移動充電方法和裝置與流程

本發明涉及新能源汽車技術，特別涉及用于移動充電的航母式移動充電車、用于控制調度航母式移動充電車的充電操作的云端控制調度平臺以及利用航母式移動充電車來實現移動充電的方法。

背景技術：

為了大幅減少汽車的二氧化碳排放量，汽車業正在投入大量的人力和物力來研發以電力作為動力源的新型汽車，例如電動汽車。由于對環境影響相對傳統汽車較小，新能源汽車的前景被廣泛看好。然而，純電動汽車市場的普及推廣還存在不少困難。例如電池的能量補充就是一個比較突出的問題。具體而言，在新型汽車中，電池被用來存儲電能，考慮到安全性、成本和使用壽命，目前開發的電動汽車的電池能量密度并不高，這限制了其每次充電后的續航距離，因此提供足夠高覆蓋密度的充電資源是使新能源汽車被市場接受的重要方面。

移動充電車的推出能夠較好地緩解甚至解決上面提及的問題。但是在諸如停車場之類的場所，車輛常常停放得非常密集，導致待充電車輛附近沒有足夠的空間能夠容納移動充電車，從而極大限制了移動充電車在這些場所的使用，降低了充電服務的整體效率并進而影響到用戶體驗。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提供一種航母式移動充電車，其有助于提升移動充電車的充電服務效率。

按照本發明一個方面的航母式移動充電車包含：

母車，其包含主控制單元；以及

至少一個子車，其適于可分離地裝載在所述母車上，所述子車包含適于對電動汽車充電的電池單元，

其中，所述子車被配置為執行下列操作：響應于由所述主控制單元、待充電的電動汽車和云端控制調度平臺中的至少一個發送的充電服務消息，移動至該充電服務消息所指示的位置和利用所述電池單元對電動汽車充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述子車被進一步配置為執行下列操作：響應于由所述主控制單元和云端控制調度平臺中的至少一個發送的補充電能消息，移動至該補充電能消息所指示的位置和利用外部電源對所述電池單元充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述母車還包括：

適于與外部電源連接的輸入接口；

多個適于與所述子車的電池單元連接的輸出接口；

連接在所述輸入接口與輸出接口之間的分流開關，

其中，在所述主控制單元的控制下，所述分流開關選擇性地使所述輸入接口與所述輸出接口中的一個或多個相連以使外部電源對子車的電池單元充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述母車還包括經所述分流開關與輸出接口相連的載能電池單元，在所述主控制單元的控制下，所述分流開關選擇性地使母車的載能電池單元與所述輸出接口中的一個或多個相連以對子車的電池單元充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述母車還包括經所述分流開關與輸出接口相連的動力電池單元，在所述主控制單元的控制下，所述分流開關選擇性地使母車的動力電池單元與所述輸出接口中的一個或多個相連以對子車的電池單元充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，其中，所述主控制單元根據所述子車的電池單元的soc狀態狀態，借助于所述分流開關來安排對子車的充電順序。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述子車的電池單元包括：

儲能電池；

與儲能電池相連的dc/dc變換器，其配置為對儲能電池的輸出電能進行dc-dc變換以匹配電動汽車的電池特性；以及

輸出控制模塊，其配置為控制對電動汽車的充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述子車的電池單元還包括：

第一輸入接口，其適于與所述母車的輸出接口相連以實現外部電源經所述母車對所述儲能電池的充電；以及

第二輸入接口，其適于與外部電源相連以實現外部電源對儲能電池的直接充電。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述輸出控制模塊為下列裝置中的至少一種：大功率直流充電槍、中小功率直流充電槍和無線充電模組。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述子車還包括：

通信模塊，其配置為與所述主控制單元和云端控制調度平臺通信；以及

驅動模塊，其配置為驅動子車移動。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述子車還包括：

圖像獲取模塊，其配置為獲取子車周圍的影像并且經所述通信模塊上傳至主控制單元或云端控制調度平臺；以及

定位模塊，其配置為獲取子車的實時位置并且經所述通信模塊上傳至主控制單元或云端控制調度平臺。

優選地，在上述航母式移動充電車中，所述子車的電池單元還適于提供使子車移動所需的能量。

本發明的還有一個目的是提供一種云端控制調度平臺，其有助于提升移動充電車的充電服務效率。

按照本發明另一個方面的云端控制調度平臺，其用于控制調度航母式移動充電車的充電操作，所述航母式移動充電車包括母車和至少一個子車，所述母車包含主控制單元，所述子車適于可分離地裝載在所述母車上并且包含適于對電動汽車充電的電池單元，所述云端控制調度平臺包含存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其中，執行所述程序以實現下列步驟：

響應于充電服務請求，指示母車將子車運載到待服務區域；以及

向子車發送充電服務消息，該充電服務消息指示子車所服務的電動汽車的位置。

優選地，在上述云端控制調度平臺中，執行所述程序以進一步實現下列步驟：

響應于子車的電池單元的soc狀態低于預設的閾值的事件，向子車發送補充電能消息，該補充電能消息指示能夠對子車的電池單元進行充電的外部電源的位置。

本發明的還有一個目的是提供一種實現移動充電的方法，其有助于提升移動充電車的充電服務效率。

按照本發明另一個方面的實現移動充電的方法包含下列步驟：

在待服務區域提供航母式移動充電車，所述航母式移動充電車包括母車和至少一個子車，所述母車包含主控制單元，所述子車適于可分離地裝載在所述母車上并且包含適于對電動汽車充電的電池單元；

所述子車響應于由所述主控制單元、待充電的電動汽車和云端控制調度平臺中的至少一個發送的充電服務消息，移動至該充電服務消息所指示的位置；以及

利用所述電池單元對電動汽車充電。

優選地，在上述方法中，進一步包括下列步驟：

所述母車確定其包含的動力電池單元或載能電池單元的soc狀態是否低于設定的閾值；以及

如果低于設定的閾值，則所述母車返回充電站。

優選地，在上述方法中，進一步包括下列步驟：

所述母車確定其是否空載；以及

如果空載，則所述母車返回充電站以裝載新的子車。

優選地，在上述方法中，進一步包括下列步驟：

所述子車響應于由所述主控制單元和云端控制調度平臺中的至少一個發送的補充電能消息，移動至該補充電能消息所指示的位置；以及

利用外部電源對所述電池單元充電。

本發明具有下列有點：

1.解決了密集型場所移動充電車充電難和效率低下的問題。

2.提高了待充電區域的整體服務效率。

3.提高了閑置充電資源的利用率。

4.借助云端控制調度平臺，可以使各種充電資源及需求最佳地匹配在一起，使充電資源利用率達到最大化。

附圖說明

本發明的上述和/或其它方面和優點將通過以下結合附圖的各個方面的描述變得更加清晰和更容易理解，附圖中相同或相似的單元采用相同的標號表示。附圖包括：

圖1為按照本發明一個實施例的航母式移動充電車的示意框圖。

圖2為圖1所示航母式移動充電車中的母車的示意框圖。

圖3為圖1所示航母式移動充電車中的子車的示意框圖。

圖4為圖3所示子車中的電池單元的示意框圖。

圖5為按照本發明另一實施例的用于控制調度航母式移動充電車的充電操作的云端控制調度平臺的示意框圖。

圖6為按照本發明還有一個實施例的利用航母式移動充電車來實現移動充電的方法的流程圖。

具體實施方式

下面參照其中圖示了本發明示意性實施例的附圖更為全面地說明本發明。但本發明可以按不同形式來實現，而不應解讀為僅限于本文給出的各實施例。給出的上述各實施例旨在使本文的披露全面完整，以將本發明的保護范圍更為全面地傳達給本領域技術人員。

在本說明書中，諸如“包含”和“包括”之類的用語表示除了具有在說明書和權利要求書中有直接和明確表述的單元和步驟以外，本發明的技術方案也不排除具有未被直接或明確表述的其它單元和步驟的情形。

諸如“第一”和“第二”之類的用語并不表示單元在時間、空間、大小等方面的順序而僅僅是作區分各單元之用。

圖1為按照本發明一個實施例的航母式移動充電車的示意框圖。

圖1所示的航母式移動充電車10包含母車110和至少一個子車120。優選地，母車110具有較長的行駛里程以確保在運載子車的情況下能夠往返于充電站與諸如停車場之類的待服務區域，其例如可以是新能源汽車，也可以是普通的燃油車。子車120可分離地裝載在母車110上并且包含電池單元。子車120具有移動能力，該移動能力使得當子車位于待服務區域時，能夠到達待充電的電動汽車。在本實施例中，優選地，子車120的外形和結構應設計為能夠在狹窄的空間(例如車輛之間的空間、車輛下方空間和車輛與固定建筑物之間的空間等)內行駛和停放。

需要指出的是，本說明書中所述的電動汽車包括純電動汽車和插電混合動力汽車。

圖2為圖1所示航母式移動充電車中的母車的示意框圖。

圖2所示的母車110包含主控制單元111、適于與外部電源20連接的輸入接口112、一個或多個適于與子車的電池單元連接的輸出接口113、分流開關114、動力電池單元115。可選地，母車還包含可以對子車的電池單元進行充電的載能電池單元116。

如圖2所示，分流開關114連接在輸入接口112與輸出接口113之間，其配置為在主控制單元111的控制下，選擇性地使輸入接口112與輸出接口113中的一個或多個相連以使外部電源對子車的電池單元充電。分流開關114還連接在載能電池單元116與輸出接口113之間，其配置為在主控制單元的控制下，選擇性地使母車的載能電池單元116與輸出接口113中的一個或多個相連以利用載能電池單元116對子車的電池單元充電。可選地，分流開關114還連接在動力電池單元115與輸出接口113之間，其配置為在主控制單元的控制下，選擇性地使母車的動力電池單元115與輸出接口113中的一個或多個相連以利用載能電池單元116對子車的電池單元充電。

主控制單元111與分流開關114、動力電池單元115和載能電池單元116耦合。

主控制單元111被配置為執行下列操作：向子車發送充電服務消息，其中，該充電服務消息指示子車所服務的電動汽車的位置。可選地，充電服務消息可以是將子車引導到指定位置的導航消息。

主控制單元111還被配置為執行下列操作：例如根據子車的電池單元的soc狀態或用戶設定的充電順序，指示分流開關114選擇性地使輸入接口112與輸出接口113中的一個或多個相連，或者選擇性地使母車的載能電池單元116與輸出接口113中的一個或多個相連，或者選擇性地使母車的動力電池單元115與輸出接口113中的一個或多個相連。

主控制單元111還被配置為執行下列操作：選擇性地使母車的載能電池單元116與輸入接口112相連以實現對載能電池單元116的充電，或者選擇性地使母車的動力電池單元115與輸入接口112相連以實現對動力電池單元115的充電。

主控制單元111還被配置為執行下列操作：確定母車110的動力電池單元115或載能電池單元116的soc狀態是否低于設定的閾值，并且在低于設定的閾值時，指示母車返回充電站進行充電。

主控制單元111還被配置為執行下列操作：確定母車110是否空載(例如所運載的子車全部或大部分離開母車)，并且在空載時指示母車返回充電站裝載新的子車。

主控制單元111還被配置為執行下列操作：確定子車的soc狀態是否低于預設的閾值，并且在低于設定的閾值時，為子車指定外部電源和指示子車移動至所指定的外部電源處。

圖3為圖1所示航母式移動充電車中的子車的示意框圖。

圖3所示的子車120包含通信模塊121、與通信模塊121耦合的驅動模塊122和與通信模塊121耦合的電池單元123。可選地，子車120還包括與通信模塊121耦合的圖像獲取模塊124(例如攝像頭)和與通信模塊121耦合的定位模塊125(gps定位裝置)。

通信模塊121被配置為與母車的主控制單元和云端控制調度平臺通信，驅動模塊122被配置為驅動子車移動，電池單元123被配置為可對電動汽車充電，優選地，電池單元123還配置為提供使子車移動所需的能量。

在提供充電服務的操作中，通信模塊121從主控制單元、待充電的電動汽車和云端控制調度平臺中的至少一個接收充電服務消息，驅動模塊122將子車移動至該充電服務消息所指示的位置，而電池單元123則對電動汽車充電。在補充電能的操作中，通信模塊121從母車的主控制單元和云端控制調度平臺中的至少一個接收補充電能消息，驅動模塊將子車移動至該補充電能消息所指示的位置，并且由外部電源對電池單元123充電。

在本實施例中，圖像獲取模塊124被配置為獲取子車周圍的影像并且經通信模塊121上傳至主控制單元或云端控制調度平臺。定位模塊125被配置為獲取子車的實時位置并且經通信模塊121上傳至主控制單元或云端控制調度平臺。

圖4為圖3所示子車中的電池單元的示意框圖。

圖4所示的電池單元123包括第一輸入接口1231a、第二輸入接口1231b、儲能電池1232、與儲能電池相連的dc/dc變換器1233和輸出控制模塊1234。第一輸入接口1231a適于與母車的輸出接口113相連以實現外部電源經母車對儲能電池1232的充電，第二輸入接口1231b適于與外部電源相連以實現外部電源對儲能電池1232的直接充電。dc/dc變換器1233被配置為對儲能電池1232的輸出電能進行dc-dc變換以匹配電動汽車的電池特性。輸出控制模塊1234被配置為控制對電動汽車的充電，其例如可以是下列裝置中的至少一種：大功率直流充電槍、中小功率直流充電槍和無線充電模組。

圖5為按照本發明另一實施例的用于控制調度航母式移動充電車的充電操作的云端控制調度平臺的示意框圖。

圖5所示的云端控制調度平臺50包含存儲器510、處理器520以及存儲在存儲器510上并可在處理器520上運行的計算機程序530，其中，執行計算機程序530可以實現對上面借助圖1-4所述的航母式移動充電車的充電操作的調度控制。

通過執行計算機程序530例如可以實現下列步驟：響應于用戶的充電服務請求，指示母車110將子車120運載到待服務區域；向子車120發送充電服務消息，該充電服務消息指示子車所服務的電動汽車的位置。可選地，充電服務消息可以是將子車引導到指定位置的導航消息。

通過執行計算機程序530例如還可以實現下列步驟：確定子車的soc狀態是否低于預設的閾值，并且在低于設定的閾值時，為子車指定外部電源和指示子車移動至所指定的外部電源處。

圖6為按照本發明還有一個實施例的利用航母式移動充電車來實現移動充電的方法的流程圖。

如圖6所示，在步驟610，在待服務區域提供航母式移動充電車。該航母式移動充電車可具有上面借助圖1-4所示的航母式移動充電車的各種特征。

隨后進入步驟620，航母式移動充電車的子車響應于由主控制單元、待充電的電動汽車和云端控制調度平臺中的至少一個發送的充電服務消息，移動至該充電服務消息所指示的位置。

接著在步驟630，子車利用其電池單元對電動汽車充電。

可選地，圖6所示的方法在執行步驟630之后還包含下列步驟。

在步驟640，母車確定其包含的動力電池單元或載能電池單元的soc狀態是否低于設定的閾值，如果低于設定的閾值，則進入步驟650，否則進入步驟660。

在步驟650，則生成母車返回充電站的命令以補充母車的電能。

在步驟660，母車確定其是否處于空載狀態，如果空載，則進入步驟650以裝載新的子車，否則進入步驟670。

在步驟670，主控制單元和云端控制調度平臺中的至少一個確定子車的電池單元的soc狀態是否低于設定的閾值，如果低于設定的閾值，則進入步驟680，否則返回步驟640。

在步驟680，主控制單元和云端控制調度平臺中的至少一個向子車發送補充電能消息。

隨后進入步驟690，子車移動至該補充電能消息所指示的位置，并利用外部電源對子車的電池單元充電。執行步驟690之后，圖6所示的方法返回步驟640。

提供本文中提出的實施例和示例，以便最好地說明按照本技術及其特定應用的實施例，并且由此使本領域的技術人員能夠實施和使用本發明。但是，本領域的技術人員將會知道，僅為了便于說明和舉例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵蓋本發明的各個方面或者將本發明局限于所公開的精確形式。

鑒于以上所述，本公開的范圍通過以下權利要求書來確定。