住宅和车辆能量系统技术方案

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所述车辆；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；以及控制器，所述控制器调节所述发电机的发电以及热和电的流动。所述控制器执行能源战略。

Residential and vehicular energy systems

A residential and vehicle energy system, the system comprises a generator, the generator power from the fuel and heat generated by the generator, at least temporarily mounted to the vehicle power supply line; capable of assembling and disassembling, the power supply line for at least one direction transmission power between the residential and the vehicle, the power supply line is capable of dismounting to allow the vehicle to leave the house; to heat supply pipeline disassembly, the heat supply pipeline is used between the generator and the transmission housing heat, the heat supply pipeline is removable to allow use of the the vehicle makes the generator out of the housing; the vehicle power storage, the vehicle electrical memory allows the vehicle to remove from the housing case via the vehicle electric drive motor maintain The controller regulates the power generation of the generator, as well as the flow of heat and electricity. The controller performs an energy strategy.

【技术实现步骤摘要】
住宅和车辆能量系统相关申请本专利技术要求递交于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。
本专利技术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。
技术介绍
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(reticulatedsupply)。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。本专利技术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。本专利技术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。在转到本专利技术的概要之前，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专利技术的内容的背景。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。
技术实现思路
本专利技术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；以及控制器，所述控制器调节所述发电机的发电以及热和电的流动；其中，所述控制器执行能源战略。本专利技术还提供一种住宅和车辆能源系统的运行方法，所述方法包括：由燃料产生电和热；在所述车辆和所述住宅之间沿至少一个方向传输电能；从发电机向所述住宅传输热；在所述车辆中在车辆电存储器中存储电能；以及由控制器根据能源战略控制电的产生和电和热的流动。在本专利技术的优选形式中，所述能源战略是运行成本最小、温室气体排放最小以及热和电的供给相对于车辆和住宅的需求的任意缺欠最小中的一者或多者，或者用电设备、管理机构或能源公共事业要求的以满足他们的目的的任意其它能源战略。另外，期望同时执行多个能源战略时，能够想到的是，可以对一个或多个能源战略进行适当加权，以实现反映使用者优先级的结果。本专利技术的系统和方法的主要功能是向车辆的电驱动马达提供能量，并且向住宅提供热和电。不仅传递电而且还传递热的能力提供了对由发电机消耗的燃料非常有效的利用。该热电共生是对燃料特别有效的利用，基于燃料的总热值，通常实现了超过90％的总效率。本专利技术的控制器可以包括任意类型的控制器，诸如微型计算机、电子电路、可编程逻辑控制器(PLC)等，在优选形式中，所述控制器接收来自传感器的信息，所述传感器可以包括用于确定所述车辆电存储器中的能源的量、所述住宅所需要的热的量、所述住宅的目前的电负荷以及能够用于所述发电机的燃料的量的传感器。在该优选形式中，所述控制器还可以接收关于所供给的燃料的货币成本的信息。在本专利技术的一个形式中，所述控制器位于所述住宅中并且与所述住宅和所述车辆中的传感器通讯。优选地，控制器控制所述发电机何时发电以及所述发电机发电的大小，并且控制所述发电机所发的电被引导以对所述车辆电存储器充电、经由所述电供给管线被引导到所述住宅、还是被引导到所述车辆中的诸如车辆乘员座椅加热器或挡风玻璃除雾器等的用电设备。控制器还可以控制何时将发电机所产生的热供给到住宅以及向住宅供给的热的量。在本专利技术的另一种形式中，住宅还可以具有电存储器。在这种情况下，控制器还可以控制向住宅电存储器供给多少电。在这种情况下，本说明书中使用的术语“住宅电需求”可以包括住宅电存储器的充电需求。在本专利技术的另一形式中，所述控制器位于所述车辆中并且与所述住宅和所述车辆中的传感器通讯。在本专利技术的又一形式中，存在分开的控制器，一个在车辆中，一个在住宅中，分开的控制器彼此通讯和协作以履行总的控制功能，该功能是执行一个或多个控制战略。在这方面，控制器(车辆中的控制器或住宅中的控制器或两者)可以被构造成能够与另一控制器和/或传感器远程通讯，诸如经由互联网连接进行通讯，或者在车辆的情况下经由无线连接进行通讯。控制器还可以直接或间接与使用者通讯，以接收来自使用者的信息、或者向使用者提供信息、或者实现这二者本文档来自技高网...

【技术保护点】
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所述车辆；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；以及控制器，所述控制器调节所述发电机的发电以及热和电的流动；其中，所述控制器执行能源战略。

【技术特征摘要】
2015.12.16 AU 20159052051.一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所述车辆；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；以及控制器，所述控制器调节所述发电机的发电以及热和电的流动；其中，所述控制器执行能源战略。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能源战略是运行成本最小、温室气体排放最小以及热和电的供给相对于车辆和住宅的需求的任意缺欠最小中的一者或多者，或者是用电设备、管理机构或能源公共事业要求的以满足他们的目的的任意其它能源战略。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，期望同时执行多个能源战略，对一个或多个能源战略进行加权以实现反映使用者优先级的结果。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器接收来自传感器的信息，所述传感器包括用于确定所述车辆电存储器中的能源的量、所述住宅所需要的热的量、所述住宅的目前的电需求以及能够用于所述发电机的燃料的量的一个或多个传感器。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还接收关于所供给的燃料的货币成本的信息。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器位于所述住宅中并且与所述住宅和所述车辆中的传感器通讯。7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器位于所述车辆中并且与所述住宅和所述车辆中的传感器通讯。8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，一个控制器位于所述车辆中，并且一个控制器位于所述住宅中，所述控制器彼此通讯并合作以进行整体控制功能，其中该整体控制功能用于执行一个或多个控制战略。9.根据权利要求6至8中任一项所述的系统，其特征在于，控制器控制所述发电机何时发电以及所述发电机发电的大小，并且控制所述发电机所发的电是被引导以对所述车辆电存储器充电、还是经由所述电供给管线被引导到所述住宅、还是被引导到所述车辆中的诸如车辆乘员座椅加热器或挡风玻璃除雾器等的用电设备。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，控制器还控制何时从所述发电机向所述住宅供给热以及从所述发电机向住宅供给的热的大小。11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，控制器还直接或间接与使用者通讯，以接收来自使用者的信息、或者向使用者提供信息、或者实现这二者。12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，由使用者提供的信息包括使用者对整体控制器战略的偏好，或者包括预期的车辆驶离所述住宅的下一次时间、持续时间以及行驶距离的具体信息。13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述战略是运行成本最小，运行成本最小是指对于使用者为所述住宅和所述车辆供应能源的经济成本最小。14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述经济成本最小包括根据使用这些燃料的相对成本来选择是以从供应网到所述住宅的天然气来运行所述发电机，还是以来自存储在所述车辆中的燃料来运行所述发电机。15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其特征在于，住宅连接至电网，所述控制器决定是由电网的电还是来自所述发电机的电来供给所述住宅的电需求和车辆电存储器的充电需求。16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述控制器还决定推迟向非紧急电负载供电，例如推迟车辆电存储器充电，直到电网的电价低，然后利用来自所述电网的电进行该充电。17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述控制器还推迟发电，直到所述住宅中存在必须满足、否则将通过花费金钱的其它源满足的热负载。18.根据权利要求1至17中任一项所述的系统，其特征在于，所述住宅包括太阳能光伏发电板，所述控制器接收天气预报数据以预测所述太阳能光伏板将在不久的将来产生的电量。19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述控制器访问存储在所述车辆电存储器中的能源的量、基于过去的运行方案或使用者的输入在不久的将来可能的车辆能源需要、和/或可能的住宅电需要，然后决定是否应当通过运行所述发电机来供电。20.根据权利要求1至19中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器动作以使用相关的CO2排放最低的能源来供给住宅的热或电需求以及电存储器的充电需求。21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，通过所述控制器推迟向住宅热水存储箱的热供给，直到所述车辆返回所述住宅，使得来自所述发电机的热能够用于所述住宅热水存储箱，而来自所述发电机的电被用于给所述车辆电存储器再充电或者其它电需求。22.根据权利要求1至21中任一项所述的系统，其特征在于，所述发电机是所述车辆的一部分，但是能够从所述车辆移除并且能够连接至所述住宅，以用于在所述车辆驶离所述住宅时向所述住宅供电。23.根据权利要求1至22中任一项所述的系统，其特征在于，所述热供给管线是允许液体或者液体-蒸汽混合物从所述发电机向所述住宅流动的采用一对管的形式的闭环系统，其中在返回至所述发电机之前能够从所述热供给管线提取热，然后另外的热能能够被引入所述发电机。24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述热供给管线包括一个用于传输热流体的管线和构成所述闭环系统的一对或多对管的组合，在来自所述热流体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·凡·德·鲁，
申请(专利权)人：红色汽车技术企业有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU