【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及用于将机械能或化学能转换成电功率的发电机。更具体地，该公开的方面涉及燃料电池供电的发电机和车辆充电站。
技术介绍
1、当前生产的机动车辆(例如现代汽车)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动力。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变速器将驱动扭矩传递到车辆的最终驱动系统(例如，差速器、车轴、转角模块、负重轮等)。由于往复活塞式内燃机(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全电动车辆(统称为“电动车辆”)利用替代的动力源来推进车辆，并因此最小化或消除对用于牵引动力的基于化石燃料的发动机的依赖。
2、全电动车辆(fev)(俗称“电动汽车”)是一种类型的电驱动车辆配置，其完全省略了内燃机以及动力系系统的附属外围部件，而是依赖于可再充电能量存储系统(ress)以及用于车辆推进的牵引马达。基于ice的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统被基于电池的fev中的单个或多个牵引马达、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件所替代。相反，混合动力电动车辆(hev)的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牵引马达来操作内燃机。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
3、高电压(hv)电气系统管理牵引马达和可再充电电池组之间的电力传输，该可再充电电池组提供用于操作许多混合动力电动和全电动动力系的必需功率。为了提供以期望的速度和里程推进车辆所需的功率容量和能量密度，当代牵引电池组将多个电池单元(例如，8-16+个单元/堆)分组为单独的电池模块(例如，10-40+个模块/组)，所述电池模块例如通过电池组壳体或支撑托架电互连并安装到车辆底盘上。位于hv电气系统的电池侧上的是前端dc-dc功率转换器，其电连接到(一个或多个)牵引电池组，以便增加对主dc总线和dc-ac功率逆变器模块(pim)的电压供应。高频大容量电容器可以被布置在主dc总线的正端子和负端子之间，以提供电稳定性并存储补充电能。专用的电子电池控制模块(ebcm)通过与动力系控制模块(pcm)和每个马达的功率电子器件包的协作操作来管理(一个或多个)电池组和(一个或多个)牵引马达的操作。
4、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。用于对电驱动车辆再充电的电动车辆供电设备(evse)许多形式因素出现，包括由车辆所有者购买和操作(例如，安装在所有者的车库中)的住宅电动车辆充电站(evcs)。其他的evse示例包括可由公共设施或私人零售商(例如，在市政充电设施或商业充电站处)提供的公共可访问的evcs，以及由制造商、经销商和服务站使用的高级高功率、高电压充电站。例如，插入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)感应或其他无线功率传输(wpt)技术来提供车辆充电能力，而无需充电电缆和电缆端口。不言而喻，对于短距离和长距离车辆里程两者，大规模车辆电气化进而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两者的日常车辆使用。
技术实现思路
1、本文提出了用于发电机系统的铰接式车顶组件、用于制造这种车顶组件的方法和用于使用这种车顶组件的方法、以及具有这种车顶组件的燃料电池供电的发电机/充电站。在非限制性示例中，提出了一种用于对电驱动车辆的牵引电池组再充电的移动式fc供电的evcs。该移动式evcs包括装有高电压dc燃料电池(fc)发电机的轮式拖车、用于存储和分配富氢燃料的fcs燃料供应系统、用于将发电机电连接到电气负载的一个或多个插入式电缆、以及用于管理电力传输的电气调节、冷却和控制硬件。具有一对车顶面板的铰接式车顶组件延伸横过移动式evcs的顶部，该铰接式车顶组件覆盖燃料电池发电机和附属的电气硬件，以用于在evcs运输和储存期间的增加的保护。当需要时，一个或两个车顶面板可从拖车的相对侧向外展开，以提供遮篷来保护移动式evcs的用户不受太阳、雨和其他恶劣天气的影响。插入式电缆可从车顶面板悬置以向evcs的用户提供电缆提升辅助，并通过防止电缆掉到地上而防止电缆损坏。对于混合式fcs-光伏evcs架构，太阳能电池板可以支撑在每个车顶面板上；车顶面板可以主动地展开至优化倾角，所述优化倾角使pv输出最大化。为了改进evcs的发热部件的热管理，车顶面板可主动地展开到优化的气流路线定向，以便通过环境气流增加对流冷却。
2、所公开的构思中的至少一些的附带益处包括用于移动或固定发电机系统的铰接式车顶组件，其有助于在运输/空闲期间保护系统并且为发电机系统的用户提供天气保护。车顶组件可以按比例放大或缩小(例如，包括单个或多个车顶面板)，并且可以容易地适用于不同的应用(例如，每个面板可以滑动和/或旋转到各种位置)。为了防止电缆损坏/磨损，车顶面板可以被设计成支撑插入式充电电缆中的一个或多个。车顶还可以支撑捕获太阳能以补充系统的电力容量的太阳能电池板。车顶面板可以提供主动热管理，以将系统排气引导成与经过的气流一致，从而实现清除效果，以获得更好的系统效率。
3、本公开的方面涉及用于发电机系统的铰接式车顶组件，包括用于汽车和非汽车应用的独立和电网集成设计。在一示例中，提出了一种用于为电气负载生成电功率的发电机系统。发电机系统包括具有发电机的移动或固定支撑框架，发电机安装到刚性支撑框架上并且可操作以选择性地产生电功率。一个或多个充电电缆电连接至发电机，以便将电功率从发电机传输至一个或多个负载，例如电驱动车辆。电子控制电路通信地连接到发电机并且可操作以管理系统的电功率的产生和传输。车顶组件安装在支撑框架上，并包括一个或多个车顶面板。每个车顶面板可在未展开位置和展开位置之间移动，在未展开位置，车顶面板至少部分地覆盖发电机，在展开位置，车顶面板与支撑框架的横向侧或前/后端倾斜地成角度和/或从支撑框架的横向侧或前/后端向外突出。
4、本公开的另外方面涉及用于对机动车辆的电池再充电的fc供电的车辆充电站。如本文所使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可互换地使用且同义地使用，以包括任何相关的车辆平台，例如客车(ice、hev、fev、完全和部分地自主等)、商用车辆、工业车辆、履带式车辆、越野和全地形车辆(atv)、摩托车、农用设备、船只、飞行器等。对于非汽车应用，所公开的构思可以被实施用于所有逻辑上相关的用途，包括独立电站、便携式电源组、备用发电机系统、泵送设备、住宅、商业和工业用途等。通过非限制性示例，提出了一种用于对电驱动车辆的牵引电池组再充电的移动式ev本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发电机系统，包括：
2.根据权利要求1所述的发电机系统，其中，所述车顶面板包括第一车顶面板和第二车顶面板，所述第一车顶面板和第二车顶面板能够在相应的第一未展开位置和第二未展开位置与相应的第一展开位置和第二展开位置之间移动，在相应的第一未展开位置和第二未展开位置，所述第一车顶面板和第二车顶面板至少部分地覆盖所述发电机的相应的第一表面区域和第二表面区域，在相应的第一展开位置和第二展开位置，所述第一车顶面板和第二车顶面板与所述刚性支撑框架的相应的第一侧和第二侧倾斜地成角度和/或从所述刚性支撑框架的相应的第一侧和第二侧向外突出。
3.根据权利要求2所述的发电机系统，其中，所述车顶组件包括第一滑轨组件和第二滑轨组件，所述第一滑轨组件和第二滑轨组件分别将所述第一车顶面板和第二车顶面板可滑动地安装到所述支撑框架，从而在相应的第一未展开位置和第二未展开位置与第一展开位置和第二展开位置之间滑动。
4.根据权利要求2所述的发电机系统，其中，所述车顶组件包括第一枢转铰链组件和第二枢转铰链组件，所述第一枢转铰链组件和所述第二枢转铰链组件将所述第一车顶面板和所述
5.根据权利要求1所述的发电机系统，还包括电缆耦接组件，所述电缆耦接组件将所述充电电缆安装到所述车顶面板，使得所述充电电缆与所述车顶面板一起从所述未展开位置移动到所述展开位置。
6.根据权利要求5所述的发电机系统，其中，所述电缆耦接组件包括电缆悬置支架，所述电缆悬置支架从所述车顶面板的下侧表面悬置所述充电电缆。
7.根据权利要求6所述的发电机系统，还包括安装到所述刚性支撑框架上的电缆柜，其中所述电缆耦接组件还包括弹簧驱动的电缆缩回器，所述弹簧驱动的电缆缩回器将所述充电电缆从延伸状态偏置到缩回状态，在延伸状态中，所述充电电缆从所述电缆柜延伸出，在缩回状态中，所述充电电缆缩回到所述电缆柜中。
8.根据权利要求1所述的发电机系统，还包括光伏(PV)电池，所述光伏(PV)电池安装到所述车顶面板的外表面上并且可操作以产生额外的电功率，其中所述展开位置包括多个倾斜角度，所述车顶面板和所述PV电池以所述多个倾斜角度相对于所述刚性支撑框架倾斜地成角度。
9.根据权利要求1所述的发电机系统，其中，所述展开位置包括预定通风位置，所述预定通风位置远离所述刚性支撑框架移位并且与所述刚性支撑框架倾斜地成角度，使得所述车顶面板引导环境气流穿过所述发电机，从而从所述发电机对流地移除热能。
10.根据权利要求1所述的发电机系统，其中，所述刚性支撑框架包括轮式拖车，所述轮式拖车具有从所述轮式拖车向上突出的多个侧壁，并且其中所述车顶组件延伸跨过在所述侧壁之间限定的开口。
...【技术特征摘要】
1.一种发电机系统，包括：
2.根据权利要求1所述的发电机系统，其中，所述车顶面板包括第一车顶面板和第二车顶面板，所述第一车顶面板和第二车顶面板能够在相应的第一未展开位置和第二未展开位置与相应的第一展开位置和第二展开位置之间移动，在相应的第一未展开位置和第二未展开位置，所述第一车顶面板和第二车顶面板至少部分地覆盖所述发电机的相应的第一表面区域和第二表面区域，在相应的第一展开位置和第二展开位置，所述第一车顶面板和第二车顶面板与所述刚性支撑框架的相应的第一侧和第二侧倾斜地成角度和/或从所述刚性支撑框架的相应的第一侧和第二侧向外突出。
3.根据权利要求2所述的发电机系统，其中，所述车顶组件包括第一滑轨组件和第二滑轨组件，所述第一滑轨组件和第二滑轨组件分别将所述第一车顶面板和第二车顶面板可滑动地安装到所述支撑框架，从而在相应的第一未展开位置和第二未展开位置与第一展开位置和第二展开位置之间滑动。
4.根据权利要求2所述的发电机系统，其中，所述车顶组件包括第一枢转铰链组件和第二枢转铰链组件，所述第一枢转铰链组件和所述第二枢转铰链组件将所述第一车顶面板和所述第二车顶面板分别可枢转地安装至所述支撑框架，以由此在相应的第一未展开位置和第二未展开位置与第一展开位置和第二展开位置之间旋转。
5.根据权利要求1所述的发电机系统，还包括电缆耦接组件，所述电缆耦接组件将所述充电电缆安装...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·B·马丁，T·J·杰罗姆，T·克罗斯托夫斯基，刘准，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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