[发明专利]用于电驱动车辆的具有燃料电池发电机的移动充电站

说明书

提出了用于对电气化车辆再充电的移动充电站、用于制造/使用这样的移动充电站的方法以及配备有这样的移动充电站的停车设施。移动充电站包括具有多个驱动轮的框架以及原动机，该原动机可操作以驱动所述轮以推进充电站。氢存储容器和燃料电池安装到框架。燃料电池氧化从存储容器接收的氢以产生电流。电耦合机构将燃料电池连接到电驱动车辆的牵引电池组。驻留或远程控制器被编程为接收对车辆再充电的充电请求，并且响应地确定移动充电站的路径规划数据。控制器命令原动机将移动充电站从充电器的起点推进到充电器目的地，并且使得燃料电池能够将电流传输到车辆。

技术领域

本公开总体上涉及用于对机动车辆充电的电气系统。更具体地，本公开的方面涉及用于为电驱动车辆提供可部署充电的系统、方法和装置。

背景技术

当前生产的机动车辆，诸如现代汽车，最初配备有动力系，该动力系操作以推进车辆并为车辆的车载电子器件提供电力。例如，在汽车应用中，车辆动力系通常以原动机为代表，原动机通过自动或手动换档动力传动装置将驱动动力传递到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、车轴、行走轮等）。由于往复活塞式内燃发动机（ICE）组件的易得性和相对便宜的成本、轻的重量和总效率，所以历史上汽车一直由往复活塞式内燃发动机（ICE）组件提供动力。作为一些非限制性示例，这种发动机包括压缩点火（CI）柴油发动机、火花点火（SI）汽油发动机、二冲程、四冲程和六冲程架构以及旋转发动机。另一方面，混合动力电动车辆和纯电动车辆利用替代动力源来推进车辆，并且因此最小化或消除对基于化石燃料的发动机的牵引动力的依赖。

被通俗地称为“电动汽车”的全电动车辆（FEV）是一种电驱动车辆配置，其完全从动力系系统中去除了内燃发动机和附带的外围部件，仅依赖于用于推进和用于支撑附件负载的电力牵引电动机。基于ICE的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统被FEV中的单个或多个牵引电动机、牵引电池组和电池冷却和充电硬件代替。相反，混合动力电动车辆（HEV）动力系采用多个牵引动力源来推进车辆，最通常地是结合电池供电或燃料电池供电的电力牵引电动机来操作内燃发动机组件。由于混合动力型电驱动车辆能够从发动机之外的源获得其动力，因此在车辆由（一个或多个）电动机推进时，混合动力电动车辆发动机可全部或部分地关闭。

许多商业上可获得的混合动力电动车辆和全电动车辆（统称为“电驱动车辆”）采用可再充电的牵引电池组来存储和供应用于操作动力系统的（多个）电动机单元的必需功率。为了产生具有足够车辆范围的牵引功率，牵引电池组比12伏起动、照明和点火（SLI）电池大得多、更强大且容量更高。当代牵引电池组（也称为“电动车辆电池”或“EVB”）将电池单元的堆叠分组为例如经由电池壳体或支撑托架安装到车辆底盘上的单独的电池模块。一些车辆电池系统采用多个可独立操作的高压电池组，以通过增加的安培-小时提供更高的电压输送和更大的系统容量。专用电池组控制模块（BPCM）调节电池组接触器的打开和闭合，以控制哪个或哪些电池组将在给定时间为车辆的牵引电动机供电。高压电力系统控制电力在电驱动车辆的牵引电动机和电池组之间的传输。

随着混合动力和电动车辆变得更加普遍，基础设施正在被开发和部署以使得这种车辆的日常使用变得可行和方便。电动车辆供电设备（EVSE）有多种形式，包括由车辆所有者购买和操作的住宅电动车辆充电站（EVCS）（例如，安装在所有者的车库中）、由公共设施或私人零售商（例如，在加油站或市政充电站处）散布的公共可访问EVCS、以及由制造商、经销商和服务站使用的复杂的高电压高电流充电站。例如，插电式混合动力和电动车辆可通过将EVCS的充电电缆物理地连接到车辆的互补充电端口来再充电。相比之下，无线充电系统利用电磁场（EMF）感应或其他合适的技术来提供车辆充电能力，而不需要充电电缆和电缆端口。不言而喻，对于短距离和长距离车辆范围，大规模车辆电气化又需要伴随地建立可容易访问的充电基础设施，其可以支持城市和农村情况下的日常车辆使用。

发明内容