[发明专利]住宅和车辆能量系统

说明书

相关申请

本发明要求递交于2015年12月16日的澳大利亚临时专利申请2015905205的优先权。通过引用将该申请的内容并入本文。

技术领域

本发明涉及用于以有效且节省成本的方式向车辆和住宅提供能量的系统。

背景技术

用于运输物品和乘客的车辆越来越多地仅被由电池组供电的一个或多个电动马达推进。这些车辆通常称作电动车(EV)。对EV所熟知的问题是如果电池组不靠近充电桩处耗尽时，则无法给电池组再充电。这个难题比如下情形难以解决：当传统的内燃机式车辆用尽燃料时；在这种情况下，向抛锚车辆运输一些燃料是可行的。当车辆抛锚时，对驾驶员造成的难题而言，电动车的这个问题通常叫做“里程焦虑”。响应于这个难题，一些车辆装配有里程延长器。这些里程延长器是向装配于车辆的发电机提供动力的小发动机，该小发动机通过诸如柴油、汽油、压缩天然气或液化石油气(LPG)等的传统燃料运行。这种发电机给电池组再充电和/或直接地向车辆的一个或多个电驱动马达提供电力。这些车辆是作为混合动力车辆(具体地，串联式混合动力车辆)而知晓的形式。

典型地，在电网上的充电桩处通过插接车辆给电池组再充电的花费比经由使用诸如汽油或柴油等的燃料的里程延长器发动机进行再充电便宜。因而，典型地，仅在必要时、主要在车辆还在运转且电池放电完毕或低电量时才使用里程延长器发动机。典型地，里程延长器发动机是在奥托循环(或诸如米勒或阿特金森循环等的变型)或狄塞尔循环下运行的内燃机。然而，里程延长器可以是诸如燃气轮机等的其它类型的发动机。该申请还提出了燃料电池，但是在商业上还未常规供应。

在大多数气候下，在诸如冬季和夜晚等的较冷时间，住宅需要空间加热。许多不同类型的能源用于空间加热，诸如天然气、生物质或使用电，通常使用热泵。住宅还普遍具有用于加热卫生用的热水的装置，这通常占住宅的能量使用的一大部分。利用天然气的住宅通常连接至供应网(reticulated supply)。大多数住宅还使用大量的电，用于照明、运行设备以及用于诸如通过使用热泵来加热和制冷。电通常供给自电网，尽管许多住宅现在通过太阳能光伏板补充供电。一些住宅还使用微型的热电共生系统(cogeneration)(通常还叫做热电联产(CHP)系统)。这些热电共生系统利用来自供应网的燃料(典型地，天然气)对燃料电池或诸如内燃机、兰金循环发动机或斯特林循环发动机等的热力发动机提供动力以驱动发电机，由此将燃料中的能量转换成热和电。典型地，热用于空间加热和水加热。电用于家庭消耗，并且典型地，所有超额均被输出到电网。典型地，该热电共生系统非常高效，其中燃料的热值的超过90％(较高的热值)被转换成有用的热或电。在节约能量成本和减少温室气体排放越来越重要的年代，这些系统越来越受欢迎。

因而，拥有里程延长式EV且具有装配于住宅的热电共生系统的家庭具有诸如发动机供能发电机或燃料电池等的两个发电机，一个在EV中，一个在房子中。典型地，当EV停靠住宅处时，无需运行这两个发电机。当EV不在住宅时，通常将没什么人在住宅中，因此对能量的需要降低，由此限制了住宅的热电共生系统的需求。本发明的目的是消除对这两个发电机的需要。

将电网连接至住宅的成本是可观的。除了实际能量消耗的费用以外，典型的电力公司还收取固定或长期成本。还典型地，由住宅拥有者出售给电网的能量以比公司售给家庭的电低的价格售出。通常也存在最初将住宅连接至电网的大量费用。住宅拥有者普遍存在独立于电网以避免这些成本的期望。本发明的进一步目的是无需连接至电网即能满足住宅供能需求，或者至少降低家庭对电网供电的依赖性。

在转到本发明的概要之前，必须理解的是，所提供的现有技术的所有说明仅作为用于解释本发明的内容的背景。不应被认为承认在澳大利亚或其它地方所提及的任何材料是公开或已知的，或者是公知常识的一部分。

发明内容

本发明提供一种住宅和车辆能源系统，所述系统包括：

发电机，所述发电机从燃料发电并且还产生热，所述发电机至少暂时地安装至车辆；

能够拆装的电供给管线，所述电供给管线用于在所述住宅和所述车辆之间沿至少一个方向传输电能，所述电供给管线是能够拆装的以允许所述车辆驶离所述住宅；

能够拆装的热供给管线，所述热供给管线用于在所述发电机和所述住宅之间传输热，所述热供给管线是能够拆装的以允许利用所述车辆使所述发电机离开所述住宅；

车辆电存储器，所述车辆电存储器允许所述车辆在从所述住宅拆下的情况下经由所述车辆的电驱动马达保持运动；以及