用于车辆与装置之间的电力传输的电力分配方法和系统

技术领域

本公开总体上涉及当车辆向车辆外部的各种装置提供电力时分配电力。

背景技术

一些车辆可以用于为车辆外部的装置供电。这些车辆中的一些车辆基本上可以充当发电机以提供可输出的电力。这些车辆中的一些车辆可以替代地或另外用从充电器、牵引电池或两者接收的电力为装置供电。

发明内容

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种电力分配方法，其包括：监测能够由车辆再充电的至少一个第一装置；监测能够由所述车辆供电的至少一个第二装置；以及基于所述至少一个第二装置的操作来调整对所述至少一个第一装置的充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中基于所述至少一个第二装置的启动来调整对所述至少一个第一装置的充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中调整所述充电包括减少提供给所述至少一个第一装置的电力量。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中调整所述充电包括在所述至少一个第二装置启动之前停止对所述至少一个第一装置的充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中停止所述充电包括切断单独的电气插座，所述至少一个第一装置经由所述单独的电气插座电耦合到所述车辆。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第二装置是泵。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第二装置是压缩机。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其还包括基于所述至少一个第一装置的荷电状态来调整对所述至少一个第一装置的充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其还包括通过所述车辆的一个或多个单独的电气插座向所述至少一个第二装置提供电力，所述车辆被配置为使所述单独的电气插座在所述电气插座能够用于为所述至少一个第二装置供电的通电状态与所述电气插座不能向所述至少一个第二装置提供电力的未通电状态之间转变。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其还包括在调整所述充电之后将所述至少一个第二装置从所述未通电状态转变为所述通电状态。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其还包括通过使用从充电器提供给所述车辆的电力而不是来自所述车辆的牵引电池的电力对所述至少一个装置充电来调整所述充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其还包括响应于预计使用量大于所述车辆能够提供的量而请求附加电源。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其包括：从车辆对至少一个第一装置充电；接收对所述车辆从所述车辆为至少一个第二装置供电的请求；以及响应于所述请求而调整所述充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中调整所述充电包括停止所述充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中调整所述充电包括停止充电直到所述至少一个第二装置已经启动，然后在所述至少一个第二装置运行时重启所述充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第二装置是压缩机，所述压缩机由所述车辆的动力输出装置驱动。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第二装置是泵。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种方法，其中所述至少一个第二装置是绞盘。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种用于车辆的系统，其包括：电动化车辆，所述电动化车辆具有牵引电池；至少一个第一装置，所述至少一个第一装置被配置为由所述车辆充电；至少一个第二装置，所述至少一个第二装置被配置为在由所述车辆供电时操作；以及控制模块，所述控制模块被配置为响应于操作所述至少一个第二装置的需要而调整对所述至少一个第一装置的充电。

在一些方面中，本文描述的技术涉及一种系统，其中所述至少一个第二装置包括电动马达。

可以独立地或以任何组合方式采用前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案，包括它们的各种方面或相应各个特征中的任一者。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。

附图说明

根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可以简要地描述如下：

图1示出了根据本公开的示例性方面的为多个装置供电的车辆的透视图和局部示意图。

图2示出了图1的用作电站的车辆的高度示意图。

图3示出了根据本公开的示例性方面的从图1的车辆分配电力的方法的流程。

图4示出了根据本公开的另一个示例性方面的从图1的车辆分配电力的方法的流程。

具体实施方式

车辆(诸如混合动力车辆或电动车辆)可以用于在多个装置的操作期间为装置供电。来自车辆的电力可以用于对各种装置(诸如可再充电工具)再充电。例如，施工现场的车辆可以为诸如压缩机、滑移装载机、云梯、工地灯等装置供电。同一车辆可以提供电力以对诸如钻或锯等工具再充电。本公开涉及控制车辆如何分配电力。

为了向多个装置供电，车辆可以利用存储在车辆的电池中的电力、通过车辆的充电端口从外部源接收的电力或两者。

车辆可以包括允许装置电耦合到车辆的多个电气插座。装置可以通过电气插座汲取例如120V、230V或DC。当装置连接到车辆的电气插座时，存储在车辆的电池中的电力和/或从外部源接收的电力可以被供应给已连接装置。

本公开尤其描述了一种用于调度电力传输并分配电力从车辆传输到多个装置的方法。多个装置可以通过车辆的多个插座机械地或电气地耦合到车辆。

当车辆的充电端口连接到外部装置时，确定车辆可以接收的最大电力。此外，可以基于历史用电量和电耦合到车辆的多个装置来确定预计用电量。预计用电量包括车辆用于内部操作的预测用电量和用于传输到多个装置的预测用电量。

可以基于例如装置的荷电状态(SOC)、装置的预测用电量或两者来调度从车辆到每个装置的电力传输。当多个装置在特定时间汲取的电力水平达到可以由充电器和车辆的电池供应的电力的最大值时，所述多个装置中的数个装置的启动时间可以错开。可以建立最大值以维持电池的某个荷电状态，使得电池可以用于在未来时间推进车辆。

此外，响应于确定预计用电量大于可以由充电器和电池供应的电力，调用附加电源(诸如第二车辆)来供应预计用电量的剩余电力。本主题的示例性方法可以由包括在车辆中的处理器或通过有线或无线网络连接到车辆的服务器的处理器来执行。

在本具体实施方式的以下段落中更详细地讨论了本公开的这些和其他特征。

参考图1，电动化车辆10可以包括多个充电端口14和牵引电池16。车辆10可以通过充电端口14中的一者或多者电耦合到充电器18。EVSE 18可以用于对牵引电池16进行再充电。EVSE 18可以连接到外部电源。

车辆10还包括多个电气插座22。在一些示例中，车辆10被配置为单独地或成组地(经由例如继电器、固态开关或禁用电力电子器件)切断和接通每个插座。在该示例中，至少一个第一装置26A和至少一个第二装置26B可以由车辆10通过电气插座22供电。第一装置26和第二装置26B可以使用来自牵引电池16的电力、来自充电器18的电力或两者选择性地从车辆10供电。第一装置26A和第二装置26B在车辆10的外部。在一些示例中，充电端口14可以是双向的，并且可以任选地用作电气插座。

在该示例中，第一装置26A是具有可以使用来自车辆10的电力进行再充电的电池的可再充电装置。例如，第一装置26A可以是钻。

在该示例中，第二装置26B是可以在装置操作时由车辆10供电的装置。第二装置26B可以是具有马达的装置，诸如升降机。可以理解，具有马达的装置在马达的启动期间可能需要相对较高的电力量。当马达运行时，所需电力减少。启动所需的电力可以被称为启动瓦特，并且启动之后所需的电力可以被称为运行瓦特。

车辆10可以经由有线连接、无线连接或两者与第一装置26A和第二装置26B通信。从第一装置26A和第二装置26B到车辆10的通信可以向车辆10提供识别信息(例如，装置名称、装置类型)。与车辆10的通信可以向车辆10提供荷电状态信息。

图2示出了用作电站的车辆10的高度示意图。在另一个实施方式中，电站可以是可以通过网络彼此通信的服务器与车辆的组合。

车辆10包括至少一个充电端口14以从至少一个EVSE 18或其他外部电源接收电力。EVSE 18的容量可以从8kW AC至350kW DC变化，其中典型容量为20kW至25kW的AC或DC。AC可以是1.2kW至19kW，并且DC快速充电器可以是25kW至高达350kW。EVSE 18可以向车辆10供应DC。在另一个示例中，EVSE 18供应AC。从至少一个EVSE 18接收的电力可以用于对车辆10的电池(诸如车辆10的电池16)充电。

车辆10还包括电气插座22A至22N，在该示例中，所述电气插座可以单独地关断和接通。多个装置26A至26N可以通过多个插座22A至22N电耦合到车辆10。当装置26A至26N中的一者连接到车辆10的电气插座22A至22N中的相应电气插座时，存储在电池16中的电力和/或从充电器18接收的电力可以被供应给装置26A至26N。在该示例中，充电端口14还可以用于向可以接收HV DC能量的装置发送电力。

从EVSE 18接收的AC电力和DC电力两者可以有机会进行直通电力传输。进入车辆10的AC电力可以被转换为DC，然后转换回用于装置26A至26N的AC。当通过端口14发出时，电力可以是高压DC。从EVSE 18进入的DC可以被转换为用于装置26A至26N的AC，或者可以是在充电端口14中的一者处的DC输出。从EVSE 18接收的AC电力和DC电力两者也可以通过车辆10的电池16供应。

多个插座22A至22N可以包括用于DC充电的充电端口、用于AC充电的专业车载发电系统(PPO)、来自电动马达的轴的机械动力输出装置(PTO)、前备厢中的电动工具充电器站、车厢内12V电动工具充电器等。

多个装置26A至26N可以包括可再充电工具、泵、绞盘、滑移装载机、云梯、空气压缩机、较小的工具和机器人、工地灯、用于工地会议的前备厢中的大型弹出式触摸屏、电站102内部的施工现场办公室等。压缩机可以由PTO驱动。

在示例中，滑移装载机和云梯可以通过用于DC充电的充电端口接收电力。此外，工地灯和较小的工具和机器人可以通过PPO接收电力。

除了充电端口14和多个插座22A至22N之外，车辆10还可以包括具有处理器50、存储器部分54和通信装置58的控制模块。处理器50可以执行本主题的各种操作以调度电力传输并分配电力从车辆10传输到多个装置26A至26N。存储器部分54可以耦合到处理器50，并且可以存储操作以供处理器204执行。处理器204可以是通用处理器或专用处理器。

车辆10的通信装置58可以用于与多个装置26A至26N和/或服务器进行通信。通信装置58可以是例如WiFi收发器、红外收发器、蓝牙收发器、无线蜂窝电话收发器等。电池16可以是用于存储能量的可再充电电池。存储在电池16中的能量可以用于各种内部操作，诸如驱动车辆10的电动马达。存储在电池16中的能量也可以用于向多个装置26A至26N供电。应当理解，图2中未示出的附加部件在某些实施例中也可以是车辆10的一部分，并且在某些实施例中，可以使用比图2中所示更少的部件。另外，应当理解，图2中未示出的一条或多条通信总线可以用于互连各种部件，如本领域中公知的。

在一个示例中，车辆10可以经由通信装置58与服务器进行通信，所述服务器可以包括处理器、存储器部分和通信装置。处理器可以执行本主题的各种操作以调度电力传输并分配电力从车辆10传输到多个装置26A至26N。服务器的存储器部分可以耦合到服务器的处理器，并且可以存储操作以供服务器的处理器执行。

服务器与车辆10之间的通信可以是WiFi、红外、蓝牙、无线蜂窝电话等。

图3示出了可以由车辆10的处理器50或服务器的处理器实施的电力分配方法300。方法300在框302处监测多个装置26A至26N内的至少第一装置26A。在框302处监测的第一装置26A是可以由车辆10再充电的装置。

方法300在框304处监测多个装置26A至26N内的至少第二装置。在框304处监测的第二装置26B是可以由车辆10供电的装置。

框304处的监测可以包括接收车辆10从车辆10为第二装置26B供电的请求。例如，所述请求可以是用户接通第二装置26B的开关。

在框306处，方法300调整车辆10如何对在框302中监测的第一装置26A充电。所述调整是基于在框304中监测的第二装置26B的操作。对充电的调整可以基于装置26B正在启动或需要启动。

由车辆10供电的第二装置26B可以是包括马达的装置。由车辆10供电的第二装置26B可以具有高于运行电流要求的启动电流要求。在框306处调整充电可以包括减少提供给第一装置26A的电力量，或者甚至在启动第二装置26B之前停止对第一装置26A的充电。这可以帮助确保向由车辆供电的第二装置26B供应足够的电力。例如，第二装置26B可以是压缩机、泵或绞盘。

在第二装置26B已经启动并且汲取运行电流而不是启动电流之后，可以增加提供给第一装置26A的电力以重启或增加充电。

在一些示例中，方法300可以包括基于第一装置26A的荷电状态来调整对第一装置26A的充电。例如，当荷电状态等于或高于百分之80时，方法300可以在框306中停止充电，但是当荷电状态小于80时，不停止充电。

调整对第一装置26A的充电还可以包括调整由充电器18提供给车辆10的用于为第一装置26A供电的电力量，和/或调整由电池16提供的用于为第一装置26A供电的电力量。所述调整可以包括例如使用从充电器18提供给车辆10的电力而不是来自车辆的牵引电池的电力对第一装置26A进行充电。

在框306中的调整之后，方法300可以将第二装置26B从未通电状态转变为通电状态。将第二装置26B转变为通电状态可以包括通过电气插座22A至22N中的一者提供电力。车辆10可以被配置为使各个电气插座22A至22N在电气插座22A至22N可以用于为第二装置26B供电的通电状态与电气插座22A至22N不能向第二装置26B供电的未通电状态之间转变。

图4示出了可以由车辆10的处理器50或服务器的处理器实施的方法400。方法400在框402处确定当车辆10的充电端口14连接到EVSE 18时车辆10可以接收的最大电力(或能量)。当车辆10通过充电端口14从EVSE 18接收电力时，车辆10将知道可以从EVSE 18接收的最大电力，因为车辆10与EVSE 18进行通信。

所述方法在框404处基于历史用电量和/或耦合到车辆10以进行电力传输的多个装置26A至26N中的当前装置来确定预计用电量(或能量使用量)。预计用电量可以包括车辆10用于内部操作的预测用电量和用于传输到多个装置26A至26N的预测用电量。车辆10可以与多个装置26A至26N进行蓝牙低功耗(BLE)通信。如果车辆10正在向耦合到车辆10的多个装置26A至26N中的当前装置供电，则车辆10将知道哪个装置26A至26N连接到哪个电气插座22A至22N，因为车辆10与多个装置26A至26N进行BLE通信。如果由于某种不太可能的原因，车辆10不知道哪个装置26A至26N连接到哪个电气插座22A至22N，则车辆10可以依次关断每个插座22A至22N并经由BLE对多个装置26A至26N进行检查以找出多个装置26A至26N中被关断的装置的电力传输。通过这种方式，车辆10可以映射或验证多个装置26A至26N从车辆10接收的电力量。

在一个实施例中，人类操作员可以指定车辆10的每日能量消耗模式。例如，操作员可以指定车辆10全天停留在工地，并且夜间开车回家或返回主办公室，在那里车辆10可以被充电或可以不被充电。如果操作员指定车辆10将在家中或主办公室充电，则操作员还可以指定车辆10将被充电的预期时间量以及家中或主办公室的充电器的额定功率。在另一个示例中，操作员可以指定车辆10每天24小时保持在工地。这可能是大型施工操作中的预期模式，因为钩住或脱开全部多个装置26A至26N可能是耗时的。此外，钩住和脱开多个装置26A至26N可能会引起问题，因为车辆10本质上是大型电源板，并且多个装置26A至26N的充电将被中断。在另一个示例中，操作员可以指定车辆10在白天驶离现场吃午饭、取材料等。车辆10在白天驶离现场吃午饭、取材料等的时间也可以基于车辆10的最近历史使用量来确定。在确定预计用电量时，可以考虑由操作员指定并基于车辆10的最近历史使用量确定的车辆10的每日能量消耗模式。

此外，在确定预计用电量时，如果多个装置26A至26N先前已经由车辆10进行BLE链接或充电并且如果在BLE范围内检测到多个装置26A至26N，则也可以考虑多个装置26A至26N的典型用电量和SOC。BLE范围可以是90ft至300ft。

此外，在确定预计用电量时，车辆10还可以考虑工地的每日任务列表。此外，车辆10还可以考虑关于装置26A至26N的信息，诸如装置26A至26N可能需要多少电能来完成任务。关于主要装置26A至26N应使用多少来完成每日任务的信息可以存储在车辆10的存储器部分54和/或服务器的存储器部分中。

所述方法在框406处基于第一装置26A的SOC和第一装置26A的预测用电量(或能量使用量)来调度针对至少第一装置26A的传输。

在示例性实施例中，为了调度针对每个装置26A至26N的传输，考虑到全部多个装置26A至26N立即以满容量活动，预测关于可以从充电器18和电池16接收的最大电力的用电量百分比。如果用电量百分比大于100，则这意味着多个装置26A至26N在特定时间可以接收的最大电力大于可以从充电器18和电池16接收的最大电力。因此，如果用电量百分比大于100，则车辆10和/或服务器优先化并调度针对每个装置26A至26N的电力传输。

此外，在示例性实施例中，为了调度针对每个装置26A至26N的电力传输，还可以考虑车辆10用于内部操作(诸如通过车辆10回家等)的用电量、从工地到家的距离和家中EVSE的大小。例如，车辆10和/或服务器可以以使得在当日结束时车辆10的电池16中有足够的电力可用使得车辆10可以从工地开回家的方式来调度或优先化针对每个装置26A至26N的电力传输。此外，车辆10和/或服务器可以以使得在当日结束时车辆10的电池16中有足够的电力可用使得车辆10可以在家中通过充电器充电之后在第二天从家中驶回工地的方式来调度或优先化针对每个装置的电力传输。

此外，在示例性实施例中，为了调度针对每个装置26A至26N的传输，基于任务列表预测每个装置26A至26N的当前SOC对于当前工作日是否足够。如果装置26A至26N的当前SOC不足以用于当前工作日，则根据装置26A至26N的典型使用量来调度针对装置26A至26N的传输。可以基于最近的历史数据和/或当天的任务列表来确定装置26A至26N的典型使用量。

在示例性实施例中，车辆10内部的施工现场办公室可以被赋予高的电力传输优先级。施工现场办公室可以在12V系统上操作。此外，在工地当日开始期间，通过充电器18对车辆10的电池16的充电可以被赋予高优先级。为了对电池16充电，在当日开始期间，车辆10和/或服务器可以降低通过电气插座22A至22N到多个装置26A至26N的电力传输的额定功率。在一个示例中，为了对电池16充电，可以关断车辆10的至少一个电气插座22A至22N。

在示例性实施例中，车辆10可以优先化直通充电而不是通过电池16充电。例如，连接到PPO的装置26A至26N可以直接从EVSE 18断电。

在示例性实施例中，至少一个电气插座22A至22N的优先级可以由人类操作员设定。至少一个电气插座22A至22N的优先级可以被设定为可中断的或不可中断的。在一个示例中，可以限制可以通过具有不可中断优先级的电气插座22A至22N传输的总电力量。可以取决于实时工地情况根据需要改变至少一个电气插座22A至22N的优先级。

在框408处，当装置26A至26N在特定时间汲取的电力或能量达到充电器18和车辆10的电池16可以供应的电力的最大值时，所述方法错开装置26A至26N的启动时间。装置26A至26N的启动时间可以基于电力传输的优先级而错开。

在框410处，所述方法响应于确定预计用电量或能量使用量大于电池16和EVSE 18可以提供的量而调用附加源供应预计使用量的剩余部分。附加源可以是附加车辆或充电挂车。这样做的目的是检查充电器18和电池16可以供应的最大电力是否能够为峰值需求供应足够的能量。在充电器18和电池16可以供应的最大电力不能满足峰值需求的情况下，可以经由无线通信或来自另一个站点的云源调用附加源以满足峰值需求。

在示例性实施例中，还可以确定第二天的预期能量流。如果第二天的预期能量流超过EVSE 18和电池16可以供应的能量，则在回家行程之前，车辆10可以将能量汲取回电池16以在第二天使用。

方法400示出了调度电力传输并分配电力从车辆10传输到多个装置插座22A至22N的一种实施方式。在替代实施例中，可以修改执行方法400的框的顺序。

先前描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例作出的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得显而易见，所述变化和修改不一定脱离本公开的本质。因此，只能通过研究所附权利要求来确定赋予本公开的保护范围。

根据本发明，一种方法包括：从车辆对至少一个第一装置充电；接收对所述车辆从所述车辆为至少一个第二装置供电的请求；以及响应于所述请求而调整所述充电。

在本发明的一个方面中，调整所述充电包括停止所述充电。

在本发明的一个方面中，调整所述充电包括停止充电直到所述至少一个第二装置已经启动，然后在所述至少一个第二装置运行时重启所述充电。

在本发明的一个方面中，所述至少一个第二装置是压缩机，所述压缩机由所述车辆的动力输出装置驱动。

在本发明的一个方面中，所述至少一个第二装置是泵。在本发明的一个方面中，所述至少一个第二装置是绞盘。