电动车辆及有关的运输设施的制作方法_4

文档序号:9601840阅读:来源:国知局
快速充电(在两个连续的车辆 的站点之间的道路上),并且使所述模块206 (该模块206用于对车辆的附加超级电容器模 块104进行再充电)在少于一分钟之内快速地放电,所述车辆的附加超级电容器模块104 经由连接在一起的第一连接装置110和第三连接装置202而连接至站点200的模块206。
[0095] 第四存储装置208是可选的。然而,如图2中所示,在站点200连接至不是持久可 用的能量源(光伏电池板类型)的情况下,第四存储装置208是有用的。在这种情况下,电 池208位于光伏电池板400的下游,并且允许将通过电池板回收的能量长期地存储。当车 辆停止并且经由第二连接装置和第四连接装置进行连接以便对其车载电池106进行再充 电时,存储在站点的电池208中的能量被返送至车载电池106。
[0096] 现在将更具体地描述可以在站点处对位于车辆中的超级电容器模块104进行充 电的电路。如上所述,该电路包括超级电容器模块206,超级电容器模块206 -方面连接至 城市电网300,而另一方面连接至第三连接装置(车辆可以经由第一连接装置而连接至该 第三连接装置)。在当前情况下,电路包括位于与电网300的连接的下游的AC/DC转换器 210,AC/DC转换器210可以将作为交流电分配的电能转换为作为直流电的电能。存储在不 同的存储装置中的能量实际上是作为DC电流来存储的。该转换器210优选地位于站点的 入口处,以使得能量以DC形式直接地可用,而不用考虑其随后的目的地。
[0097] 用于对车载超级电容器模块104进行充电的电路还包括互连装置212、214,互连 装置212、214可以将来自城市电网的能量引导入电路的不同支路。互连装置212可以将能 量导入至第一支路(所述第一支路用来对车辆的车载超级电容器模块104进行充电,并且 由此连接至第三连接装置202),或者可替代地将能量导入至第二支路(所述第二支路用来 对车辆的车载电池106进行充电,并且由此连接至第四连接装置112)。互连装置114可以 将来自转换器210并且在第一支路中流通的能量直接地导入至第三连接装置202或者导入 至站点的超级电容器模块206。它们也可以使站点200的超级电容器模块206与第三连接 装置202电连接。
[0098] 充电电路进一步包括DC/DC转换器216,DC/DC转换器216插置在超级电容器模块 206与第三连接装置202之间,用于使站点的超级电容器模块206的输出电压满足车辆的 超级电容器模块104所需的电压。优选地,转换器216位于互连装置214与第三连接装置 202之间,从而可以利用单个转换器来处理来自超级电容器模块或者直接来自电网的能量。 应当注意,这个转换器必须插置在站点的超级电容器模块与车辆的超级电容器模块两者之 间。该转换器也可以布置在车辆中。
[0099] 互连装置212、214由控制装置218控制,控制装置218可以与这些互连装置进行 通信并且根据可以来自不同的元件(例如,用于监测站点200的不同存储装置206、208的 装置220、222,以及存储装置206、208的连接装置202、204)的数据来控制它们的操作。监 测装置220、222可以获取与存储装置的参数(充电水平、故障检测)有关的数据,并且它们 类似于上述与车辆相关的监测装置。连接装置允许例如通过引导线来简单地检测车辆的连 接器到站点的连接器的插入或者来自车辆的数据的传输。当有关的存储装置连接至站点 时,这种数据可以由用于监测车辆的存储装置104、106的装置122或124提供。
[0100] 为了对车载超级电容器模块104进行充电,站点可以特别地进行以下操作。当在 站点的第三连接装置202处未检测到任何车辆的连接时,互连装置212、214优先地放置在 允许来自配电网络300的能量被直接地导入至站点的超级电容器模块206的位置。当车辆 连接至站点时,第三连接装置202用信号示出这一情况,并且控制装置218命令互连装置 214切换至允许存储在站点的超级电容器模块206内的能量传输至车辆中的一个的位置。 当监测装置220指示模块206的充电水平低于阀值水平时,如果车辆仍然被连接(或者可 替代地,如果车辆的超级电容器模块104的充电水平低于表明充电完成的上阀值水平时), 控制装置218命令互连装置214切换至允许电网300直接连接至连接装置202的位置。
[0101] 现在将描述用于对车辆的电池进行充电的站点电路的第二支路。如上所述,该支 路包括位于光伏电池板400的下游的电池208。该电池另一方面连接至第四连接装置204。 该电池的充电电路进一步包括充电器224,充电器224插置在光伏电池板与电池之间,并且 特别地包括DC/DC转换器,该DC/DC转换器允许从光伏电池板对电池充电的优化。特别地, 充电器224可以是MPPT(MaximumPowerPointTracking,最大功率点跟踪)类型的,也就 是说其检测所需的电压,以使得由光伏电池提供的电力为最大值;并且检测随后传输至电 池的电压,以使得传输的电力最大。
[0102] 用于对车辆的车载电池进行充电的支路也包括位于电池下游的互连装置226。这 些装置插置在电池208与互连装置204之间。特别地,它们可以将第四连接装置连接至电 池208或者配电网络300。如先前所描述的,根据从监测装置220、222以及从连接装置202、 204获取的数据,由控制装置218控制互连装置。
[0103] 在当前情况下,当通过第二连接装置和第四连接装置而检测到车辆连接至站点 时,控制装置218控制互连装置226以使得电池208电连接至车辆的电池106。当监测装 置222指示电池的充电水平低于低阀值水平时,如果通过第二连接装置和第四连接装置的 车辆的连接始终有效,或者可替代地,如果检测到车辆的电池106的充电水平不高于上阀 值水平,则控制装置218控制互连装置212、226以使得车辆的电池106直接地连接至配电 网络。当其充电水平再次高于特定的充电水平时,也可以考虑再次将电池208连接至连接 装置。
[0104] 应当注意,在这种情况下,插置在站点的电池208与车辆的电池106之间的充电器 114位于车辆中。然而,也可以将充电器114设置于站点处,特别地,设置在互连装置226与 第四连接装置之间。
[0105] 应当注意,当站点包括用于对车辆的超级电容器进行充电的系统和用于对车辆的 电池进行充电的系统两者的情况下,与本申请的示例中一样,这些系统可以彼此完全独立 并且互不通信。
[0106] 根据本发明的设施以下列方式工作:
[0107]-当站点中没有车辆时,位于站点内的超级电容器模块206从城市电网进行充电, 如果超级电容器模块206的充电水平高于阀值水平,则随后站点的电池208也进行充电,
[0108] -当车辆到达站点时,驾驶员通过视觉标记以及选择性地通过位于道路上的缓速 器和/或分隔片来调整车辆位置,以使得包括第一连接装置110的臂大体定位为面向连接 装置202,
[0109] -当传感器定位出面向臂的连接器110的存在并且当驾驶员发送命令(例如,经 由车辆的接口或者针对站点的单独的控制装置)时,执行臂的位移。然后,车辆的连接装置 110与站点的连接装置202进行连接。
[0110] -当连接有效时,站点检测该连接并且控制用于将能量从站点的超级电容器模块 206传输至车辆的超级电容器模块104的互连装置214。优选地,当连接有效时,防止车辆 滚动(特别地,通过对控制器118和/或互连装置108进行控制来实现)。在站点处的视觉 或音频信号或者车辆的视觉或音频信号也可以被提供用于信号通知连接的状态,
[0111] -当检测到车辆的超级电容器模块104的阀值水平过高和/或高于来自驾驶员的 请求时(这两种状况可以是累加的或者不是累加的),车辆的连接器110通过缩回连接臂而 分离。当臂缩回时,例如通过存在传感器检测状态,再次允许车辆的滚动。然后在下一辆车 辆到达时可以重新开始上述循环,
[0112] -当车辆利用站点对其电池106进行充电时(例如在夜间),车辆的连接器112连 接至站点的连接器204。连接器存在的检测触发向互连装置212 (该互连装置212用于将来 自城市电网300和/或存储装置208的能量传输至车辆的电池)发送指令。然后,手动地 实现站点与车辆之间的连接。当装置112、204之间的连接有效时,也可以提供用于防止车 辆滚动的装置。
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