相關(guān)申請

本發(fā)明要求遞交于2015年12月16日的澳大利亞臨時專利申請2015905205的優(yōu)先權(quán)。通過引用將該申請的內(nèi)容并入本文。

本發(fā)明涉及用于以有效且節(jié)省成本的方式向車輛和住宅提供能量的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

用于運輸物品和乘客的車輛越來越多地僅被由電池組供電的一個或多個電動馬達推進。這些車輛通常稱作電動車(ev)。對ev所熟知的問題是如果電池組不靠近充電樁處耗盡時，則無法給電池組再充電。這個難題比如下情形難以解決：當傳統(tǒng)的內(nèi)燃機式車輛用盡燃料時；在這種情況下，向拋錨車輛運輸一些燃料是可行的。當車輛拋錨時，對駕駛員造成的難題而言，電動車的這個問題通常叫做“里程焦慮”。響應于這個難題，一些車輛裝配有里程延長器。這些里程延長器是向裝配于車輛的發(fā)電機提供動力的小發(fā)動機，該小發(fā)動機通過諸如柴油、汽油、壓縮天然氣或液化石油氣(lpg)等的傳統(tǒng)燃料運行。這種發(fā)電機給電池組再充電和/或直接地向車輛的一個或多個電驅(qū)動馬達提供電力。這些車輛是作為混合動力車輛(具體地，串聯(lián)式混合動力車輛)而知曉的形式。

典型地，在電網(wǎng)上的充電樁處通過插接車輛給電池組再充電的花費比經(jīng)由使用諸如汽油或柴油等的燃料的里程延長器發(fā)動機進行再充電便宜。因而，典型地，僅在必要時、主要在車輛還在運轉(zhuǎn)且電池放電完畢或低電量時才使用里程延長器發(fā)動機。典型地，里程延長器發(fā)動機是在奧托循環(huán)(或諸如米勒或阿特金森循環(huán)等的變型)或狄塞爾循環(huán)下運行的內(nèi)燃機。然而，里程延長器可以是諸如燃氣輪機等的其它類型的發(fā)動機。該申請還提出了燃料電池，但是在商業(yè)上還未常規(guī)供應。

在大多數(shù)氣候下，在諸如冬季和夜晚等的較冷時間，住宅需要空間加熱。許多不同類型的能源用于空間加熱，諸如天然氣、生物質(zhì)或使用電，通常使用熱泵。住宅還普遍具有用于加熱衛(wèi)生用的熱水的裝置，這通常占住宅的能量使用的一大部分。利用天然氣的住宅通常連接至供應網(wǎng)(reticulatedsupply)。大多數(shù)住宅還使用大量的電，用于照明、運行設(shè)備以及用于諸如通過使用熱泵來加熱和制冷。電通常供給自電網(wǎng)，盡管許多住宅現(xiàn)在通過太陽能光伏板補充供電。一些住宅還使用微型的熱電共生系統(tǒng)(cogeneration)(通常還叫做熱電聯(lián)產(chǎn)(chp)系統(tǒng))。這些熱電共生系統(tǒng)利用來自供應網(wǎng)的燃料(典型地，天然氣)對燃料電池或諸如內(nèi)燃機、蘭金循環(huán)發(fā)動機或斯特林循環(huán)發(fā)動機等的熱力發(fā)動機提供動力以驅(qū)動發(fā)電機，由此將燃料中的能量轉(zhuǎn)換成熱和電。典型地，熱用于空間加熱和水加熱。電用于家庭消耗，并且典型地，所有超額均被輸出到電網(wǎng)。典型地，該熱電共生系統(tǒng)非常高效，其中燃料的熱值的超過90％(較高的熱值)被轉(zhuǎn)換成有用的熱或電。在節(jié)約能量成本和減少溫室氣體排放越來越重要的年代，這些系統(tǒng)越來越受歡迎。

因而，擁有里程延長式ev且具有裝配于住宅的熱電共生系統(tǒng)的家庭具有諸如發(fā)動機供能發(fā)電機或燃料電池等的兩個發(fā)電機，一個在ev中，一個在房子中。典型地，當ev停靠住宅處時，無需運行這兩個發(fā)電機。當ev不在住宅時，通常將沒什么人在住宅中，因此對能量的需要降低，由此限制了住宅的熱電共生系統(tǒng)的需求。本發(fā)明的目的是消除對這兩個發(fā)電機的需要。

將電網(wǎng)連接至住宅的成本是可觀的。除了實際能量消耗的費用以外，典型的電力公司還收取固定或長期成本。還典型地，由住宅擁有者出售給電網(wǎng)的能量以比公司售給家庭的電低的價格售出。通常也存在最初將住宅連接至電網(wǎng)的大量費用。住宅擁有者普遍存在獨立于電網(wǎng)以避免這些成本的期望。本發(fā)明的進一步目的是無需連接至電網(wǎng)即能滿足住宅供能需求，或者至少降低家庭對電網(wǎng)供電的依賴性。

在轉(zhuǎn)到本發(fā)明的概要之前，必須理解的是，所提供的現(xiàn)有技術(shù)的所有說明僅作為用于解釋本發(fā)明的內(nèi)容的背景。不應被認為承認在澳大利亞或其它地方所提及的任何材料是公開或已知的，或者是公知常識的一部分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種住宅和車輛能源系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

發(fā)電機，所述發(fā)電機從燃料發(fā)電并且還產(chǎn)生熱，所述發(fā)電機至少暫時地安裝至車輛；

能夠拆裝的電供給管線，所述電供給管線用于在所述住宅和所述車輛之間沿至少一個方向傳輸電能，所述電供給管線是能夠拆裝的以允許所述車輛駛離所述住宅；

能夠拆裝的熱供給管線，所述熱供給管線用于在所述發(fā)電機和所述住宅之間傳輸熱，所述熱供給管線是能夠拆裝的以允許利用所述車輛使所述發(fā)電機離開所述住宅；

車輛電存儲器，所述車輛電存儲器允許所述車輛在從所述住宅拆下的情況下經(jīng)由所述車輛的電驅(qū)動馬達保持運動；以及

控制器，所述控制器調(diào)節(jié)所述發(fā)電機的發(fā)電以及熱和電的流動；

其中，所述控制器執(zhí)行能源戰(zhàn)略。

本發(fā)明還提供一種住宅和車輛能源系統(tǒng)的運行方法，所述方法包括：

由燃料產(chǎn)生電和熱；

在所述車輛和所述住宅之間沿至少一個方向傳輸電能；

從發(fā)電機向所述住宅傳輸熱；

在所述車輛中在車輛電存儲器中存儲電能；以及

由控制器根據(jù)能源戰(zhàn)略控制電的產(chǎn)生和電和熱的流動。

在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，所述能源戰(zhàn)略是運行成本最小、溫室氣體排放最小以及熱和電的供給相對于車輛和住宅的需求的任意缺欠最小中的一者或多者，或者用電設(shè)備、管理機構(gòu)或能源公共事業(yè)要求的以滿足他們的目的的任意其它能源戰(zhàn)略。另外，期望同時執(zhí)行多個能源戰(zhàn)略時，能夠想到的是，可以對一個或多個能源戰(zhàn)略進行適當加權(quán)，以實現(xiàn)反映使用者優(yōu)先級的結(jié)果。

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的主要功能是向車輛的電驅(qū)動馬達提供能量，并且向住宅提供熱和電。不僅傳遞電而且還傳遞熱的能力提供了對由發(fā)電機消耗的燃料非常有效的利用。該熱電共生是對燃料特別有效的利用，基于燃料的總熱值，通常實現(xiàn)了超過90％的總效率。

本發(fā)明的控制器可以包括任意類型的控制器，諸如微型計算機、電子電路、可編程邏輯控制器(plc)等，在優(yōu)選形式中，所述控制器接收來自傳感器的信息，所述傳感器可以包括用于確定所述車輛電存儲器中的能源的量、所述住宅所需要的熱的量、所述住宅的目前的電負荷以及能夠用于所述發(fā)電機的燃料的量的傳感器。在該優(yōu)選形式中，所述控制器還可以接收關(guān)于所供給的燃料的貨幣成本的信息。

在本發(fā)明的一個形式中，所述控制器位于所述住宅中并且與所述住宅和所述車輛中的傳感器通訊。優(yōu)選地，控制器控制所述發(fā)電機何時發(fā)電以及所述發(fā)電機發(fā)電的大小，并且控制所述發(fā)電機所發(fā)的電被引導以對所述車輛電存儲器充電、經(jīng)由所述電供給管線被引導到所述住宅、還是被引導到所述車輛中的諸如車輛乘員座椅加熱器或擋風玻璃除霧器等的用電設(shè)備?？刂破鬟€可以控制何時將發(fā)電機所產(chǎn)生的熱供給到住宅以及向住宅供給的熱的量。在本發(fā)明的另一種形式中，住宅還可以具有電存儲器。在這種情況下，控制器還可以控制向住宅電存儲器供給多少電。在這種情況下，本說明書中使用的術(shù)語“住宅電需求”可以包括住宅電存儲器的充電需求。

在本發(fā)明的另一形式中，所述控制器位于所述車輛中并且與所述住宅和所述車輛中的傳感器通訊。

在本發(fā)明的又一形式中，存在分開的控制器，一個在車輛中，一個在住宅中，分開的控制器彼此通訊和協(xié)作以履行總的控制功能，該功能是執(zhí)行一個或多個控制戰(zhàn)略。在這方面，控制器(車輛中的控制器或住宅中的控制器或兩者)可以被構(gòu)造成能夠與另一控制器和/或傳感器遠程通訊，諸如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)連接進行通訊，或者在車輛的情況下經(jīng)由無線連接進行通訊。

控制器還可以直接或間接與使用者通訊，以接收來自使用者的信息、或者向使用者提供信息、或者實現(xiàn)這二者。由使用者提供的信息可以包括使用者對整體控制器戰(zhàn)略的偏好，或者包括預期的車輛駛離所述住宅的下一次時間、持續(xù)時間以及行駛距離等具體信息。于是，控制器能夠使用這些來計劃車輛和住宅電存儲器的充電量以及待向住宅供給的加熱量。

將理解的是，存在本發(fā)明的控制器所能執(zhí)行的許多不同的戰(zhàn)略。一個戰(zhàn)略是財務成本最小，財務成本最小是指對于使用者為所述住宅和所述車輛供應能源的經(jīng)濟成本最小。在簡單的形式中，該戰(zhàn)略可以涉及選擇是以從供應網(wǎng)到所述住宅的天然氣來運行所述發(fā)電機，還是以來自存儲在所述車輛中的燃料來運行所述發(fā)電機，根據(jù)使用這些燃料的相對成本。

在本發(fā)明的另一形式中，住宅還可以連接至電網(wǎng)，在這種形式中，在電網(wǎng)供電的成本根據(jù)時刻的不同而不同的情況下，優(yōu)選地，所述控制器決定是由電網(wǎng)的電還是來自所述發(fā)電機的電來供給所述住宅的電需求和車輛電存儲器的充電需求。在這種形式中，所述控制器優(yōu)選地還決定推遲向非緊急電負載供電，例如推遲住宅電存儲器充電，直到電網(wǎng)的電價低，然后利用來自所述電網(wǎng)的電進行該充電。所述控制器還可以推遲發(fā)電，直到所述住宅中存在必須滿足、否則將通過花費金錢的其它源滿足的熱負載。

這些類型的戰(zhàn)略將對使系統(tǒng)的運行成本最小起作用。在上下文中，術(shù)語“使成本最小”是指在系統(tǒng)運行的時間和約束下基于可獲得自控制器的知識而可行地盡可能地降低成本。不認為是指可以實現(xiàn)絕對最低成本；諸如如果控制器具有額外的可獲得的信息，或者可以根據(jù)后續(xù)認識改變其運行的話。

在本發(fā)明的另一形式中，所述住宅可以包括所安裝的太陽能光伏發(fā)電板。在這種形式下，所述控制器優(yōu)選地經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)接收天氣預報數(shù)據(jù)，可以利用該數(shù)據(jù)預測所述太陽能光伏板將在不久的將來產(chǎn)生的電量。所述控制器然后可以評估或計算諸如存儲在所述車輛和住宅電存儲器中的能源的量、基于過去的運行方案或使用者的輸入在不久的將來可能的車輛能源需要、和/或可能的住宅電需要等的其它信息，然后決定是否應當通過運行所述發(fā)電機來供電

本發(fā)明的控制器可以執(zhí)行的替換戰(zhàn)略為溫室氣體最小。雖然還有其他與溫室效應有關(guān)的氣體，諸如甲烷，但在本文中溫室氣體主要為二氧化碳(co2)的排放。然而，溫室效應通常是參考等量的co2，其為co2當量或簡單的co2e。通過發(fā)電機的燃料消耗將導致已知數(shù)量的co2e的排放。來自電網(wǎng)的電的購買也具有與其相關(guān)的已知數(shù)量的co2e排放。除了來自發(fā)電機供給的熱以外的住宅加熱的來源也將具有已知的co2e排放。

在優(yōu)選形式中，控制器由此優(yōu)選地用于供給住宅加熱或住宅電需求，車輛電存儲器充電需求，利用相關(guān)的最低co2e排放的能源。這可以指例如通過控制器延遲供熱到住宅熱水存儲箱直到車輛返回住宅，使得來自發(fā)電機的熱能夠用于此，同時將來自發(fā)電機的電用于對車輛電存儲器再充電或其他用電需求。在該形式中，控制器將計算出這比以任何其他可行的方式滿足熱水加熱需求和電需求產(chǎn)生較低的總co2e排放。在這種情況下，提供到控制器的車輛到住宅可能的到達時間的信息也可以是通過控制器做出處理的決定的關(guān)鍵。該到達時間信息可以與控制器經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)以無線的方式通信，或者從控制器可得到的過去的行為進行評估，或者所有上述的組合。

在成本和溫室氣體最小戰(zhàn)略中，控制器優(yōu)選地還視圖延遲運行發(fā)電機，并且最大限度地利用太陽能光伏板產(chǎn)生電，這是由于該電不具有經(jīng)濟成本和co2e排放。

在上述使溫室氣體排放最小的控制器戰(zhàn)略中，術(shù)語“最小化溫室氣體排放”是指基于系統(tǒng)運行時和限制下控制器的可獲得認知而盡量實際地減低與系統(tǒng)相關(guān)的總排放。不是指可實現(xiàn)的絕對最低排放，諸如，如果控制器具有可獲得的附加信息或其運行可以因后期的認知而改變。

本發(fā)明的發(fā)電機可以包括消耗燃料產(chǎn)生電的任意形式的設(shè)備，并且包括諸如燃料電池、驅(qū)動交流發(fā)電機的內(nèi)燃機以及驅(qū)動交流發(fā)電機的斯特林循環(huán)發(fā)動機等的設(shè)備。通過發(fā)電機產(chǎn)生的電可以為幾種不同的形式，諸如在一個或多個相位的交流電(ac)或直流電(dc)以及任意電壓電平。

類似地，車輛和住宅之間的電能的傳輸可以以任何形式出現(xiàn)，該形式可以與通過發(fā)電器產(chǎn)生的不同。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠很好理解的，這種形式的改變可以通過適當?shù)霓D(zhuǎn)換器產(chǎn)生，并且可以出于方便的原因而進行改變，原因諸如是使導電體的尺寸最小化，或諸如降低電壓的安全原因。

本發(fā)明的電供給管線利于本發(fā)明的住宅和車輛之間的該電傳輸，并且能夠采用電線、電纜或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他導體的形式。對于管線的部分或所有長度，也可以不借助電線或?qū)w來完成。這種無線傳輸可以是交流電形式的電的電感或電容傳輸。實際上，被構(gòu)造成提供電的電感或電容傳輸?shù)碾姽┙o管線中的無線鏈接(wirelesslink)可以提供拆分車輛和住宅之間的電供給管線的能力?？蛇x地，可以通過更方便的電連接器提供本發(fā)明的電供給管線的拆分，諸如由具有機械配合的銷和插孔的插頭和插座構(gòu)成的電連接器。

應當注意的是，本發(fā)明的文中的術(shù)語“管線”被用于最廣泛的理解，即，傳導某物的部件。實際上，該術(shù)語可以包括諸如運載液體的管的部件，但是還可以包括無材料形式的部件，諸如用于傳播無線電信號的部件。單數(shù)和復數(shù)之間也不存在區(qū)別，在傳播需要在多于一個的方向傳輸以產(chǎn)生傳播效果或需要多于一個的傳輸路徑的情況下，還可能稱作單數(shù)的管線。

本發(fā)明的通過發(fā)電機消耗的燃料可以是諸如氫氣、汽油、乙醇、柴油、天熱氣、液化石油氣和丁烷的一種或多種燃料。燃料可以是從車輛的存儲器或住宅源或該兩者供給到發(fā)電機的燃料。住宅燃料源可以是周期性再填充(在某些實施方式中通過存儲在車輛的燃料補給)的燃料存儲容器或可以是諸如天然氣供給干線的供應網(wǎng)。在這方面，假想在本發(fā)明的一種形式中，控制器能夠被構(gòu)造成控制車輛燃料存儲器和住宅燃料存儲器(往返)之間的燃料流動，包括經(jīng)由供應網(wǎng)，以便根據(jù)存在水平、需求水平、實際和預定使用以及燃料成本等控制在車輛和住宅兩者中的燃料存儲水平。

在本發(fā)明的一種形式中，發(fā)電機可以是車輛的一部分，但是可以從車輛移除并且可以連接到住宅，諸如出于在車輛從住宅駛離時供電給住宅的目的。在本發(fā)明的該形式中，供給到發(fā)電機的燃料還可以是位于發(fā)電機的燃料存儲容器。

本發(fā)明的可拆卸熱供給管線能夠采取多種形式。在一種形式中，發(fā)電機產(chǎn)生熱廢氣并且熱供給管線具有將熱氣傳送到住宅的管，在住宅能夠在氣體被排放到環(huán)境之前從氣體提取熱。優(yōu)選地，管具有諸如螺紋聯(lián)接的連接器，車輛能夠易于從其接口分離以允許車輛從住宅駛離。

在另一種形式中，熱供給管線是允許液體或液體-蒸氣混合物從發(fā)電機流到住宅的一對管，其中在液體或液體-蒸氣混合物返回發(fā)電機之前能夠從中提取熱，接著另外的熱能能夠?qū)氚l(fā)電機。這通常被稱作“閉環(huán)”系統(tǒng)。該對的兩個管優(yōu)選地具有允許其被拆卸以允許車輛從住宅駛離的特征。這些可以采用速卸接合的形式，該形式在防止流體從拆卸的管端溢出的狀態(tài)下提供快度和方面的拆卸。

在另一種形式中，熱供給管線可以是具有高度撓性的軟管，以便需要在連接到住宅時適應車輛空間位置的各種變化。

在另一種形式中，熱供給管線包括不同管線的組合；一個用于傳輸熱流體，使熱流體在被排放到環(huán)境之前在住宅從熱流體提取熱，一對或多對管線，其被構(gòu)造成如前所述的閉環(huán)熱傳輸系統(tǒng)。

本發(fā)明上述提到的車輛和住宅的電存儲器可以具有任何類型的電化學電池，或串聯(lián)、并聯(lián)電連接配置的多個電化學電池，或以上的組合以形成電池組。電化學電池可以使用多個不同的化學組合，諸如通常所指的鋰離子電池、鎳金屬氫化物電池、鉛酸電池等。在本發(fā)明的另一形式中，車輛和住宅電存儲器可以是超級電容；電容能在延長的時期以較小的損失存儲電能。在另一種形式中，車輛和住宅電存儲器可以是流電池，其中在兩個液體電解質(zhì)流之間發(fā)展電勢。

附圖說明

已簡單說明了本發(fā)明的總體概念，現(xiàn)在將說明本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施方式。然而，將理解的是以下說明不限于上述說明的概論。

在圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施方式的示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實施方式的示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的第五優(yōu)選實施方式的示意圖。

圖6a、6b、6c和6d是根據(jù)本發(fā)明的第六優(yōu)選實施方式的示意圖。

具體實施方式

參照圖1，本發(fā)明的第一實施方式包括車輛1和住宅2，車輛1能夠經(jīng)由連接器70連接到住宅2。連接器70允許住宅2和車輛1之間的管線被連接，這些管線具有廢氣管線72、電管線71、控制信號管線73和燃料管線74。連接器70提供適當?shù)倪B接部，例如，諸如電供給管線71和控制信號管線73的電管線用的電插頭和匹配的插座。連接器70還提供用于諸如燃料管線74的流體管線的適當連接部。

對于在斷開處不期望具有流體的損失或溢出的流體，這些連接部可以采用“速卸接合”連接器對的形式，其集成有在兩側(cè)密封管線的彈簧閥。這些對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是眾所周知的。當管線在連接器70處斷開時，連接器70分成兩個配合的部件或一對部件，其特征在于在各部件上的各管線用的配合連接部。在另一種形式中，連接器70可以是幾個分開的連接器對，而不是一個組合的連接器對組。

仍然參照圖1，車輛1包含用于存儲燃料的燃料箱10，燃料經(jīng)由燃料供給管線12供給到熱力發(fā)動機14。熱力發(fā)動機14是內(nèi)燃機，諸如以奧托循環(huán)、狄塞爾循環(huán)、米勒循環(huán)或阿特金森循環(huán)運行的發(fā)動機。在另一種形式中，熱力發(fā)動機14可以是外燃機，諸如以蘭金或斯特林循環(huán)運行的燃氣輪機或發(fā)動機。

熱力發(fā)動機14向交流發(fā)電機(alternator)16提供機械能，交流發(fā)電機16產(chǎn)生電力，熱力發(fā)動機14和交流發(fā)電機16一起包括發(fā)電機。如上所述，發(fā)電機可以替換地采用燃料電池的形式，燃料電池將燃料中的化學能直接轉(zhuǎn)換為電，避免機械能的干預步驟。

交流發(fā)電機16能夠在諸如通過整流器(未示出)從ac到dc的第一次適當轉(zhuǎn)換后經(jīng)由管線(未示出)將電提供到車輛1的車輛電池組11的形式的車輛電存儲器，并且經(jīng)由電供給管線71將電提供到住宅2。車輛電池組11能夠是諸如鋰離子、鉛酸或鎳金屬氫化物的任何類型的電化學電池?？商鎿Q地，車輛電池組11可以是超級電容。

熱力發(fā)動機14產(chǎn)生含有明顯量熱能的廢氣。該廢氣通過熱供給管線72到達住宅2的熱交換器21，熱交換器21將熱傳遞到通過泵41循環(huán)流體的流體回路。流體能夠?qū)醾鬏數(shù)綗崴鎯ο?0和空間加熱系統(tǒng)40。

提供到熱水存儲箱30和空間加熱系統(tǒng)40的熱量依賴于閥42的位置，閥42的位置由住宅控制器13響應于熱水存儲箱30和空間加熱系統(tǒng)40對熱的需求而進行控制。這可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的傳感器或溫控器(圖中未示出)而與住宅控制器13進行通訊。冷卻后的廢氣通過煙道20排出到環(huán)境。熱供給管線72可以是適于在高溫條件下運行的軟管或管，并且優(yōu)選地具有護套，該護套的材料提供了對來自管線72的熱損失的良好抗性。

從車輛1經(jīng)由電供給管線71供給到住宅2的電可以被存儲在諸如住宅電池組50等的住宅電存儲器中。管線71可以是具有由諸如銅或鋁等的材料制成的導電芯和具有高電阻的材料的護套的纜線。于是，可以在來自住宅電池組50的電經(jīng)過變流器51以轉(zhuǎn)換成典型期望的交流電(ac)模式之后在住宅2中使用。住宅電池組50可以是諸如鋰離子、鉛酸或鎳金屬氫化物等的任意種類的電化學電池。可選地，住宅電池組50可以是超級電容。

當車輛1經(jīng)由連接器70安裝到住宅2時，熱力發(fā)動機14能夠利用來自車輛燃料箱10或來自住宅燃料供給部的燃料運行，該住宅燃料供給部在連接點60處進入住宅并且經(jīng)由管線74流到車輛1。在優(yōu)選的形式，車輛燃料箱10用于存儲汽油或柴油燃料，經(jīng)由連接點60供給的燃料是天然氣，熱力發(fā)動機14被構(gòu)造成使得其能夠在任意燃料下運行。

如前所述地，在另一形式，發(fā)電機采用燃料電池的形式。在這種形式，在車輛燃料箱10中存儲的燃料可以是氫氣并且可以在車輛可以經(jīng)常路過的分配器處再充填。采用這種形式，經(jīng)由連接部60供給至住宅2的燃料可以是天然氣，該天然氣由位于住宅2或車輛1的合適的重整器(未示出)重整成氫氣，使得燃料電池基于車輛燃料供給或住宅燃料供給來運轉(zhuǎn)。

當車輛1連接到住宅2時，這通過通信線路15和傳感器(未示出)與車輛控制器12a和住宅控制器13進行通信。通信線路15可以采用有線的或無線的線路的形式。于是，控制器12a、13將共同地確定熱力發(fā)動機14是否應當運行以滿足車輛1或住宅2中的能源需要。這些需要可以包括再充電車輛電池組11的需要、在熱水存儲箱30中加熱水的需要、充電住宅電池組50的需要和在住宅2中提供空間加熱的需要中的一種或多種需要。

通過車輛控制器12a典型地與住宅控制器13聯(lián)合確定選擇來自箱10的燃料或來自連接點60的燃料作為待使用的燃料。控制器12a、13將基于包括但不限于以下參數(shù)中的一個或多個來確定將使用哪種燃料：使用者偏好、燃料的相對成本、由可替代燃料的使用所產(chǎn)生的溫室氣體排放量以及在燃料箱10中殘留的燃料量。使用者偏好可以經(jīng)由合適的用戶接口(未示出)和諸如電線、無線電連接或互聯(lián)網(wǎng)等的合適的通信手段輸入到控制器12a或控制器13。類似地，使用者偏好或諸如期望的住宅空間溫度、車輛電池組10和住宅電池組50的期望的充電等級等的其它輸入也可以被通信到控制器。

當通過使連接器70斷開連接而從住宅2拆卸車輛1時，車輛1能夠利用通過車輛電池組11提供的能源而在其電驅(qū)動馬達(未示出)的影響下行駛。如果車輛電池組11中充電不足，則能夠使用來自燃料箱10的燃料使熱力發(fā)動機14運轉(zhuǎn)。在這種情況下，可以使用熱來加熱成員空間或車輛系統(tǒng)，諸如在車輛電池組11冷的情況下加熱該車輛電池組11或者排出到環(huán)境。來自熱力發(fā)動機14的廢氣經(jīng)由合適的出口(未示出)被排出到環(huán)境。

當車輛1從住宅2拆卸時，在住宅中的電供給可以經(jīng)由變流器51通過來自住宅電池組50的供給來維持。

在圖2中示出了第二優(yōu)選實施方式。本實施方式與第一實施方式類似(因而使用了相同的附圖標記用于類似的方面)，但是本實施方式與第一實施方式的不同之處在于其在車輛1和住宅2之間具有附加熱傳輸管線以提供流體回路75，該流體回路將來自熱力發(fā)動機14的熱經(jīng)由熱交換器80傳輸?shù)阶≌?。

第二實施方式的流體回路75能夠傳輸來自熱力發(fā)動機14的冷卻套的熱并且將典型地使用一般包括在熱力發(fā)動機14的熱力發(fā)動機冷卻系統(tǒng)內(nèi)的泵以通過回路75使流體循環(huán)。

第二優(yōu)選實施方式還包括在住宅2中的熱存儲器100。閥42能夠?qū)嵋龑У皆摕岽鎯ζ?00以存儲熱用于后來使用。該熱存儲器100包括需要時將熱傳輸?shù)阶≌臻g加熱系統(tǒng)40或傳輸?shù)綗崴鎯ζ?0的部件(未示出)。這確保了能夠在通過在連接器70處斷開連接而使車輛1從住宅2拆卸時為住宅2提供加熱。熱存儲器100可以包含具有高比熱容的物質(zhì)或在溫度變化最小的情況下提供大量熱存儲的相變材料。

第二優(yōu)選實施方式還包括光伏太陽能板90以發(fā)電。這種電可以存儲在住宅電池組50中或者經(jīng)由變流器51直接在住宅2中使用。這種電還可以經(jīng)由管線71傳輸?shù)杰囕v1以對車輛電池組11進行再充電。

圖3中示出了第三優(yōu)選實施方式。本實施方式與第一實施方式類似(因而使用了相同的附圖標記用于類似的方面)，但是本實施方式與第一實施方式的不同之處在于住宅2經(jīng)由連接部110連接到電網(wǎng)。該連接部110在車輛1被拆卸時或者在交流發(fā)電機16未輸送足夠的電以滿足住宅2的需要時向住宅2供給電。

在第三實施方式中，由于提供了來自電網(wǎng)連接部110的電而消除了對住宅電池組50的需要，使得不使用在第一實施方式和第二實施方式中使用的住宅電池組50。然后，在另一形式中，住宅電池組50仍然能夠與電網(wǎng)連接部110聯(lián)合裝配，這將使得能夠在諸如電網(wǎng)電力便宜的白天的時間等的適當?shù)臅r間存儲電網(wǎng)電力。能夠使用來自電網(wǎng)連接部110或住宅電池組50的電以經(jīng)由管線71將電供給到車輛2來對車輛電池組11進行再充電。

在圖4中示出了第四優(yōu)選實施方式。本實施方式與第一實施方式類似(因而再次使用了相同的附圖標記用于類似的方面)，但是本實施方式與第一實施方式的不同之處在于住宅2不具有專門的燃料供給(在其它實施方式中示出為線路60)。從車輛燃料存儲箱10供給用于熱力發(fā)動機14的運行的所有燃料。在住宅2為了諸如烹飪等目的而需要燃料的情況下，在本實施方式中，可以經(jīng)由合適的管線(未示出)經(jīng)由連接器70從車輛燃料箱10供給這種燃料。

圖5中示出了第五優(yōu)選實施方式。本實施方式與第一實施方式類似(因而使用了相同的附圖標記用于類似的方面)，但是本實施方式與第一實施方式的不同之處在于車輛1包括燃料轉(zhuǎn)換閥120。該閥120使得燃料能夠從住宅2被引導到車輛1的燃料存儲箱10以及被引導到熱力發(fā)動機14。閥120還允許燃料被從燃料箱10引導到熱力發(fā)動機14。

增加該閥120允許車輛的燃料箱10被經(jīng)由連接部60供給的住宅燃料供給再充填。這在從網(wǎng)狀(reticulated)住宅供給獲得的燃料的成本比容易獲得的車輛的傳統(tǒng)再填充燃料的成本低的情況下是使用者所期望的。理想地響應于諸如用于需求、燃料的成本和箱10中的燃料的量等的參數(shù)通過控制器12a控制燃料轉(zhuǎn)換閥。

在圖6a、圖6b、圖6c和圖6d中示出了第六優(yōu)選實施方式。本實施方式與第一實施方式類似(因而使用了相同的附圖標記用于類似的方面)，但是本實施方式與第一實施方式的不同之處在于此處的由模塊300構(gòu)成的發(fā)電器(electricitygenerator)能夠在住宅2和車輛1之間傳輸，該模塊300包含熱力發(fā)動機14、交流發(fā)電機16和燃料箱10。

在諸如當使用者希望使用車輛來短途旅行而車輛電池組的充電充足，或者其它充電部件可用，并且使用者還希望維持對住宅加熱等的情況下，能夠從車輛1移除模塊300并且將模塊300載置(docked)到住宅2。在圖6b和圖6d中在住宅載置位置示出了模塊300。當模塊300被載置到住宅2時，熱力發(fā)動機14能夠基于來自燃料箱10的燃料或者來自經(jīng)由連接部60供給的住宅燃料供給的燃料運行。

圖6a示出了本發(fā)明的第六實施方式，其中模塊300載置到車輛1且經(jīng)由連接器對半部210a和210b連接到住宅2。連接器對半部210a/210b連接與之前的實施方式所示的那些管線類似的管線(在該圖中沒有附圖標記)以承載電、熱、燃料和控制信號。當使用者希望使用車輛1以行駛遠離住宅2且期望具有車載發(fā)電器以便具有車輛電池組11存儲的電所提供的范圍額外的范圍時，如圖6c所示，連接器半部210b從連接器半部210a斷開連接并且縮回到車輛1中。于是，車輛1處于準備好行駛遠離住宅2的狀態(tài)。

假設(shè)使用者期望使用車輛1遠離住宅2進行旅行且不期望具有模塊300的范圍延續(xù)能力，則如圖6b所示地能夠?qū)⒛K300載置到住宅。該圖示出了與之前的實施方式中示出的管線類似的用于傳輸在模塊300與車輛1之間連接的控制信號和電的管線(在該圖中沒有附圖標記)。這允許模塊300與車輛1之間進行電傳輸以便從模塊300對車輛電池組11進行再充電或者將來自車輛電池組11的電供給到住宅2。

當使用者決定行駛遠離住宅2時，如圖6d所示，連接器半部200a和200b分離且連接器半部200b縮回到模塊300。于是，車輛1處于準備好行駛遠離車輛2的狀態(tài)。

模塊300可以采用包括插入到腔或者以其它方式固定到車輛1的封裝部的多種形式，或者可選地采用在車輛1后方牽引且能夠在載置到住宅2時被拆卸的掛車(未示出)的形式。

最后，可以存在同樣也在本發(fā)明的范圍內(nèi)的對此處已經(jīng)說明的構(gòu)造進行的其它變更和變型。