在一天内的时间比例为1:3:10则为低负荷状态，本领域的技术人员应当理解，此处为举例说明，在实际应用中可以根据具体情况设定不同比例状态下为低负荷、中负荷或高负荷。此工作负荷也可以通过外部控制器手动设置。在一个实施例中，记录并统计过去一段时间内处于不同工作状态的时间比例，预测未来一段时间的工作负荷，电源控制器根据预测的工作负荷以及不同工作状态下的单位时间耗电量预测未来一段时间的平均单位时间耗电量。并根据配置参数、当前时间、预期平均单位时间耗电量以及剩余电池电量，预测剩余电量是否足够本天或本次的作业所需，若不足，则启动小功率发电机，若足够，则停止小功率发电机。

在该实施例中，通过设置小功率发电机、电池包及其它部件组成电源系统来代替大功率发电机，若使用5kW小功率发电机(约100kg)， 使用20kWh的电池包(约250kg)，加上其它部件，总重小于400kg。能够降低车载式集装箱检查系统的总重量。由小功率发电机或者外部电源给电池包充电，由电池包提供检查所需的短时间大功率电流，该系统的小功率发电机可以稳定在额定功率运行，效率高。另外，在低负荷工作状态时，若休息场地有外部电源，可以做到零排放，无污染。并且本实用新型能够减小噪声，用户体验较好。同时减小震动，减小对加速器产生的X射线束流的剂量稳定性的影响，提高了性能指标，进一步提高了成像质量。

在本实用新型的另一个实施例中，如图3B所示，电源系统300还可以包括直流-直流变换器370，直流-直流变换器370与电池包340电连接，将电池包340输出的高压直流电源转换为低压24V或12V直流电源，给车载式集装箱检查系统的低压直流用电器381(如PLC、继电器等)供电。

该电源系统300还可以包括直流-交流变换器371，直流-交流变换器371与电池包340电连接，将电池包340输出的高压直流电源逆变为50Hz/220V工频交流电源，给车载式集装箱检查系统的工频交流用电器382(如计算机、打印机等)供电。

电池包340还可以直接向给车载式集装箱检查系统中的高压直流用电器380(如电机及驱动器等)供电。

在该实施例中，电源系统可以向车载式集装箱检查系统的用电设备提供相适应的电压电流，使用范围广泛，能够满足设备的用电需求。

在另一个实施例中，电源控制器350还可以接收主控制器390发送的车载式集装箱检查系统的工作负荷状态、配置参数等信息。或者接收主控制器发送的控制指令，并根据控制指令向电池包进行充电。例如，当存在外部电源时，主控制器向电源控制器发送可以使用外部电源命令，则允许外部电源接口的输出端连接到充电器的输入端，通过外部电源向电池包充电。当主控制器发送不允许使用外电源时，则通过小功率发电机或其他方式向电池包充电。

该电源系统能够很好的与现有车载式集装箱检查系统的其它设 备相配合，对车体的整体改动不大，便于实现。

图4为本实用新型车载式检查系统的电源系统的控制方法的一个实施例的流程示意图。该步骤由电源控制器执行。

在步骤410，接收电池包发送的电量状态信息。

电池包可以为高压锂电池包，由多节动力锂电池单体串并联组成的电池组构成，总电压一般在100V～500V，总容量一般在5kWh～80kWh。高压锂电池包中包含电池管理系统，可以监控电池电压等状态，并将电量信息发给电源控制器。锂电池包具有质量轻、容量大、输出电流大的优点，可以选择锂电池包。另外，由于车载式检查系统的功率很大，电压低会导致电流很大，线路很难满足，可以选择了高压锂电池包。

在步骤420，根据电量状态信息向小功率发电机发送启停指令，以便小功率发电机根据启停指令向电池包充电。

即判断电池包的剩余电量是否能够满足车载式检查系统的用电需求。例如，判断电量状态信息是否大于阈值。若大于阈值，则向小功率发电机发送停止指令，即由电池包向车载式检查系统的用电设备供电；否则，向小功率发电机发送启动指令，以便小功率发电机向电池包充电。

小功率发电机的功率可以小于车载式检查系统的峰值功率。在一个实施例中，小功率发电机的功率与集装箱检查系统的平均功率接近。发出的电为220V单相电或380V三相电。

电池包可以直接向车载式检查系统中的高压直流用电器供电，例如，直接向电机及驱动器等供电，当高压直流用电器中的电机及驱动器具有制动能量回馈功能时，电池包可以利用回馈的能量充电。或者，还可以通过直流-直流变换器将电池包输出的高压直流电转换为24V或12V的低压直流电，并向与低压直流电适配的直流用电器供电，例如，向如PLC、继电器等供电。或者，还可以通过直流-交流变换器将电池包输出的高压直流电转换为50Hz/220V工频交流电，并向与工频交流电适配的工频交流用电器供电，例如向如计算机、打印机等供 电。

在该实施例中，通过接收电池包发送的电量状态信息，并根据电量状态信息向小功率发电机发送启停指令，以便小功率发电机根据接收的启停指令向电池包充电。本实施例中的小功率发电机可以稳定在额定功率运行，提高了工作效率。另外，使用小功率发电机、锂电池包及其它部件组成电源系统来替代大功率发电机，能够降低车载式检查系统的总重量，并能降低震动和噪声。

图5为本实用新型车载式检查系统的电源系统的控制方法的另一个实施例的流程示意图。

在步骤510，接收电池包发送的电量状态信息。

在步骤520，判断电量状态信息是否大于阈值。若大于阈值，则执行步骤530，否则，执行步骤540。

即判断电池包的剩余电量是否能够满足车载式检查系统用电设备的用电需求。

在步骤530，不需要向电池包充电。

即可以由电池包向车载式检查系统供电。

在步骤540，检测是否存在外部电源，若存在外部电源，则执行步骤550，否则执行步骤560。

可以通过外部电源接口检测是否存在外部电源。

在步骤550，优先通过外部电源向电池包充电。

在一个实施例中，也可以接收主控制器的控制指令，若控制指令中允许使用外部电源，则优先使用外部电源向电池包充电。若控制指令中不允许使用外部电源，则执行步骤560，即通过小功率发电机向电池包充电。

在步骤560，向小功率发电机发送启动指令，以便小功率发电机向电池包充电。

在一个实施例中，可以保持小功率发电机一直启动，直到电池包的电量为已满状态。

在本实用新型的实施例中，通过判断电池包的剩余电量是否能够 满足车载式检查系统用电设备的用电需求，若不满足，则优先使用外部电源对电池包充电，可以做到零排放，并且没有污染。在没有外部电源时，通过启动小功率发电机向电池包充电，小功率发电机可以稳定在额定功率运行，效率高，并且产生的噪声和震动小，提高了性能指标。

在另一个实施例中，如果检测到存在外部电源，并且电池包的电量状态不满，也可以利用外部电源对电池包进行充电。

图6为本实用新型车载式检查系统的电源系统的控制方法的再一个实施例的流程示意图。

在步骤610，接收电池包发送的电量状态信息。

在步骤620，接收车载式检查系统的工作状态。

车载式检查系统的工作状态主要包括扫描状态、待机状态和停止状态，该工作状态可以由主控制器给出，也可以由操作人员手动设置。也可以是根据电池电量等信息自动检测出来。当车载式检查系统的工作状态为扫描状态时，检查系统中的加速器可以为出束状态或非出束状态。

在步骤630，基于电量状态信息和车载式检查系统工作状态确定启停小功率发电机的时机，向小功率发电机发送启停指令。

在一个实施例中，确定需要向电池包充电时，可以优选考虑是否存在外部电源。

不存在外部电源时，该步骤可以根据不同的策略去执行，例如：

策略一

获得车载式检查系统在各工作状态下单位时间内的耗电量。例如，记录处于不同工作状态的时间，并从电池包中获得电量的变化信息，进而估算出三种状态下的单位时间耗电量。

获取车载式检查系统的工作负荷。即计算车载式检查系统在不同工作状态的时间比例。例如，扫描状态、待机状态和停止状态在一天内的时间比例为1:3:5则为高负荷状态，若扫描状态、待机状态和停止状态在一天内的时间比例为1:3:10则为低负荷状态，本领域的技术 人员应当理解，此处为举例说明，在实际应用中可以根据具体情况设定不同比例状态下为低负荷、中负荷或高负荷。

在一个实施例中，记录并统计过去一段时间内处于不同工作状态的时间比例，预测未来一段时间的工作负荷。

根据预测的工作负荷以及不同工作状态下的单位时间耗电量预测未来一段时间的平均单位时间耗电量。

根据配置参数、当前时间、工作状态、预期平均单位时间耗电量以及剩余电池电量，预测剩余电量是否足够本天或本次的作业所需，若能够满足本天或本次的作业所需则不需要启动小功率发电机，否则，启动小功率发电机，并通过小功率发电机向电池包充电。

策略二

如果电池的剩余电量大于一定的值，且车载式检查系统进入扫描状态，则向小功率发电机发送停止指令，直到车载式检查系统退出扫描状态，则向小功率发电机发送启动指令。由于小功率发电机间歇启动，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

在一个实施例中，当车载式检查系统进入扫描时，进一步判断加速器是否开始出束，若加速器开始出束，则向小功率发电机发送停止指令，直到加速器出束完毕，则向小功率发电机发送启动指令。

策略三

判断车载式检查系统处于何种负荷状态，以及剩余电量是否大于一定的值。

若车载式检查系统为低负荷工作状态，且电池包的剩余电量大于阈值，则向小功率发电机发送停止指令。

例如，当车载式集装箱检查系统处于低负荷工作状态时，在工作时小功率发电机停止，电池包中存储的电量足以完成额定时间的检查工作，直到休息或者转场，在休息或转场的过程中，通过连接外部电源或启动小功率发电机给电池包充电，补充上一段工作时间中使用掉的电量。在此工作模式下，小功率发电机在进行检查工作时不启动，没有产生噪声，操作人员的体验好，扫描时没有震动来影响加速器， 对性能有利。

若车载式检查系统为中负荷工作状态，且电池包的剩余电量大于阈值，则向小功率发电机发送间歇启动指令。

例如，当车载式集装箱检查系统处于中负荷工作状态时，在工作时小功率发电机启动，电源控制器检测到加速器将要开始出束时，使小功率发电机停止，直到检测到加速器出束完毕，使小功率发电机重新启动。当完成额定时间的检查工作后，在休息或转场的过程中，如果电池包的电量不满，则通过连接外部电源或启动小功率发电机给电池包充电，补充上一段工作时间中亏欠的电量。在此工作模式下，小功率发电机间歇启动，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

若车载式检查系统为高负荷工作状态，则可以不考虑电池的电量状态，保持向小功率发电机发送处于启动指令启动状态。

例如，当车载式集装箱检查系统处于高负荷工作状态时，在工作时小功率发电机一直启动。当完成额定时间的检查工作后，在休息或转场的过程中，如果电池包的电量不满，则通过连接外部电源或启动小功率发电机给电池包充电，补充上一段工作时间中亏欠的电量。在此工作模式下，小功率发电机虽然一直启动，但小功率发电机由于功率较小，产生的噪声和震动比传统方案中的大功率发电机小。

本领域的技术人员应当理解，可以根据不同的情况参考上述策略中的一种或多种控制小功率发电机的启动时机。

在该实施例中，通过应用不同的策略，确定启停小功率发电机的时机，向小功率发电机发送启停指令。小功率发电机可以稳定在额定功率运行，效率高。另外，在低负荷工作状态时，若休息场地有外部电源，可以做到零排放，无污染。并且本实用新型能够减小噪声，用户体验较好。同时减小震动，提高了性能指标。

图7为本实用新型电源控制器的一个实施例的结构示意图。该电源控制器包括电量状态接收单元710、判断单元720和控制单元730，其中判断单元720与电量状态接收单元710连接，控制单元730与判断单元720连接，具体可以为电连接。

电量状态接收单元710接收电池包发送的电量状态信息，并将电量状态信息发送至判断单元720。

电池包可以为高压锂电池包，由多节动力锂电池单体串并联组成的电池组构成，总电压一般在100V～500V，总容量一般在5kWh～80kWh。高压锂电池包中包含电池管理系统，可以监控电池电压等状态，并将电量信息发给电源控制器。锂电池包具有质量轻、容量大、输出电流大的优点，可以选择锂电池包。另外，由于用电器功率很大，电压低会导致电流很大，线路很难满足，可以选择了高压锂电池包。

判断单元720判断电量状态是否满足车载式检查系统的工作需求，并将判断结果发送至控制单元730。

例如，判断电量状态信息是否大于阈值。若大于阈值，则满足车载式检查系统的工作需求，否则，不满足车载式检查系统的工作需求。

控制单元730接收电量状态判断单元720的判断结果，若判断结果为不满足车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送启动指令，以便小功率发电机向电池包充电。

小功率发电机的功率可以小于车载式检查系统的峰值功率。在一个实施例中，小功率发电机的功率与集装箱检查系统的平均功率接近。发出的电为220V单相电或380V三相电。

电池包可以直接向车载式检查系统中的高压直流用电器供电，例如，直接向电机及驱动器等供电，当高压直流用电器中的电机及驱动器具有制动能量回馈功能时，电池包可以利用回馈的能量充电。或者，还可以通过直流-直流变换器将电池包输出的高压直流电转换为24V或12V的低压直流电，并向与低压直流电适配的直流用电器供电，例如，向如PLC、继电器等供电。或者，还可以通过直流-交流变换器将电池包输出的高压直流电转换为50Hz/220V工频交流电，并向与工频交流电适配的工频交流用电器供电，例如向如计算机、打印机等供电。

在该实施例中，通过接收电池包发送的电量状态信息，并根据电 量状态信息向小功率发电机发送启停指令，以便小功率发电机根据接收的启停指令向电池包充电。本实施例中的小功率发电机可以稳定在额定功率运行，提高了工作效率。另外，使用小功率发电机、锂电池包及其它部件组成电源系统来替代大功率发电机，能够降低车载式检查系统的总重量，并能降低震动和噪声。

图8为本实用新型电源控制器的另一个实施例的结构示意图。电源控制器包括电量状态接收单元810、判断单元820、外部电源检测单元830和控制单元840，其中判断单元820与电量状态接收单元810连接，外部电源检测单元830与判断单元820连接，控制单元840与外部电源检测单元830连接，具体可以为电连接。

电量状态接收单元810接收电池包发送的电量状态信息，并将电量状态信息发送至判断单元820。

判断单元820判断电量状态是否满足车载式检查系统的工作需求，并将判断结果发送至外部电源检测单元830。

若电池包的剩余电量能够满足车载式检查系统用电设备的用电需求，则不需要向电池包充电。

外部电源检测单元830检测是否存在外部电源，并将检测结果通知控制单元840。

可以通过外部电源接口检测是否存在外部电源。

控制单元840接收来自外部电源检测单元830的检测结果，若检测结果为存在外部电源，则优先通过外部电源向电池包充电。

在一个实施例中，若没有外部电源，控制单元840则向小功率发电机发送启动指令，直到电池包的电量为已满状态。

在另一个实施例中，只要检测到存在外部电源，并且电池包的电量状态不满，也可以利用外部电源对电池包进行充电。

在另一个实施例中，控制单元840也可以接收主控制器的控制指令，若控制指令中允许使用外部电源，则优先使用外部电源向电池包充电。若控制指令中不允许使用外部电源，则通过小功率发电机向电池包充电。

在本实用新型的实施例中，通过判断电池包的剩余电量是否能够满足车载式检查系统用电设备的用电需求，若不满足，则优先使用外部电源对电池包充电，可以做到零排放，并且没有污染。在没有外部电源时，通过启动小功率发电机向电池包充电，小功率发电机可以稳定在额定功率运行，效率高，并且产生的噪声和震动小，提高了性能指标。

本实用新型的另一个实施例，如图9A所示。电源控制器包括电量状态接收单元910、工作状态接收单元920、判断单元930和控制单元940，其中判断单元930分别与电量状态接收单元910和工作状态接收单元920连接，控制单元940与判断单元930连接，具体可以为电连接。

电量状态接收单元910接收电池包发送的电量状态信息，并将电量状态信息发送至判断单元930。

电量状态信息包括剩余电量。

工作状态接收单元920接收车载式检查系统的工作状态，并将工作状态信息发送至判断单元930。

车载式检查系统的工作状态主要包括扫描状态、待机状态和停止状态，该工作状态可以由主控制器给出，也可以由操作人员手动设置。也可以是根据电池电量等信息自动检测出来。当车载式检查系统的工作状态为扫描状态时，检查系统中的加速器可以为出束状态或非出束状态。

判断单元930基于电量状态信息和车载式检查系统工作状态确定启停小功率发电机的时机，向小功率发电机发送启停指令。

其中，如图9B所示，在一个实施例中还可以包括耗电量获取单元950，耗电量获取单元950与判断单元930连接，具体可以为电连接。耗电量获取单元950获得车载式检查系统在各工作状态下单位时间内的耗电量，并将各工作状态下单位时间内的耗电量发送至判断单元930。

例如，电源控制器可以记录处于不同工作状态的时间，并从电池 包中获得电量的变化信息，进而估算出三种状态下的单位时间耗电量。根据工作负荷以及不同工作状态下的单位时间耗电量预测未来一段时间的平均单位时间耗电量。

在一个实施例中，还可以包括工作负荷获取单元960，工作负荷获取单元960与判断单元930连接，具体可以为电连接。工作负荷获取单元960获取车载式检查系统的工作负荷，并将工作负荷发送至判断单元930。即计算车载式检查系统在不同工作状态的时间比例。例如，扫描状态、待机状态和停止状态在一天内的时间比例为1:3:5则为高负荷状态，若扫描状态、待机状态和停止状态在一天内的时间比例为1:3:10则为低负荷状态，本领域的技术人员应当理解，此处为举例说明，在实际应用中可以根据具体情况设定不同比例状态下为低负荷、中负荷或高负荷。

在一个实施例中，工作负荷获取单元960记录并统计过去一段时间内处于不同工作状态的时间比例，预测未来一段时间的工作负荷。

判断单元930根据工作状态、预测的车载式检查系统的工作负荷和各工作状态下单位时间内的耗电量预测电池包的剩余电量是否满足车载式检查系统的工作需求。

控制单元940根据判断单元930的预测结果，若剩余电量不满足车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送启动指令；若剩余电量满足车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送停止指令。

在另一个实施例中，如图9C所示，电源控制器进一步还可以包括用于接收配置参数、当前时间的参数接收单元970，参数接收单元970与判断单元930连接，具体可以为电连接。

判断单元930根据车载式检查系统的工作负荷和各工作状态下单位时间内的耗电量预测未来一段时间内的平均单位时间耗电量；并根据配置参数、当前时间、工作状态、预期平均单位时间耗电量和电池包的剩余电量预测电池包的剩余电量是否满足车载式检查系统的工作需求，并将判断结果发送至控制单元940。

控制单元940根据判断单元930的判断结果，若判断结果为剩余电量不满足车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送启动指令；若剩余电量满足车载式检查系统的工作需求，向小功率发电机发送停止指令。

在另一个实施例中，还是如图9A所示，电量状态接收单元910还接收电池包发送的电量状态信息，并将电量状态信息发送至判断单元930。

工作状态接收单元920接收车载式检查系统的工作状态，并将工作状态信息发送至判断单元930。

判断单元930判断剩余电量是否大于一定的值，且车载式检查系统是否进入扫描状态，并将判断结果发送至控制单元940。

控制单元940接收判断单元930的判断结果，如果剩余电量大于一定的值，且车载式检查系统进入扫描状态，则向小功率发电机发送停止指令，直到车载式检查系统退出扫描状态，则向小功率发电机发送启动指令。

进一步地，判断单元930还判断剩余电量是否大于一定的值，且加速器是否出束完毕。

控制单元940接收判断单元930的判断结果，如果剩余电量大于一定的值，且加速器开始出束，则向小功率发电机发送停止指令，直到加速器出束完毕，则向小功率发电机发送启动指令。

由于小功率发电机间歇启动，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

在另一个实施例中，判断单元930确定车载式检查系统的当前工作负荷并判断电池包的剩余电量是否大于阈值。其中工作负荷可以由一段时间内处于不同工作状态的时间比例确定。

控制单元940根据判断单元930的判断结果，若车载式检查系统为低负荷工作状态，且电池包的剩余电量大于阈值，则向小功率发电机发送停止指令；若车载式检查系统为中负荷工作状态，且电池包的剩余电量大于阈值，则向小功率发电机发送间歇启动指令；若车载式 检查系统为高负荷工作状态，则向小功率发电机发送启动指令。

例如，当检查系统处于低负荷工作状态时，在工作时小功率发电机停止，电池包中存储的电量足以完成额定时间的检查工作，直到休息或者转场，在休息或转场的过程中，通过连接外部电源或启动小功率发电机给电池包充电，补充上一段工作时间中使用掉的电量。在此工作模式下，小功率发电机在进行检查工作时不启动，没有产生噪声，操作人员的体验好，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

当车载式检查系统处于中负荷工作状态时，在工作时小功率发电机启动，电源控制器检测到加速器将要开始出束时，使小功率发电机停止，直到检测到加速器出束完毕，使小功率发电机重新启动。当完成额定时间的检查工作后，在休息或转场的过程中，如果电池包的电量不满，则通过连接外部电源或启动小功率发电机给电池包充电，补充上一段工作时间中亏欠的电量。在此工作模式下，小功率发电机间歇启动，扫描时没有震动来影响加速器，对性能有利。

当车载式检查系统处于高负荷工作状态时，在工作时小功率发电机一直启动。当完成额定时间的检查工作后，在休息或转场的过程中，如果电池包的电量不满，则通过连接外部电源或启动小功率发电机给电池包充电，补充上一段工作时间中亏欠的电量。在此工作模式下，小功率发电机虽然一直启动，但小功率发电机由于功率较小，产生的噪声和震动比传统方案中的大功率发电机小。

在本实用新型的另一个实施例中，一种车载式检查系统，具体可以为一种车载式集装箱检查系统，该检查系统包括上述的电源系统。在另一个实施例中，包括上述的电源控制器。由于车载式检查系统应用在不同的地点，工作负荷差别很大，例如，在最繁忙的港口，每小时可能会扫100多个集装箱卡车，连续48小时；在边境抽查使用时，可能一天只扫描几辆集装箱卡车。本实用新型的车载式检查系统由于设置了小功率发电机、电池包等，既能够满足用电设备的峰值用电功率，又能够在用电量少时节省能源，能够实现大范围负荷变化的情况，进而提高效率。并且本实用新型的车载式检查系统的小功率发电机和 锂电池包相结合，总重量减小，有利于车辆移动。另外，在小功率发电机启动时，由于小功率发电机的功率较小，产生的噪声和震动比传统方案中的大功率发电机小，提高了用户体验感以及有利于提升成像质量。

在另一个实施例中，车载式检查系统还可以包括主控制器，电源系统接收主控制器发送的各种控制指令，与控制指令相结合执行相应的操作。

本领域的技术人员应当理解，可以根据不同的情况参考上述策略中的一种或多种控制小功率发电机的启动时机。

在该实施例中，通过应用不同的策略，确定启停小功率发电机的时机，向小功率发电机发送启停指令。小功率发电机可以稳定在额定功率运行，效率高。另外，在低负荷工作状态时，若休息场地有外部电源，可以做到零排放，无污染。并且本实用新型能够减小噪声，用户体验较好。同时减小震动，提高了性能指标。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种用于车载式检查系统的电源系统，其特征在于，包括：

小功率发电机；

用于向所述车载式检查系统供电的电池包；

充电器，分别与所述小功率发电机和所述电池包电连接；

电源控制器，分别与所述电池包和所述小功率发电机电连接。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括：

电源选择器，分别与所述充电器、所述电源控制器和所述小功率发电机连接；

所述电源选择器在外部电源和所述小功率发电机之间进行选择。

3.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括：

第二充电器，与所述电池包电连接，以便外部电源向所述电池包供电。

4.根据权利要求1-3任一所述的电源系统，其特征在于，

所述电池包为锂电池包，所述锂电池包包括：

多个锂电池单体串并联组成的电池组；

用于监控电池组电量状态，并将所述电量状态信息发送至所述电源控制器的电池管理系统。

5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，还包括：

直流-直流变换器，与所述锂电池包连接；

所述直流-直流变换器将所述锂电池包输出的高压直流电转换为低压直流电；

和/或

直流-交流变换器，与所述锂电池包连接；

所述直流-交流变换器将所述锂电池包输出的高压直流电转换为工频交流电。

6.根据权利要求1-3任一所述的电源系统，其特征在于，所述电池包还包括用于接收所述车载式检查系统回馈的电能的能量回馈单元。

7.根据权利要求1-3任一所述的电源系统，其特征在于，

所述车载式检查系统位于混合动力车上，所述电池包为所述混合动力车的蓄电池。

8.根据权利要求1-3任一所述的电源系统，其特征在于，所述小功率发电机包括：

汽油发电机或柴油发电机；和/或

取力发电机；和/或

风力发电装置；和/或

太阳能发电装置。

9.一种电源控制器，其特征在于，包括：

电量状态接收单元；

判断单元，与所述电量状态接收单元连接；

控制单元，与所述判断单元连接；

所述电量状态接收单元接收电池包发送的电量状态信息，并将所述电量状态信息发送至所述判断单元；所述判断单元判断所述电量状态是否满足车载式检查系统的工作需求，并将判断结果发送至所述控制单元；控制单元接收来自所述判断单元的判断结果，如果判断结果是不满足所述车载式检查系统的工作需求，则向小功率发电机发送启动指令，以便所述小功率发电机向所述电池包充电。

10.根据权利要求9所述的电源控制器，其特征在于，还包括：

外部电源检测单元，与所述控制单元连接；

所述外部电源检测单元检测是否存在外部电源，并将检测结果发送给所述控制单元；所述控制单元接收来自所述外部电源检测单元的检测结果，若检测结果为存在外部电源，优先通过外部电源向所述电池包充电。

11.根据权利要求10所述的电源控制器，其特征在于，

所述控制单元还用于若检测结果为不存在外部电源，则向所述小功率发电机发送启动指令，直到所述电池包的电量为已满状态。

12.根据权利要求9或10所述的电源控制器，其特征在于，还包括：

工作状态接收单元，与所述判断单元连接；

所述工作状态接收单元接收所述车载式检查系统的工作状态，并将工作状态发送至所述判断单元，其中所述工作状态包括扫描状态、待机状态或停止状态；所述判断单元基于所述电量状态信息和所述车载式检查系统工作状态确定启停所述小功率发电机的时机，并将确定结果发送至所述控制单元；所述控制单元接收所述判断单元的确定结果，并根据确定结果向所述小功率发电机发送启停指令。

13.根据权利要求12所述的电源控制器，其特征在于，还包括：

耗电量获取单元，与所述判断单元连接；

工作负荷获取单元，与所述判断单元连接；

所述耗电量获取单元获得所述车载式检查系统在各工作状态下单位时间内的耗电量，并将所述各工作状态下单位时间内的耗电量发送至所述判断单元；所述工作负荷获取单元获取所述车载式检查系统的工作负荷，并将所述工作负荷发送至所述判断单元，其中所述工作负荷为所述车载式检查系统在不同工作状态的时间比例；所述判断单 元根据所述车载式检查系统的工作状态、工作负荷和各工作状态下单位时间内的耗电量预测所述电池包的剩余电量是否满足车载式检查系统的工作需求，并将预测结果发送至所述控制单元；所述控制单元接收所述判断单元的预测结果，若预测结果为剩余电量不满足所述车载式检查系统的工作需求，则向所述小功率发电机发送启动指令；若预测结果为剩余电量满足所述车载式检查系统的工作需求，向所述小功率发电机发送停止指令。

14.一种车载式检查系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的用于车载式检查系统的电源系统，和/或权利要求9-13任一所述的电源控制器。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，还包括：

主控制器，与所述电源系统的电源控制器连接；

所述主控制器向所述电源系统的电源控制器发送控制指令，以便所述电源控制器根据所述控制指令向电池包进行充电。