本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)，特別涉及用于移動(dòng)充電的航母式移動(dòng)充電車、用于控制調(diào)度航母式移動(dòng)充電車的充電操作的云端控制調(diào)度平臺(tái)以及利用航母式移動(dòng)充電車來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)充電的方法。

背景技術(shù)：

為了大幅減少汽車的二氧化碳排放量，汽車業(yè)正在投入大量的人力和物力來研發(fā)以電力作為動(dòng)力源的新型汽車，例如電動(dòng)汽車。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，新能源汽車的前景被廣泛看好。然而，純電動(dòng)汽車市場(chǎng)的普及推廣還存在不少困難。例如電池的能量補(bǔ)充就是一個(gè)比較突出的問題。具體而言，在新型汽車中，電池被用來存儲(chǔ)電能，考慮到安全性、成本和使用壽命，目前開發(fā)的電動(dòng)汽車的電池能量密度并不高，這限制了其每次充電后的續(xù)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(chǎng)接受的重要方面。

移動(dòng)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(chǎng)之類的場(chǎng)所，車輛常常停放得非常密集，導(dǎo)致待充電車輛附近沒有足夠的空間能夠容納移動(dòng)充電車，從而極大限制了移動(dòng)充電車在這些場(chǎng)所的使用，降低了充電服務(wù)的整體效率并進(jìn)而影響到用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種航母式移動(dòng)充電車，其有助于提升移動(dòng)充電車的充電服務(wù)效率。

按照本發(fā)明一個(gè)方面的航母式移動(dòng)充電車包含：

母車，其包含主控制單元；以及

至少一個(gè)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(duì)電動(dòng)汽車充電的電池單元，

其中，所述子車被配置為執(zhí)行下列操作：響應(yīng)于由所述主控制單元、待充電的電動(dòng)汽車和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)發(fā)送的充電服務(wù)消息，移動(dòng)至該充電服務(wù)消息所指示的位置和利用所述電池單元對(duì)電動(dòng)汽車充電。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)充電車中，所述子車被進(jìn)一步配置為執(zhí)行下列操作：響應(yīng)于由所述主控制單元和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)發(fā)送的補(bǔ)充電能消息，移動(dòng)至該補(bǔ)充電能消息所指示的位置和利用外部電源對(duì)所述電池單元充電。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)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(gè)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(guān)，

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

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)充電車中，所述母車還包括經(jīng)所述分流開關(guān)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(guān)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(gè)或多個(gè)相連以對(duì)子車的電池單元充電。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)充電車中，所述母車還包括經(jīng)所述分流開關(guān)與輸出接口相連的動(dòng)力電池單元，在所述主控制單元的控制下，所述分流開關(guān)選擇性地使母車的動(dòng)力電池單元與所述輸出接口中的一個(gè)或多個(gè)相連以對(duì)子車的電池單元充電。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)充電車中，其中，所述主控制單元根據(jù)所述子車的電池單元的soc狀態(tài)狀態(tài)，借助于所述分流開關(guān)來安排對(duì)子車的充電順序。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)充電車中，所述子車的電池單元包括：

儲(chǔ)能電池；

與儲(chǔ)能電池相連的dc/dc變換器，其配置為對(duì)儲(chǔ)能電池的輸出電能進(jìn)行dc-dc變換以匹配電動(dòng)汽車的電池特性；以及

輸出控制模塊，其配置為控制對(duì)電動(dòng)汽車的充電。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)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(shí)現(xiàn)外部電源經(jīng)所述母車對(duì)所述儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)外部電源對(duì)儲(chǔ)能電池的直接充電。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)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(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)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(diào)度平臺(tái)通信；以及

驅(qū)動(dòng)模塊，其配置為驅(qū)動(dòng)子車移動(dòng)。

優(yōu)選地，在上述航母式移動(dòng)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(jīng)所述通信模塊上傳至主控制單元或云端控制調(diào)度平臺(tái)；以及

定位模塊，其配置為獲取子車的實(shí)時(shí)位置并且經(jīng)所述通信模塊上傳至主控制單元或云端控制調(diào)度平臺(tái)。

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

本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種云端控制調(diào)度平臺(tái)，其有助于提升移動(dòng)充電車的充電服務(wù)效率。

按照本發(fā)明另一個(gè)方面的云端控制調(diào)度平臺(tái)，其用于控制調(diào)度航母式移動(dòng)充電車的充電操作，所述航母式移動(dòng)充電車包括母車和至少一個(gè)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(duì)電動(dòng)汽車充電的電池單元，所述云端控制調(diào)度平臺(tái)包含存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其中，執(zhí)行所述程序以實(shí)現(xiàn)下列步驟：

響應(yīng)于充電服務(wù)請(qǐng)求，指示母車將子車運(yùn)載到待服務(wù)區(qū)域；以及

向子車發(fā)送充電服務(wù)消息，該充電服務(wù)消息指示子車所服務(wù)的電動(dòng)汽車的位置。

優(yōu)選地，在上述云端控制調(diào)度平臺(tái)中，執(zhí)行所述程序以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)下列步驟：

響應(yīng)于子車的電池單元的soc狀態(tài)低于預(yù)設(shè)的閾值的事件，向子車發(fā)送補(bǔ)充電能消息，該補(bǔ)充電能消息指示能夠?qū)ψ榆嚨碾姵貑卧M(jìn)行充電的外部電源的位置。

本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)充電的方法，其有助于提升移動(dòng)充電車的充電服務(wù)效率。

按照本發(fā)明另一個(gè)方面的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)充電的方法包含下列步驟：

在待服務(wù)區(qū)域提供航母式移動(dòng)充電車，所述航母式移動(dòng)充電車包括母車和至少一個(gè)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(duì)電動(dòng)汽車充電的電池單元；

所述子車響應(yīng)于由所述主控制單元、待充電的電動(dòng)汽車和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)發(fā)送的充電服務(wù)消息，移動(dòng)至該充電服務(wù)消息所指示的位置；以及

利用所述電池單元對(duì)電動(dòng)汽車充電。

優(yōu)選地，在上述方法中，進(jìn)一步包括下列步驟：

所述母車確定其包含的動(dòng)力電池單元或載能電池單元的soc狀態(tài)是否低于設(shè)定的閾值；以及

如果低于設(shè)定的閾值，則所述母車返回充電站。

優(yōu)選地，在上述方法中，進(jìn)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(yōu)選地，在上述方法中，進(jìn)一步包括下列步驟：

所述子車響應(yīng)于由所述主控制單元和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)發(fā)送的補(bǔ)充電能消息，移動(dòng)至該補(bǔ)充電能消息所指示的位置；以及

利用外部電源對(duì)所述電池單元充電。

本發(fā)明具有下列有點(diǎn)：

1.解決了密集型場(chǎng)所移動(dòng)充電車充電難和效率低下的問題。

2.提高了待充電區(qū)域的整體服務(wù)效率。

3.提高了閑置充電資源的利用率。

4.借助云端控制調(diào)度平臺(tái)，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(dá)到最大化。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下結(jié)合附圖的各個(gè)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(biāo)號(hào)表示。附圖包括：

圖1為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的航母式移動(dòng)充電車的示意框圖。

圖2為圖1所示航母式移動(dòng)充電車中的母車的示意框圖。

圖3為圖1所示航母式移動(dòng)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(fā)明另一實(shí)施例的用于控制調(diào)度航母式移動(dòng)充電車的充電操作的云端控制調(diào)度平臺(tái)的示意框圖。

圖6為按照本發(fā)明還有一個(gè)實(shí)施例的利用航母式移動(dòng)充電車來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)充電的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參照其中圖示了本發(fā)明示意性實(shí)施例的附圖更為全面地說明本發(fā)明。但本發(fā)明可以按不同形式來實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)解讀為僅限于本文給出的各實(shí)施例。給出的上述各實(shí)施例旨在使本文的披露全面完整，以將本發(fā)明的保護(hù)范圍更為全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)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(quán)利要求書中有直接和明確表述的單元和步驟以外，本發(fā)明的技術(shù)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(shí)間、空間、大小等方面的順序而僅僅是作區(qū)分各單元之用。

圖1為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的航母式移動(dòng)充電車的示意框圖。

圖1所示的航母式移動(dòng)充電車10包含母車110和至少一個(gè)子車120。優(yōu)選地，母車110具有較長(zhǎng)的行駛里程以確保在運(yùn)載子車的情況下能夠往返于充電站與諸如停車場(chǎng)之類的待服務(wù)區(qū)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(dòng)能力，該移動(dòng)能力使得當(dāng)子車位于待服務(wù)區(qū)域時(shí)，能夠到達(dá)待充電的電動(dòng)汽車。在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，子車120的外形和結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)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(nèi)行駛和停放。

需要指出的是，本說明書中所述的電動(dòng)汽車包括純電動(dòng)汽車和插電混合動(dòng)力汽車。

圖2為圖1所示航母式移動(dòng)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(gè)或多個(gè)適于與子車的電池單元連接的輸出接口113、分流開關(guān)114、動(dòng)力電池單元115?？蛇x地，母車還包含可以對(duì)子車的電池單元進(jìn)行充電的載能電池單元116。

如圖2所示，分流開關(guān)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(gè)或多個(gè)相連以使外部電源對(duì)子車的電池單元充電。分流開關(guān)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(gè)或多個(gè)相連以利用載能電池單元116對(duì)子車的電池單元充電。可選地，分流開關(guān)114還連接在動(dòng)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(dòng)力電池單元115與輸出接口113中的一個(gè)或多個(gè)相連以利用載能電池單元116對(duì)子車的電池單元充電。

主控制單元111與分流開關(guān)114、動(dòng)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(zhí)行下列操作：向子車發(fā)送充電服務(wù)消息，其中，該充電服務(wù)消息指示子車所服務(wù)的電動(dòng)汽車的位置?？蛇x地，充電服務(wù)消息可以是將子車引導(dǎo)到指定位置的導(dǎo)航消息。

主控制單元111還被配置為執(zhí)行下列操作：例如根據(jù)子車的電池單元的soc狀態(tài)或用戶設(shè)定的充電順序，指示分流開關(guān)114選擇性地使輸入接口112與輸出接口113中的一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)相連，或者選擇性地使母車的動(dòng)力電池單元115與輸出接口113中的一個(gè)或多個(gè)相連。

主控制單元111還被配置為執(zhí)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(shí)現(xiàn)對(duì)載能電池單元116的充電，或者選擇性地使母車的動(dòng)力電池單元115與輸入接口112相連以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池單元115的充電。

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

主控制單元111還被配置為執(zhí)行下列操作：確定母車110是否空載(例如所運(yùn)載的子車全部或大部分離開母車)，并且在空載時(shí)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(zhí)行下列操作：確定子車的soc狀態(tài)是否低于預(yù)設(shè)的閾值，并且在低于設(shè)定的閾值時(shí)，為子車指定外部電源和指示子車移動(dòng)至所指定的外部電源處。

圖3為圖1所示航母式移動(dòng)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(qū)動(dòng)模塊122和與通信模塊121耦合的電池單元123?？蛇x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(diào)度平臺(tái)通信，驅(qū)動(dòng)模塊122被配置為驅(qū)動(dòng)子車移動(dòng)，電池單元123被配置為可對(duì)電動(dòng)汽車充電，優(yōu)選地，電池單元123還配置為提供使子車移動(dòng)所需的能量。

在提供充電服務(wù)的操作中，通信模塊121從主控制單元、待充電的電動(dòng)汽車和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)接收充電服務(wù)消息，驅(qū)動(dòng)模塊122將子車移動(dòng)至該充電服務(wù)消息所指示的位置，而電池單元123則對(duì)電動(dòng)汽車充電。在補(bǔ)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(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)接收補(bǔ)充電能消息，驅(qū)動(dòng)模塊將子車移動(dòng)至該補(bǔ)充電能消息所指示的位置，并且由外部電源對(duì)電池單元123充電。

在本實(shí)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(jīng)通信模塊121上傳至主控制單元或云端控制調(diào)度平臺(tái)。定位模塊125被配置為獲取子車的實(shí)時(shí)位置并且經(jīng)通信模塊121上傳至主控制單元或云端控制調(diào)度平臺(tái)。

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(chǔ)能電池1232、與儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)外部電源經(jīng)母車對(duì)儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)外部電源對(duì)儲(chǔ)能電池1232的直接充電。dc/dc變換器1233被配置為對(duì)儲(chǔ)能電池1232的輸出電能進(jìn)行dc-dc變換以匹配電動(dòng)汽車的電池特性。輸出控制模塊1234被配置為控制對(duì)電動(dòng)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(fā)明另一實(shí)施例的用于控制調(diào)度航母式移動(dòng)充電車的充電操作的云端控制調(diào)度平臺(tái)的示意框圖。

圖5所示的云端控制調(diào)度平臺(tái)50包含存儲(chǔ)器510、處理器520以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器510上并可在處理器520上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序530，其中，執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序530可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上面借助圖1-4所述的航母式移動(dòng)充電車的充電操作的調(diào)度控制。

通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序530例如可以實(shí)現(xiàn)下列步驟：響應(yīng)于用戶的充電服務(wù)請(qǐng)求，指示母車110將子車120運(yùn)載到待服務(wù)區(qū)域；向子車120發(fā)送充電服務(wù)消息，該充電服務(wù)消息指示子車所服務(wù)的電動(dòng)汽車的位置。可選地，充電服務(wù)消息可以是將子車引導(dǎo)到指定位置的導(dǎo)航消息。

通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序530例如還可以實(shí)現(xiàn)下列步驟：確定子車的soc狀態(tài)是否低于預(yù)設(shè)的閾值，并且在低于設(shè)定的閾值時(shí)，為子車指定外部電源和指示子車移動(dòng)至所指定的外部電源處。

圖6為按照本發(fā)明還有一個(gè)實(shí)施例的利用航母式移動(dòng)充電車來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)充電的方法的流程圖。

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

隨后進(jìn)入步驟620，航母式移動(dòng)充電車的子車響應(yīng)于由主控制單元、待充電的電動(dòng)汽車和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)發(fā)送的充電服務(wù)消息，移動(dòng)至該充電服務(wù)消息所指示的位置。

接著在步驟630，子車?yán)闷潆姵貑卧獙?duì)電動(dòng)汽車充電。

可選地，圖6所示的方法在執(zhí)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(dòng)力電池單元或載能電池單元的soc狀態(tài)是否低于設(shè)定的閾值，如果低于設(shè)定的閾值，則進(jìn)入步驟650，否則進(jìn)入步驟660。

在步驟650，則生成母車返回充電站的命令以補(bǔ)充母車的電能。

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

在步驟670，主控制單元和云端控制調(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)確定子車的電池單元的soc狀態(tài)是否低于設(shè)定的閾值，如果低于設(shè)定的閾值，則進(jìn)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(diào)度平臺(tái)中的至少一個(gè)向子車發(fā)送補(bǔ)充電能消息。

隨后進(jìn)入步驟690，子車移動(dòng)至該補(bǔ)充電能消息所指示的位置，并利用外部電源對(duì)子車的電池單元充電。執(zhí)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(shí)施例和示例，以便最好地說明按照本技術(shù)及其特定應(yīng)用的實(shí)施例，并且由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)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(fā)明的各個(gè)方面或者將本發(fā)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(quán)利要求書來確定。