移动充电设备的制作方法

[0001]
本发明实施例涉及移动充电技术领域，尤其涉及一种移动充电设备。


背景技术：

[0002]
近年来，随着新能源领域和新能源汽车行业的发展以及国家环保政策的推动，新能源汽车快速发展，市场保有量不断增加，特别是新能源汽车在公共交通领域的应用越来越广泛。
[0003]
由于新能源汽车是电能驱动，在新能源汽车上的电池电量较低或耗尽时，需要对新能源汽车进行充电。现有的技术方案通常是在加油站、停车场等区域设置充电桩，当新能源汽车需要充电时，驾驶员将新能源汽车开往加油站、停车站等区域的充电桩附近，将充电桩上的充电枪和新能源汽车上与充电枪匹配的充电接口连接进行充电。
[0004]
但是，当新能源汽车由于电池电量不足，驾驶员无法将其开到充电桩附近进行充电时，则新能源汽车可能会因为电池电量不足而无法继续行驶。


技术实现要素：

[0005]
本发明实施例提供一种移动充电设备，当新能源汽车由于电池电量不足，驾驶员无法将其开到充电桩附近进行充电时，可以解决新能源汽车由于电池电量不足而无法继续行驶的问题。
[0006]
第一方面，本发明实施例提供一种移动充电设备，包括可移动载体、箱体、储能装置、功率转换装置、控制装置；
[0007]
所述箱体固定于所述可移动载体上，所述储能装置、所述功率转换装置、以及所述控制装置固定于所述箱体内；所述控制装置分别与所述储能装置、以及所述功率转换装置连接，所述储能装置通过直流母线与所述功率转换装置连接；
[0008]
所述控制装置，用于在所述功率转换装置与所述待充电设备的充电接口连接时，向所述功率转换装置发送第一充电信号；
[0009]
所述功率转换装置，用于根据所述第一充电信号，将储能装置的输出电压转换为待充电设备的充电电压，并输出至所述待充电设备。
[0010]
可选地，所述移动充电设备还包括温度调节装置；所述温度调节装置固定于所述箱体内，并与所述控制装置连接；
[0011]
所述控制装置，还用于在到达预设时刻和/或所述环境温度未位于预设温度范围时，向所述温度调节装置发送启动信号；
[0012]
所述温度调节装置，用于调节所述箱体内的温度到预设温度值，所述预设温度值位于所述预设温度范围内。
[0013]
可选地，所述移动充电设备还包括温度传感器；所述温度传感器与所述控制装置连接；
[0014]
所述温度传感器，用于测量所述环境温度。
[0015]
可选地，所述温度传感器固定于所述箱体内。
[0016]
可选地，所述移动充电设备还包括定时装置；所述定时装置固定于所述箱体内，所述定时装置与所述控制装置连接；
[0017]
所述定时装置，用于在到达所述预设时刻时，向所述控制装置发送定时信号，所述定时信号用于指示所述预设时刻。
[0018]
可选地，所述功率转换装置包括充电枪；所述充电枪用于和所述待充电设备的充电接口连接；
[0019]
所述控制装置，具体用于通过所述充电枪向所述待充电设备输出所述充电电压。
[0020]
可选地，所述功率转换装置还包括交流接口；
[0021]
所述控制装置，还用于在所述交流接口接入所述外部交流电源时，向所述功率转换装置发送第二充电信号；
[0022]
所述功率转换装置，还用于根据所述第二充电信号，将所述外部交流电源的输入电压转换为所述储能装置的充电电压，并输出至所述储能装置。
[0023]
可选地，所述控制装置，还用于在所述交流接口接入所述外部交流电源时，向所述功率转换装置发送放电信号；
[0024]
所述功率转换装置，还用于根据所述放电信号，将所述储能装置的输出电压转换为预设电压的交流电，并输出至所述外部交流电源。
[0025]
可选地，所述控制装置，还用于存储运行数据，所述运行数据包括：所述储能装置的状态数据，和/或，所述控制装置的控制数据。
[0026]
可选地，所述移动充电设备还包括储能监控装置；所述储能监控装置固定于所述箱体内，并与所述控制装置连接；
[0027]
所述储能监控装置，用于将所述运行数据发送给云服务器。
[0028]
本发明实施例提供的移动充电设备，当待充电设备由于电量不足时，可以由将移动充电设备移动到待充电设备附近，并将功率转换装置与待充电设备连接，在控制装置的控制下，将储能装置中的电能输出至待充电设备，以解决待充电设备由于电池电量不足的问题。
附图说明
[0029]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]
图1是现有技术提供的一种新能源汽车充电的场景示意图；
[0031]
图2是本发明实施例提供的一种移动充电设备的结构示意图；
[0032]
图3是本发明实施例提供的另一种移动充电设备的结构示意图；
[0033]
图4是本发明实施例提供的又一种移动充电设备的结构示意图；
[0034]
图5是本发明实施例提供的又一种移动充电设备的结构示意图；
[0035]
图6是本发明实施例提供的再一种移动充电设备的结构示意图。
具体实施方式
[0036]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
新能源汽车是电能驱动，在新能源汽车上的电池电量较低或耗尽时，需要对新能源汽车进行充电。图1是现有技术提供的一种新能源汽车充电的场景示意图，如图1所示，当新能源汽车需要充电时，驾驶员需要将新能源汽车开往充电站、停车场等设置的充电桩，将充电桩上的充电枪和新能源汽车上与充电枪匹配的充电接口连接，以为新能源汽车进行充电。
[0038]
但是，当新能源汽车由于电池电量不足，驾驶员无法将其开到充电桩附近进行充电时，则新能源汽车可能会因为电池电量不足而无法继续行驶。
[0039]
本发明实施例提供了一种可以移动的、且具有充电功能的移动充电设备，这样，在待充电设备需要充电时，移动充电设备可以移动至待充电设备处为其充电。
[0040]
下面通过一些实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不加赘述。
[0041]
图2是本发明实施例提供的一种移动充电设备的结构示意图，如图2所示，该移动充电设备可以包括可移动载体100、箱体200、储能装置11、功率转换装置12、控制装置13。箱体200固定于可移动载体100上。
[0042]
当移动充电设备的可移动载体100为陆地可移动载体(例如车辆等)时，移动充电设备可以为陆地上的待充电设备(例如新能源汽车)进行充电；当移动充电设备的可移动载体100为水上可移动载体(例如船)时，移动充电设备例如可以为水上的待充电设备(例如电动船)进行充电；当移动充电设备的可移动载体100为空中可移动载体(例如飞行器)时，移动充电设备可以为空中的待充电设备(例如电动飞行器)进行充电。也就是说，本实施例中可移动载体100的形态与所适用的场景相对应，可以根据实际场景，设置可移动载体的形态，图1所示的实施例以可移动载体100为车辆为例进行说明。
[0043]
箱体200可以通过连接件与可移动载体100连接，使箱体200固定于可移动载体100上。在图1所示的示例中，箱体200是集装箱箱体，可移动载体100可以包括牵引车头和车架底盘，集装箱箱体固定于车架底盘上。本实施例中，箱体200内形成了容纳空间。
[0044]
储能装置11、功率转换装置12、以及控制装置13固定于箱体200内。其中，储能装置11、功率转换装置12、以及控制装置13在箱体200内的位置可以根据实际情况进行设置。
[0045]
控制装置13分别与储能装置11、以及功率转换装置13连接，示例性的，控制装置13可以通过串口、rj-45等有线连接方式与储能装置11、以及功率转换装置13连接。储能装置11通过直流母线与功率转换装置12连接。
[0046]
储能装置11例如可以为充电电容、充电电池等等，可以用于存储电能。功率转换装置12例如可以为任一具有电压转换功能的装置。在本实施例中，功率转换装置12位于储能装置11与待充电设备之间。即，储能装置11通过功率转换装置12与待充电设备的充电接口连接。
[0047]
控制装置13例如可以为任一具有处理、控制等功能的电子设备，用于控制储能装
置11和功率转换装置12实现相应的功能。
[0048]
控制装置13，用于在功率转换装置12与待充电设备的充电接口连接时，向功率转换装置12发送第一充电信号。示例性的，功率转换装置12可以向控制装置13发送连接成功的信号，也可以由控制装置13采用周期轮询的方式检查功率转换装置12是否和待充电设备的充电接口连接。第一充电信号例如可以封装在报文中，由控制装置13发送给功率转换装置。
[0049]
功率转换装置12，用于根据第一充电信号，将储能装置11的输出电压转换为待充电设备的充电电压，并输出至待充电设备。电压的转换可以是低压转高压，也可以是高压转低压，取决于储能装置11输出的直流电压与待充电设备的充电电压之间的关系。例如，功率转换装置12可以通过待充电设备的充电接口与待充电设备交互，确定待充电设备的充电电压；或者，功率转换装置可以通过第一充电信号，确定待充电设备的充电电压。此时，不同的充电信号对应不同的充电电压；或者，功率转换装置12可以接收用户输入或选择的待充电的充电电压。当然，功率转换装置12也可以通过其他方式，获取待充电设备的充电电压，对此不进行限定。
[0050]
应理解，在功率转换装置12与待充电设备的充电接口连接，且控制装置13未向功率转换装置12发送第一充电信号时，此时功率装换装置12处于断路状态，不会进行电压转换操作。例如，功率转换装置12内部可以设置有断路器(例如交流断路器)。当功率转换装置12在接收到第一充电信号时，功率转换装置12的断路器闭合，以执行将储能装置12的输出电压转换为待充电设备的充电电压的操作。
[0051]
示例性的，以可移动载体100为车辆，待充电设备为新能源汽车为例，当新能源汽车由于电池电量不足而无法行驶时，移动充电设备可以开往新能源汽车所在的位置，并将功率转换装置12和新能源汽车的充电接口连接。在功率转换装置12和新能源汽车的充电接口连接后，控制装置13向功率转换装置12发送第一充电信号，功率转换装置12例如可以根据第一充电信号控制功率转换装置中的断路器接通，进而使直流母线与待充电设备的充电接口接通，并将储能装置11的输出的直流电压转换为待充电设备的充电电压，并输出至待充电设备。本示例中，当新能源汽车由于电量不足无法行驶时，移动充电设备可以开往新能源汽车所在位置，对新能源汽车进行充电，以实现应急救援，使新能源汽车可以继续行驶。
[0052]
本发明实施例提供的移动充电设备，当待充电设备由于电量不足时，可以由可移动载体将移动充电设备移动到待充电设备附近，并将功率转换装置与待充电设备连接，在控制装置的控制下，将储能装置中的电能输出至待充电设备，以解决待充电设备由于电池电量不足的问题。
[0053]
图3是本发明实施例提供的另一种移动充电设备的结构示意图，如图3所示，移动充电设备还包括温度调节装置14；温度调节装置14固定于箱体200内，并与控制装置13连接，以通过温度调节装置14对箱体的温度进行调节。该温度调节装置14例如可以为空调。
[0054]
第一种方式：根据环境温度对箱体的温度进行调节，具体地：
[0055]
控制装置13，还用于在环境温度未位于预设温度范围时，向温度调节装置14发送启动信号。例如，控制装置13可以将启动信号封装在报文中，发送给温度调节装置14。
[0056]
温度调节装置14，用于调节箱体内的温度到预设温度值，预设温度值位于预设温度范围内。其中，预设温度范围可以是储能装置11的工作温度范围，预设温度范围也可以包
含在储能装置11的工作温度范围中。环境温度可以是箱体内的温度，也可以是箱体外的温度，或者说是移动充电设备当前所处的环境的温度等。
[0057]
例如，假设预设温度范围为5摄氏度至20摄氏度，预设温度值为15摄氏度。当环境温度为零下5摄氏度时，控制装置13向温度调节装置14发送启动信号，以使温度调节装置14将温度由零下5摄氏度调高到15摄氏度。当环境温度为30摄氏度时，控制装置13向温度调节装置14发送启动信号，以使温度调节装置14将温度由30摄氏度调低到15摄氏度。
[0058]
一种可能的实现方式中，温度调节装置14可以具有温度检测功能，控制装置13可以将温度调节装置14检测的箱体内的温度作为环境温度，以确定环境温度否位于预设温度范围。
[0059]
在另一种可能的实现方式中，移动充电设备还包括温度传感器15；温度传感器15与控制装置13连接，用于测量环境温度。这样，控制装置13可以根据温度传感器15测量的环境温度，确定环境温度是否位于预设温度范围。示例性的，该温度传感器15可以固定于箱体内，或者，该温度传感器15可以固定于箱体外部，或者，该温度传感器15可以设置在可移动载体100上。
[0060]
当然，控制装置13也可以通过其他方式获取环境温度，对此不进行限定。
[0061]
当环境温度过低(例如冬季气温较低)时，储能装置11处于低温功率限制的状态，导致无法对待充电设备进行充电。通过本实施例的方式，可以避免储能装置11处于低温功率限制的状态。相应地，也可以避免储能装置11处于温度过高的工作环境，因此，可以保障储能装置11的性能，提高储能装置11的使用寿命。
[0062]
第二种方式：根据预设时刻对箱体的温度进行调节，具体地：
[0063]
控制装置13，还用于在到达预设时刻时，向温度调节装置14发送启动信号。
[0064]
温度调节装置14，用于调节箱体内的温度到预设温度值。
[0065]
例如，假设预设温度值为15摄氏度，预设时刻为01:15。当到达01:15时，控制装置13向温度调节装置14发送启动信号，以使温度调节装置14将温度调整到15摄氏度。
[0066]
一种可能的实现方式中，控制装置13具有定时的功能，控制装置13可以基于自身的定时确定是否到达预设时刻，进而实现该实施例。
[0067]
在另一些可能的实现方式中，移动充电设备还可以包括定时装置16；定时装置16固定于箱体内，定时装置16与控制装置13连接。
[0068]
定时装置16，用于在到达预设时刻时，向控制装置13发送定时信号，定时信号用于指示预设时刻。定时装置16例如可以是定时器。这样，控制装置13可以根据定时装置16发送的定时信号所指示的预设时刻，实现该实施例。
[0069]
示例性的，图4是本发明实施例提供的又一种移动充电设备的结构示意图。如图4所示，定时装置16可以包括蓄电池161(例如可以为24v蓄电池)和定时继电器162，定时继电器162分别与蓄电池161和控制装置13连接。蓄电池161作为启动电源为控制装置13供电，定时继电器162可以预设启动时刻。当时间到达预设时刻时，定时继电器162导通，蓄电池161为控制装置13供电，控制装置13启动，进而实现相应的功能。
[0070]
当然，控制装置13也可以通过其他方式判断是否到达预设时刻，例如，用户通过终端远程向控制装置13发送定时信号等，对此不进行限定。
[0071]
示例性的，以使用移动充电设备为新能源公交车充电为例，新能源公交车通常需
要在夜间固定时刻开始进行充电。当夜间温度较低时，储能装置11易处于低温功率限制的状态。为了保证在预设时刻(即新能源公交车的固定充电时刻)能够及时对新能源公交车进行充电，本实施例通过在预设时刻启动温度调节装置，使储能装置11可以正常工作，从而使移动充电设备可以为新能源公交车进行充电。对应的，当夜间温度较高时，也可以通过上述方式，在预设时刻启动温度调节装置，使移动充电设备可以为新能源公交车进行充电。
[0072]
第三种方式：根据预设时刻和环境温度对箱体的温度进行调节，具体地：
[0073]
控制装置13，还用于在到达预设时刻、且环境温度未位于预设温度范围时，向温度调节装置发送启动信号。
[0074]
温度调节装置14，用于调节箱体内的温度到预设温度值。
[0075]
例如，假设预设温度范围为5摄氏度至20摄氏度，预设温度值为15摄氏度，预设时刻为01:15。当到达01:15时，环境温度为15摄氏度时，控制装置13不会向温度调节装置14发送启动信号；当到达01:15时，环境温度为零下5摄氏度时，控制装置13向温度调节装置14发送启动信号，以使温度调节装置14将温度由零下5摄氏度调高到15摄氏度；当到达01:15时，环境温度为30摄氏度时，控制装置13向温度调节装置14发送启动信号，以使温度调节装置14将温度由30摄氏度调低到15摄氏度。
[0076]
本实施例，控制装置结合预设时刻和环境温度，可以确保温度调节的准确性。
[0077]
图5是本发明实施例提供的又一种移动充电设备的结构示意图，如图5所示，功率转换装置12可以包括充电枪121。
[0078]
充电枪121用于和待充电设备的充电接口连接。
[0079]
控制装置13，具体用于通过充电枪121向待充电设备输出充电电压。
[0080]
其中，功率转换装置12可以配置多种类型的充电枪，不同类型的充电枪可以匹配不同类型的充电接口，以使移动充电设备可以为不同类型的待充电设备充电。本领域技术人员可以理解，充电枪121能够与待充电设备的充电接口配合使用，以便于通过充电枪121向待充电设备输出充电电压。
[0081]
另一种可能的实现方式中，功率转换装置12可以包括能够与待充电设备的充电接口连接的配件，使该配件和充电接口连接后，控制装置13可以通过该配件向待充电设备输出充电电压。该配件也可以独立于功率转换装置12，功率转换装置通过该配件与待充电设备的充电接口连接。
[0082]
再一种可能的实现方式中，待充电设备包括充电枪，功率转换装置12设置有能够与待充电设备的充电枪连接的充电接口，在待充电设备的充电枪和功率转换装置12的充电接口连接时，控制装置13可以通过该配件向待充电设备输出充电电压。
[0083]
继续参照图5，在一些可能的实现方式中，功率转换装置12还包括交流接口122。
[0084]
控制装置13，还用于在交流接口122接入外部交流电源时，向功率转换装置12发送第二充电信号。其中，外部交流电源例如可以是电网的交流电，即外部交流电源的输入电压为交流电。第二充电信号例如可以封装在报文中，由控制装置13发送给功率转换装置12。
[0085]
功率转换装置12，还用于根据第二充电信号，将外部交流电源的输入电压转换为储能装置11的充电电压，并输出至储能装置11。此处，储能装置11的充电电压为直流电压。即，功率转换装置12还具有整流功能，以在外部交流电源通过交流接口122向储能装置11充电时，将交流电转换成直流电后对储能装置11进行充电。
[0086]
在一些应用场景中，储能装置11由于检修等原因需要放电。因此，在一些可能的实现方式中，控制装置13，还用于在交流接口122接入外部交流电源时，向功率转换装置12发送放电信号。
[0087]
功率转换装置12，还用于根据放电信号，将储能装置11的输出电压转换为预设电压的交流电，并输出至外部交流电源。即，功率转换装置12还具有逆变功能，以将直流电转换成交流电后输入至外部交流电源。
[0088]
示例性的，当储能装置11需要放电时，工作人员将交流接口122接入外部交流电源，并按压设置在控制装置13上的、用于触发储能装置11放电的按钮，控制装置13接收到按钮按下的信号后，将放电信号封装在报文中发送给功率转换装置12，进而由功率转换装置12根据放电信号，将储能装置11的输出电压转换为电网的交流电压，并输出至电网。
[0089]
进一步地，在上述实施例的基础上，为了保留移动充电设备的运行数据，以便后续查询，在一些可能的实现方式中，控制装置13，还用于存储运行数据。其中，运行数据可以包括：储能装置11的状态数据、控制装置13的控制数据中的至少一项。
[0090]
可选的，控制装置13可以将存储的运行数据发送给云服务器，由云服务器远程监测移动充电设备的运行状态。或者，继续参照图4，移动充电设备还包括储能监控装置17；储能监控装置17固定于箱体内，并与控制装置13连接，用于将运行数据发送给云服务器，以由云服务器远程监测移动充电设备的运行状态。储能监控装置17例如可以是能够接入移动通信网络的通信装置。
[0091]
图6是本发明实施例提供的再一种移动充电设备的结构示意图，如图6所示，在一些可能的实现方式中，储能监控装置17可以通过交换机18和控制装置13连接，功率转换装置12通过交换机18与控制装置13连接。通过增加交换机18可以节省储能监控装置17、控制装置13、功率转换装置12等设备的通信接口。
[0092]
继续参照图6，在另一些可能的实现方式中，储能监控装置17、交换机18、以及控制装置13可以固定于系统控制柜19中。通过设置系统控制柜19可以便于对多个装置进行统一管理。
[0093]
应理解，在上述实施例中，功率转换装置12、控制装置13等装置或设备可以由独立的供电电源进行供电，也可以由储能装置11进行供电。
[0094]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。