基於電動汽車的能量輸送方法

2024-03-08 21:11:15 1

專利名稱：基於電動汽車的能量輸送方法
技術領域：
涉及能源傳輸領域，尤其在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中向用電設備提供能源。
背景技術：
溫室效應(英文Greenhouse effect),又稱「花房效應」,是大氣保溫效應的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似於栽培農作物的溫室，故名溫室效應。自工業革命以來，人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加，大氣的溫室效應也隨之增強，已引起全球氣候變暖等一系列嚴重問題，引起了全世界各國的關注。交通運輸行業是世界上第二大產生溫室氣體的行業。為了降低溫室氣體的排放， 同時緩解交通運輸行業對全球變暖的影響，許多國家已經開發了電動交通工具。電動交通工具簡而言之就是以電力為驅動，以電力為能源的交通工具。第一輛電動交通工具於1834年製造出，它是由直流電機驅動的。時至今日，電動交通工具已發生了巨大變化，類型也多種多樣。電動交通工具中的蓄電池通常用於儲存供電動交通工具行駛的能源，它們可以用於儲存能源並進行傳輸和分配使得用戶可以通過電動交通工具的能源傳輸獲得能源。通過大量的電動交通工具進行能源的儲存可以形成一個巨大的能源存儲系統。例如，如果將美國所有的汽車變成電動公交車，它們的發電量將是現有發電系統的24倍。同時，電動交通工具能夠從一個地方移動到另一個地方，也可以將能源從一處運輸到另一處。基於上述描述，我們提出了一個基於電動交通工具的能源分配傳輸系統。現有的技術通常通過過電線來傳輸能源。這個過程包括三個步驟。第一步是將由太陽能產生的直流能源轉化為交流電源。這會帶來損失了大約10%的能源。第二步是由電線傳輸線路傳遞能，而這個步驟產生的損失約6. 5%。第三步是將交流電源轉換為直流電源進行充電，充電電池的效率是85%。因此，整個過程總功率損失大約為27.8%。而本發明的提出了一個基於電動交通工具的能源分配傳輸系統將在減少排放二氧化碳的同時減少傳輸能源過程中能源的損失。

發明內容
針對現有技術中二氧化碳過量排放以及能量傳遞損耗較大的技術缺陷，本發明提供一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中向用電設備提供能源的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括多個發電裝置，其用於向所述電動交通工具提供能源；多個充電蓄電池，其用於儲存所述能源並向所述電動交通工具提供充電能源，至少一個所述充電蓄電池被設置於充電站；多個控制裝置，其用於控制所述充電蓄電池以及所述電動交通工具之間所述能源的傳輸與分配，所述控制裝置被設置於轉發電站；多個電動交通工具，其用於儲存並傳輸能源，所述電動交通工具按照其各自預定的線路在所述充電站停靠；以及多個用電設備，其用於接收所述能源；其中，所述控制裝置包括如下步驟a.接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；b.確定轉發控制裝置並對所述電動交通工具傳輸的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備，其中，所述轉發控制裝置為所述能源下一個到達的所述控制裝置。優選地，所述轉發電站內還設置有至少一個充電蓄電池，所述控制裝置與所述充電蓄電池相適應。優選地，所述步驟a還包括如下步驟接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址以及所述轉發控制裝置的地址。優選地，所述步驟b包括如下步驟_選擇一個轉發控制裝置並對所述能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備。優選地，所述步驟bl還包括如下步驟bl.判斷所述轉發控制裝置是否裝載於在 所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b2.若所述步驟bl判斷所述轉發控制裝置裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第一指示信息，所述第一指示信息指示所述電動交通工具繼續將所述能源傳輸至所述轉發控制裝置；以及b3.若所述步驟bl判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於在所述電動交通工具將停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第二指示信息，所述第二指示信息指示所述電動交通工具將所述能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址儲存至與所述控制裝置相適應的所述充電蓄電池中。優選地，所述步驟b3之後還包括如下步驟b4.與下一個停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具交互；b5.判斷所述轉發控制裝置是否裝載於所述步驟b4所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b6.若所述步驟b5判斷所述轉發控制裝置裝載於所述步驟b4所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則將所述轉發控制裝置的地址發送至所述電動交通工具，並將所述充電蓄電池中與所述轉發控制裝置相適應的所述能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址發送並存儲至與所述步驟b4所述的電動交通工具中；以及b7.若所述步驟b5判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於所述步驟b4所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則轉至步驟b4執行。優選地，所述步驟a還包括如下步驟a』.接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的多個所述目的用電設備地址以及所述多個目的用電設備的能源需求量，其中所述能源需求量與所述目的用電設備相對應。優選地，所述步驟a』還包括如下步驟接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的多個所述目的用電設備地址、所述多個目的用電設備的能源需求量以及與所述目的用電設備相適應的下一轉發控制裝置地址，其中所述能源需求量與所述目的用電設備相對應。優選地，所述步驟b包括如下步驟b』.根據所述不同的目的用電設備地址分別確定轉發控制裝置並對與所述目的用電設備相適應的能源需求量的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備。優選地，所述步驟b』包括如下步驟_根據所述不同的目的用電設備地址分別選擇轉發控制裝置並對與所述目的用電設備相適應的能源需求量的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備。優選地，其中，所述步驟b』還包括b』 I.將選擇了相同轉發控制裝置的與所述不同目的用電設備相適應的能源需求量的能源做相同處理。優選地，所述步驟b』 I之後包括如下步驟b』 2.選擇一所述步驟b』 I中所述的轉發控制裝置判斷其是否裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b』 3.若所述步驟b』 2判斷所述轉發控制裝置裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第一指示信息，所述第一指示信息指示所述電動交通工具繼續將與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源傳輸至所述轉發控制裝置；以及b』 4.若所述步驟b』 2判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於在所述電動交通工具將停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第二指示信息，所述第二指示信息指示所述電動交通工具將與所述控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源，與所述轉發控制裝置相適應的用電設備地址儲存至與所述控制裝置相適應的所述充電蓄電池中。優選地，所述步驟b』 4之後包括如下步驟b』 5.與下一個停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具交互山』 6.判斷所述轉發控制裝置是否裝載於所述步驟b』 5所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b』 7.若所述步驟b』 6判斷所述轉發控制裝置裝載於所述步驟b』 5所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則將所述轉發控制裝置的地址發送至所述電動交通工具，並將所述充電蓄電池中與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址發送並存儲至與所述步驟b』 5所述的電動交通工具中；以及b』 8.若所述步驟b』 6判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於所述步驟b』 5所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則轉至步驟b』 5執行。優選地，所述步驟b』 8之後包括如下步驟b』 9.判斷與步驟a』中所述多個目的用電設備相適應的能源是否處理完畢；b』 10.若所述步驟b』 9判斷與步驟a』中所述多個目的用電設備相適應的能源並未處理完畢，則重複步驟b』 2至步驟b』 9。根據本發明的另一個方面，還一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中向用電設備提供能源的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括多個供電裝置，多個充電蓄電池，多個控制裝置，多個電動交通工具，多個用電設備；其中，所述電動交通工具包括如下步驟:A.根據預定線路停靠相應轉發充電站；B.向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；以及C.接收 並存儲所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。優選地，所述步驟B還包括B』.向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址，以及下一轉發控制裝置的地址；相應的，所述步驟C執行下述步驟，接收並存儲與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。根據本發明的又一方面，還提供一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中向用電設備提供能源的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括多個供電裝置，多個充電蓄電池，多個控制裝置，多個電動交通工具，多個用電設備；其中，包括如下步驟1).所述電動交通工具根據預定線路停靠相應轉發充電站；2).所述電動交通工具向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；3).所述控制裝置接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；4).所述控制裝置確定轉發控制裝置並對所述電動交通工具傳輸的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備；5).所述控制裝置處理所述充電蓄電池內待傳輸的能源，將與所述能源相適應的所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址發送至所述電動交通工具；以及6).接收並存儲所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。根據本發明的又一方面，還提供一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中傳輸能源的電動交通工具，所述電動交通工具至少包括蓄電池，其特徵在於，所述蓄電池至少包括充電接口，其用於接收所述能源，並將所述能源儲存至所述蓄電池；放電接口，其用於將所述蓄電池內的能源向外進行傳輸。根據本發明的又一方面，還提供一種基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的控 制裝置布局的控制方法，設所有充電站的集合為S = (S1. . . . SJ，所有電動交通工具的線路集合為L = (L1. . . . LJ，所有發電裝置的集合為D = (D1. . . . DJ，所述發電裝置設置在所述充電站，那麼集合D屬於集合S。首先使控制裝置所在的充電站，也就是轉發充電站的集合C設置為空集。L』表示未被覆蓋的電動交通工具線路的集合，S』表示沒有被選作轉發充電站的充電站的集合，每一個步驟被執行時，重新畫出一個二分圖G』= (S』，L』，E』)(初始時，L』 = L，S』 = S)。設T為潛在轉發充電站的集合。為了減少能耗，首先將所有發電裝置所在的充電站加入集合T。在T中選擇最多路線經過的，也就是擁有最多邊的元素作為轉發充電站，並將經過所述轉發充電站的線路從圖中刪除。這個步驟一直執行到集合T為空集或者所有的線路都已經被覆蓋。如果T是空集，我們將與發電裝置僅有一次線路轉換的充電站加入集合T，並重複上述步驟。如果T變為空集，並且一些路線仍然未被覆蓋我們將與發電裝置僅有一次線路轉換的充電站加入集合T。上述整個步驟將繼續執行直到所有的路線被覆蓋。本發明提供了一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中，進行能源的分配和傳輸的控制方法。其通過電動交通工具對能源的傳輸，控制裝置對能源的轉發存儲以及存儲控制來實現能源由發電裝置至用戶的用電器的整個過程，最終達到二氧化碳排放的減少，以及能源傳輸功耗損失的減少。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯圖I示出根據本發明第一具體實施方式
的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的結構示意圖；圖2示出根據本發明第一實施例的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的控制裝置的流程圖；圖3示出根據本發明第二實施例的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的控制裝置的流程圖；圖4示出根據本發明第三實施例的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的電動交通工具的流程圖；圖5示出根據本發明第二具體實施方式
的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的示意圖；以及圖6示出根據本發明第二具體實施方式
的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的二分圖。
具體實施例方式通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、 目的和優點將會變得更明顯圖I示出根據本發明第一具體實施方式
的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的結構示意圖。本發明提供的基於電動交通工具的能源傳輸分配系統通過電動交通工具擁有能源儲存以及移動傳輸的功能實現能源的傳輸。具體地，本圖示出了四個部分兩個發電裝置IA和1B，其用於通過可再生能源進行發電並向所述用電設備提供能源，所述發電裝置優選地包括供電裝置，所述供電裝置控制所述發電裝置生成的能源；兩個電動交通工具2A和2B，其用於儲存並傳輸所述能源，並按照其各自預定的線路在所述充電站停靠；六個充電站3八，38，3(，30，3￡以及3F，其用於儲存所述能源並向所述電動車提供充電能源，並控制所述能源的傳輸與分配；兩個用電設備4A和4B，其用於接收所述能源。其中充電站優選地，至少包括充電蓄電池，其用於儲存能源並向所述電動交通工具傳輸能源進行充電。在所述六個充電站中可分別設置有所述控制裝置，所述控制裝置控制所述充電蓄電池以及所述電動交通工具之間能源的傳輸和分配。將所述設置有控制裝置的充電站作為轉發充電站，所述轉發充電站用於控制所述能源的轉發。具體地，本發明提供的基於電動交通工具的能源傳輸與分配系統基於上述四個部分間的配合實現能源從發電裝置想用電設備傳輸的整個過程。所述發電裝置產生能源並通過所述電動交通工具的預定路線。其停靠在各個轉發充電站進行控制轉發最終到達所述目的用電設備。例如，假設所述電動交通工具2A的停靠的路線為充電站3A，3B，3E以及3F ;所述電動交通工具2B的停靠的路線為充電站3D，3E，3B以及3C ;所述六個充電站都設置有所述控制裝置，也就是六個充電站都作為轉發充電站。當所述用電設備4A需要10度電時，所述發電裝置IA利用可再生能源生成10度電，傳輸並儲存至所述電動交通工具2A，所述電動交通工具2A內的蓄電池儲存所述10度電並行駛至所述轉發充電站3A，所述轉發充電站3A內的控制裝置與所述電動交通工具交互，獲取所述目的用電器4A的地址，並在所有轉發充電站內選擇一轉發充電站作為上述10度電將要傳輸至的下一轉發充電站，若所述轉發充電站判斷所述10度電應傳輸至轉發充電站3B，因為轉發充電站3B在所述電動交通工具2A的行駛線路上，則所述電動交通工具2A繼續傳輸所述10度電至所述轉發充電站3B。此時，所述轉發充電站在所有轉發充電站內選擇一轉發充電站作為上述10度電將要傳輸至的下一轉發充電站，若所述轉發充電站判斷所述10度電應傳輸至轉發充電站3C，因為轉發充電站3C並不在在所述電動交通工具2A的行駛線路上，則所述電動交通工具2A將所述10度電以及所述目的用電器4A地址傳輸所述儲存至所述轉發充電站3B。所述電動交通工具2A駛離所述轉發充電站3B後所述電動交通工具2B停靠至所述轉發充電站3B，所述轉發充電站3C與所述電動交通工具2B交互判斷其充電蓄電池內的10度電的下一轉發充電站3C是否在所述電動交通工具2B的線路上，判斷結果，所述轉發充電站3C是否在所述電動交通工具2B的線路上，則所述轉發充電站2B將所述10度電傳輸至所述電動交通工具2B，所述電動交通工具2B接收所述10度電並進行儲存。所述電動交通工具2B傳輸所述10度電至轉發充電站3C並進一步得傳輸至用電設備4A。在這樣一個實施例中可以根據用戶需求實現能源的實時傳輸。在上述實施例的一個變化例中，所述能源的傳輸過程是實現確定的，所述能源的傳輸路線由所述發電裝置進行控制，在所述能源傳輸前，其需要經過的轉發充電站已經被設置好，則所述電動交通工具以及所述轉發充電站根據設置好的傳輸路線進行交互和處理，例如上述實施例中由所述發電裝置IA生成的10度電首先傳輸至所述電動交通工具2A並最終傳輸至所述用電設備4A經過的轉發充電站為3B。則所述電動交通工具2A將10度電傳輸至所述轉發充電站為3B進行儲存，再由所述電動交通工具2B將所述轉發充電站為3B內的10度電傳輸至所述用電設備4A。 進一步地，本領域技術人員理解，當所述用電設備4A以及用電設備4B都有用電需求時，所述發電裝置1A，IB可以分別生成所述用電設備4A以及用電設備4B所需求的能源，也可以由一個發電裝置進行發發電，則所述電動交通設備傳輸所述能源的過程中不僅需要傳輸目的用電設備的地址，還需傳輸目的用電設備所需求的能源量。所述轉發充電站根據所述目的用電設備的地址以及需求的能源量對所述能源進行進一步處理，最終傳輸至所述所述用電設備4A以及用電設備4B。更具體地，本領域技術人員理解，本發明提供的基於電動交通工具傳輸分配能源的系統在整個傳輸過程中在能源損耗主要有三個部分，電動交通工具傳輸直流電源的損耗5% ;電動交通工具內的蓄電池以及充電蓄電池的損耗一天0. 13% ;電動交通工具內的蓄電池傳輸直流電源的損耗5%。則本發明提供的基於電動交通工具傳輸分配能源的系統在整個傳輸過程中在能源損耗總共為10%。而現有的技術通常通過過電線來傳輸能源損耗的計算也包括三個部分，將由太陽能產生的直流能源轉化為交流電源。這會帶來損失了大約10%的能源；由電線傳輸線路傳遞能，而這個步驟產生的損失約6. 5% ;將交流電源轉換為直流電源進行充電，充電電池的效率是85%。因此，整個過程總功率損失大約為27.8%。明顯地，本發明提供的基於電動交通工具的能源傳輸與分配系統傳輸能源過程中能源的損耗比現有技術要小許多。圖2示出根據本發明第一實施例的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的控制裝置的流程圖。所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統包括多個發電裝置，其用於向所述電動交通工具提供能源；多個充電蓄電池，其用於儲存所述能源並向所述電動交通工具提供充電能源，至少一個所述充電蓄電池被設置於充電站；多個控制裝置，其用於控制所述充電蓄電池以及所述電動交通工具之間所述能源的傳輸與分配，所述控制裝置被設置於轉發電站；多個電動交通工具，其用於儲存並傳輸能源，所述電動交通工具按照其各自預定的線路在所述充電站停靠；以及多個用電設備，其用於接收所述能源。具體地，本圖示出了兩個步驟，首先是步驟S201，所述控制裝置與停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具交互獲取所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址，之後執行步驟S202，所述控制裝置確定轉發控制裝置並對所述電動交通工具傳輸的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備，其中，所述轉發控制裝置為所述能源下一個到達的所述控制裝置。更具體地，結合圖I所示的系統，當所述電動交通工具2A停靠至所述轉發充電站3A時，所述轉發充電站3A中的控制裝置與所述電動交通工具2A交互獲取所述電動交通工具2A傳輸的能源的目的用電設備4A的地址。並確定所述電動交通工具2A傳輸的能源傳輸經過的下一個轉發充電站2B，並根據確定的所述轉發充電站對傳輸的能源進行相應的處理。在本實施例的一個變化例中，所述能源的傳輸根據所述用電設備的實時請求，進行實時的傳輸過程，所述轉發充電站內的控制裝置實時選擇下一個所述能源需要傳輸經過的轉發充電站。所述控制裝置可以根據路況，轉發充電站內的充電蓄電池的剩餘可儲存能源量，所述電動交通工具內的蓄電池的可儲存能源量等。又一個變化例中，所述能源的傳輸根據預先確定的能源傳輸路線進行能源傳輸，所述電動交通工具在傳輸能源的同時將所述能源傳輸路線經過的轉發充電站的控制裝置的地址發送至所述電動交通工具當前停靠的轉發充電站的控制裝置，將所述傳輸路線經過的下一個轉發充電站內的控制裝置作為轉發 控制裝置，所述控制裝置獲取所述轉發控制裝置的地址，並對所述能源進行相應的處理。圖3示出根據本發明第二實施例的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的控制裝置的流程圖。具體地，本圖示出了 6個步驟，首先是步驟S301判斷所述轉發控制裝置是否裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站。若所述步驟S301判斷所述轉發控制裝置裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則執行步驟S302向所述電動交通工具發送第一指示信息，所述第一指示信息指示所述電動交通工具繼續將所述能源傳輸至所述轉發控制裝置。若所述步驟S301判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於在所述電動交通工具將停靠的轉發充電站，則執行步驟S303向所述電動交通工具發送第二指示信息，所述第二指示信息指示所述電動交通工具將所述能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址儲存至與所述控制裝置相適應的所述充電蓄電池中。步驟S303後執行步驟S304與下一個停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具交互。步驟S305判斷所述轉發控制裝置是否裝載於所述步驟S304所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站。若所述步驟S305判斷所述轉發控制裝置裝載於所述步驟S304所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則執行步驟S306將所述轉發控制裝置的地址發送至所述電動交通工具，並將所述充電蓄電池中與所述轉發控制裝置相適應的所述能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址發送並存儲至與所述步驟S304所述的電動交通工具中。若所述步驟S305判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於所述步驟S304所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則轉至步驟S304執行。具體地，本領域技術人員理解，在本實施例的一個變化例中，所述電動交通工具傳輸的能源提供多個用電設備運行，在處理所述能源時，將具有同一轉發控制裝置的能源進行合併操作。圖4示出根據本發明第三實施例的，所述基於電動交通工具的能源傳輸分配系統的電動交通工具的流程圖。所述電動交通工具至少包括蓄電池，所述蓄電池至少包括充電接口，其用於接收所述能源，並將所述能源儲存至所述蓄電池；以及放電接口，其用於將所述蓄電池內的能源向外進行傳輸。具體地，本圖示出了 3個步驟，首先是步驟S401根據預定線路停靠相應轉發充電站；之後執行步驟S402向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；然後執行步驟S403接收並存儲所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。結合上述圖I至圖4，本發明提供的一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中向用電設備提供能源的控制方法，包括6個步驟，如下所示1).所述電動交通工具根據預定線路停靠相應轉發充電站；2).所述電動交通工具向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；3).所述控制裝置接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；4).所述控制裝置確定轉發控制裝置並對所述電動交通工具傳輸的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備；5).所述控制裝置處理所述充電蓄電池內待傳輸的能源，將與所述能源相適應的所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址發送至所述電動交通工具；以及6).接收並存儲所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。為了構建一個為電動交通工具提供幫助的能源傳輸系統，共有兩個問題，首先是·如何在眾多的充電站中選擇設置有控制裝置的充電站，使得所述系統中的充電站能裝置有最少的控制裝置。第二個問題是，如何進一步減少所述電動交通工具將能源從一個充電站傳輸至另一個充電站的能源損耗。我們通過以下方案解決控制裝置的布局問題假設所有充電站的集合為S = (S1. . . . SJ，所有電動交通工具的線路集合為L =(L1. LJ，所有發電裝置的集合為D = (D1. . . . DJ，所述發電裝置設置在所述充電站，那麼集合D屬於集合S。具體地,如圖5所示,假設有六條電動交通工具線路I1 = (AijA27A3) , I2 = (B17A1,A2, B2, B3)，I3 = (C1, C2, C3)，I4 = (A1, B1, C1)，I5 = (A2, B2, C2)，I6 = (A3, B3, C3)，有兩個發電裝置分別裝置於充電站A1和C3。定義一個二分圖G= {S,L,E},如圖6所示,充電站S以及電動交通工具L為點,E表示為充電站S以及線路L之間的關係，並且E作為圖G的邊，當充電站在所述線路上，則連接充電站和該線路作為一條邊e。關於控制裝置布局問題，我們做如下假設，所述控制裝置設置與所述充電站S上，則當經過所述控制裝置的所有線路能夠覆蓋所有充電站時，所述控制裝置的設置最優。很明顯地，這是一個NP-hard問題。而減少能耗的問題在於找到從發電裝置到用電設備的最短路徑。設@為從一個轉發充電站到另一個轉發充電站的效率，則整個傳輸過程的能耗為l-fW，其中c[k]為能源轉換電動交通工具的次數。根據圖I中的描述，所述P為0.9，假設所述目的用電設備在充電站C2，則能源從發電裝置C3，通過線路為I3的電動交通工具將所述能源傳輸至所述充電站C2，則由於其通過所述電動交通工具轉發的次數為1，其能耗為I-P。當設置所述控制裝置的數量最小時，所述電動交通工具轉換的次數也能相應減少，因此，在所述控制裝置布局最優化的情況，其下還能減少能耗。本發明通過控制裝置布局算法來實現布局最優化，其主要思想描述如下，首先使控制裝置所在的充電站，也就是轉發充電站的集合C設置為空集。L』表示未被覆蓋的電動交通工具線路的集合，S』表示沒有被選作轉發充電站的充電站的集合，每一個步驟被執行時，重新畫出一個二分圖G』 = (S』，L』，E』)(初始時，L』 = L，S』 = S)。設T為潛在轉發充電站的集合。為了減少能耗，首先將所有發電裝置所在的充電站加入集合T。在T中選擇最多路線經過的，也就是擁有最多邊的元素作為轉發充電站，並將經過所述轉發充電站的線路從圖中刪除。這個步驟一直執行到集合T為空集或者所有的線路都已經被覆蓋。如果T是空集，我們將與發電裝置僅有一次線路轉換的充電站加入集合T，並重複上述步驟。如果T變為空集，並且一些路線仍然未被覆蓋我們將與發電裝置僅有一次線路轉換的充電站加入集合T。上述整個步驟將繼續執行直到所有的路線被覆蓋。具體地，本領域技術人員理解，以圖6為例，我們首先將A1, C3加入集合T。經過A1的線路有3條，經過C3的線路有2條，首先選擇A1為轉發充電站，將A1從T中刪除，並將經過A1的線路I1,12,14從L』中刪除。之後選擇C3為轉發充電站，並將經過C3的線路13，I6從1/中刪除。此時T為空集但是任有一條線路未被覆蓋，我們將離所述發電裝置僅有一次線路轉換的充電站A2, A3, B1,B2, B3, C1, C2加入集合T，其中，經過A2, B2, C2的線路都只有I條，經過其他充電站的線路為O條。明顯地，選擇能覆蓋線路I5的A2為轉發充電站，這樣，所有的線路都被覆蓋，算法終止。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中從電動交通工具獲得電能或者向電動交通工具提供電能的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括 多個發電裝置，其用於向所述電動交通工具提供能源； 多個充電蓄電池，其用於儲存所述能源並向所述電動交通工具提供充電能源，至少ー個所述充電蓄電池被設置於充電站； 多個控制裝置，其用於控制所述充電蓄電池以及所述電動交通工具之間所述能源的傳輸與分配，所述控制裝置被設置於轉發電站； 多個電動交通工具，其用於儲存並傳輸能源，所述電動交通工具按照其各自預定的線路在所述充電站停靠；以及 多個用電設備，其用於接收所述能源； 其中，所述控制裝置包括如下步驟 a.與所述電動交通工具交互獲取指示信息； b.確定轉發控制裝置，所述轉發控制裝置為所述能源下一個到達的所述控制裝置。
2.根據權利要求I所述的控制方法，其特徵在於，所述轉發電站內還設置有至少ー個充電蓄電池，所述控制裝置與所述充電蓄電池相適應。
3.根據權利要求I或2所述的控制方法，其特徵在於，所述指示信息至少包括 -所述目的用電設備地址；或者 -所述目的用電設備的唯一標識。
4.根據權利要求I或2所述的控制方法，其特徵在於，所述述指示信息至少還包括 -所述轉發控制裝置地址；或者 -所述轉發控制裝置的唯一標識。
5.根據權利要求I至4所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b包括如下步驟 -選擇ー個轉發控制裝置並對所述能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備。
6.根據權利要求I至5任一項所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b還包括如下步驟 bl.判斷所述轉發控制裝置是否裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b2.若所述步驟bl判斷所述轉發控制裝置裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第一指示信息，所述第一指示信息指示所述電動交通工具繼續將所述能源傳輸至所述轉發控制裝置；以及 b3.若所述步驟bl判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於在所述電動交通工具將停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第二指示信息，所述第二指示信息指示所述電動交通工具將所述能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址儲存至與所述控制裝置相適應的所述充電蓄電池中。
7.根據權利要求I至6任一項所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b3之後還包括如下步驟 b4.與下一個停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具交互；b5.判斷所述轉發控制裝置是否裝載於所述步驟b4所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b6.若所述步驟b5判斷所述轉發控制裝置裝載於所述步驟b4所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則將所述轉發控制裝置的地址發送至所述電動交通工具，並將所述充電蓄電池中與所述轉發控制裝置相適應的所述能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址發送並存儲至與所述步驟b4所述的電動交通工具中；以及 b7.若所述步驟b5判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於所述步驟b4所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則轉至步驟b4執行。
8.根據權利要求I至7所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b還包括如下步驟b』.根據所述不同的目的用電設備地址分別確定轉發控制裝置並對與所述目的用電設備相適應的能源需求量的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備。
9.根據權利要求8所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b』包括如下步驟 -根據所述不同的目的用電設備地址分別選擇轉發控制裝置並對與所述目的用電設備相適應的能源需求量的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備。
10.根據權利要求9所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b』還包括 b』 I.將選擇了相同轉發控制裝置的與所述不同目的用電設備相適應的能源需求量的能源做相同處理。
11.根據權利要求9或10所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b』I之後包括如下步驟 b』 2.選擇一所述步驟b』 I中所述的轉發控制裝置判斷其是否裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站； b』 3.若所述步驟b』 2判斷所述轉發控制裝置裝載於在所述電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第一指示信息，所述第一指示信息指示所述電動交通工具繼續將與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源傳輸至所述轉發控制裝置；以及 b』 4.若所述步驟b』 2判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於在所述電動交通工具將停靠的轉發充電站，則向所述電動交通工具發送第二指示信息，所述第二指示信息指示所述電動交通工具將與所述控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源，與所述轉發控制裝置相適應的用電設備地址儲存至與所述控制裝置相適應的所述充電蓄電池中。
12.根據權利要求9至11任一項所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b』4之後包括如下步驟 b』 5.與下一個停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具交互；b』 6.判斷所述轉發控制裝置是否裝載於所述步驟b』 5所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站；b』 7.若所述步驟b』 6判斷所述轉發控制裝置裝載於所述步驟b』 5所述的電動交通エ具將要停靠的轉發充電站，則將所述轉發控制裝置的地址發送至所述電動交通工具，並將所述充電蓄電池中與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源，與所述能源相適應的目的用電設備地址發送並存儲至與所述步驟b』 5所述的電動交通工具中；以及b』 8.若所述步驟b』 6判斷所述轉發控制裝置並沒有裝載於所述步驟b』 5所述的電動交通工具將要停靠的轉發充電站，則轉至步驟b』 5執行。
13.根據權利要求9至12任一項所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b』8之後包括如下步驟 b』9.判斷與步驟a』中所述多個目的用電設備相適應的能源是否處理完畢； b』 10.若所述步驟b』 9判斷與步驟a』中所述多個目的用電設備相適應的能源並未處理完畢，則重複步驟b』 2至步驟b』 9。
14.一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中從電動交通工具獲得電能或者向電動交通工具提供電能的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括多個供電裝置，多個充電蓄電池，多個控制裝置，多個電動交通工具，多個用電設備； 其中，所述電動交通工具包括如下步驟 A.根據預定線路停靠相應轉發充電站； B.向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址；以及 C.接收並存儲所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。
15.根據權利要求14所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟B還包括 B』.向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址，以及下一轉發控制裝置的地址； 相應的，所述步驟C執行下述步驟，接收並存儲與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。
16.一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中從電動交通工具獲得電能或者向電動交通工具提供電能的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括多個供電裝置，多個充電蓄電池，多個控制裝置，多個電動交通工具，多個用電設備； 其中，包括如下步驟 1).所述電動交通工具根據預定線路停靠相應轉發充電站； 2).所述電動交通工具向與所述轉發充電站相適應的控制裝置發送與所述電動交通エ具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址； 3).所述控制裝置接收自停靠在與所述控制裝置相適應的轉發充電站的電動交通工具發送的與所述電動交通工具傳輸的能源相適應的目的用電設備地址； 4).所述控制裝置確定轉發控制裝置並對所述電動交通工具傳輸的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備； 5).所述控制裝置處理所述充電蓄電池內待傳輸的能源，將與所述能源相適應的所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址發送至所述電動交通工具；以及 6).接收並存儲所述轉發控制裝置的地址、與所述轉發控制裝置相適應的用電設備能源需求量的能源以及與所述能源相適應的目的用電設備地址。
17.一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中傳輸能源的電動交通工具，所述能源分配系統用於從電動交通工具獲得電能或者向電動交通工具提供電能，所述電動交通工具至少包括蓄電池，其特徵在於，所述蓄電池至少包括充電接ロ，其用於接收所述能源，並將所述能源儲存至所述蓄電池； 放電接ロ，其用於將所述蓄電池內的能源向外進行傳輸。
全文摘要
本發明提供一一種在基於電動交通工具的能源傳輸分配系統中向用電設備提供能源的控制方法，其特徵在於，所述能源傳輸分配系統包括多個供電裝置，多個充電蓄電池，多個控制裝置，多個電動交通工具，多個用電設備，其特徵在於，所述控制裝置包括如下步驟a.與所述電動交通工具交互獲取目的用電設備地址；b.確定轉發控制裝置並對所述電動交通工具傳輸的能源進行處理，所述轉發控制裝置用於接收所述能源使所述能源最快達到所述用電設備，其中，所述轉發控制裝置為所述能源下一個到達的所述控制裝置。
文檔編號H02J7/00GK102709982SQ20121019257
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者易平 申請人:易平