專利名稱：提供太陽(yáng)能電力的交通工具及其支持系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種交通工具，其 被裝備成從形成在交通工具的主體上的太陽(yáng)能收集器提供電力，以 便由例如公共電力網(wǎng)使用。
背景技術(shù)：
公共電力網(wǎng)有時(shí)無法響應(yīng)于對(duì)電力的需求。由于不斷上升的人口 伴隨著需求的增長(zhǎng)，這種情況不太可能改進(jìn)。此外，通常由電力網(wǎng) 所依賴的電力源(發(fā)電設(shè)施)處于恐怖分子攻擊的危險(xiǎn)。顯而易見的是，讓許多不同的電力源都對(duì)電力網(wǎng)做出貢獻(xiàn)將有助 于形成更為穩(wěn)健的電力網(wǎng)。理想地，鑒于全球變暖和其他的環(huán)境考 慮，每種電力源是清潔源，例如，太陽(yáng)能或地?zé)崮芑蝻L(fēng)能。隨處可 用的唯 一 清潔電力源是太陽(yáng)能。太陽(yáng)能收集器在一定程度上被用于向電力網(wǎng)提供電力，但是太陽(yáng) 能收集器的成本除在很有利的環(huán)境中的大規(guī)模應(yīng)用以外不利于此類 使用。然而，隨著太陽(yáng)能收集器技術(shù)的新近進(jìn)步，從成本的觀點(diǎn)來 看，對(duì)于太陽(yáng)能收集器的小規(guī)模應(yīng)用從而向電力網(wǎng)提供電力來說， 這可能也是值得的。所需要的是一種用于以下的方式，即利用太陽(yáng)能收集器技術(shù)中的 新近進(jìn)步，在小規(guī)模的逐個(gè)個(gè)體的基礎(chǔ)上向電力網(wǎng)提供電力，或通 過基于小規(guī)模應(yīng)用為家庭或商業(yè)區(qū)使用提供電力從而至少減小電力 網(wǎng)上的負(fù)荷。當(dāng)然，現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)了安裝太陽(yáng)能收集器作為家庭或商業(yè)區(qū)的一 部分并且使用由太陽(yáng)能收集器提供的電力。然而，本發(fā)明關(guān)注太陽(yáng) 能收集器的另一種安裝，即作為交通工具的一部分，并且不是為了
向交通工具的動(dòng)力系統(tǒng)提供電力，而是在停靠車輛時(shí)提供電力，該 電力可能由電力網(wǎng)使用、或由家庭或商業(yè)區(qū)使用。基本原理在于，
交通工具的所有者由于利用可以無^r如何;陂包括在車輛中的太陽(yáng)能 收集器對(duì)電力網(wǎng)做出貢獻(xiàn)而可以得到補(bǔ)償，從而在車輛處于操作中 時(shí)，向動(dòng)力系統(tǒng)提供電力。從下面還將理解到，本發(fā)明不限于此類 的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
下文提供了本發(fā)明的簡(jiǎn)單總結(jié)，從而提供對(duì)本發(fā)明一些方面的基 本理解。該總結(jié)不是本發(fā)明的外延概述。其不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān) 鍵的或重要的要素也不旨在敘述本發(fā)明的范圍。它唯一目的是以簡(jiǎn) 化的形式提供本發(fā)明的 一些概念，作為稍后提出的更為詳細(xì)描述的 序言。
根據(jù)本發(fā)明，一種交通工具包括在該交通工具的主體上形成的太 陽(yáng)能收集器，并且還包括用于提供由太陽(yáng)能收集器開發(fā)的電力以供 非交通工具使用的設(shè)備。這在?？寇囕v時(shí)執(zhí)行。電力可被提供給電 力網(wǎng)，或可由向其提供電力的的設(shè)施使用，例如家庭或商業(yè)區(qū)。本 發(fā)明具有經(jīng)濟(jì)意義，因?yàn)榻煌üぞ叩乃姓哂捎谔峁╇娏Χ梢缘?到補(bǔ)償。例如，在向商業(yè)區(qū)提供電力的情況下，商業(yè)區(qū)所有者可對(duì) 交通工具所有者補(bǔ)償。即使交通工具所有者簡(jiǎn)單地在該所有者的家 中使用了電力而僅供個(gè)人使用，最終結(jié)果也是通過減少需要而使得 電力網(wǎng)更加穩(wěn)健。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，第三方通過?？吭?不同的位置的多種不同的交通工具蹤電力的貢獻(xiàn)，并且針對(duì)交通
貢獻(xiàn)的位置可包括用于耦合到交通工具以便接收電力，并且還用于 接收補(bǔ)償交通工具所有者所需的信息的裝置，并且交通工具包括相 應(yīng)的耦合裝置。
本發(fā)明具有的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，即使動(dòng)力系統(tǒng)不是太陽(yáng)能供電 的，車輛也愈加可能包括太陽(yáng)能收集器，并且如果太陽(yáng)能不是用于
本發(fā)明的，在車輛?？繒r(shí)可用于收集的太陽(yáng)能可以被放棄(pass up)。
附囝說明
根據(jù)結(jié)合附圖提出的后續(xù)詳細(xì)描述的考慮，本發(fā)明的上述和其他
目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得明顯，其中


圖1是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的框圖，其示出了包括用于向停泊設(shè)施 提供非交通工具使用的電力的設(shè)備的車輛，該停泊設(shè)施位于例如具 有配置成接收電力的停車位的商業(yè)區(qū)，其中由交通工具提供的電力 從太陽(yáng)能獲得，圖1還示出了停泊設(shè)施的組件，包括用于記賬從而 向與交通工具關(guān)聯(lián)的賬戶撥款的組件；
圖2A和圖2B分別是在停泊設(shè)施處使用的用于耦合交通工具的 插座和4悉頭的頂— 見圖和側(cè)—見圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的框圖/流程圖，其中多個(gè)停泊設(shè) 施向電力網(wǎng)提供從交通工具接收到的電力，并且第三方向與該交通 工具關(guān)聯(lián)的賬戶提供補(bǔ)償；以及
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的停泊設(shè)施和服務(wù)多個(gè)停泊設(shè)施的第三 方設(shè)施的操作的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，?？吭趫?chǎng)地(premises)上的交通工具使用在該交 通工具主體上形成的太陽(yáng)能收集器來提供電力，供非交通工具使用。 電力提供給這里所稱的停泊設(shè)施。在本發(fā)明的通常應(yīng)用中，交通工 具?？吭谏虡I(yè)場(chǎng)地，例如體育場(chǎng)館停車場(chǎng)上，并且停泊設(shè)施由體育
場(chǎng)館停車場(chǎng)的所有者和/或運(yùn)營(yíng)者所有和/或運(yùn)營(yíng)，但是停泊設(shè)施也可 由第三方所有和/或運(yùn)營(yíng)，第三方即除停車場(chǎng)的所有者和/或運(yùn)營(yíng)者以
力網(wǎng)，或可以引導(dǎo)電力用于本地使用，例如，用于由商業(yè)區(qū)使用， 其中停泊設(shè)施位于其不動(dòng)產(chǎn)上。因此，根據(jù)本發(fā)明的交通工具可向 電力網(wǎng)提供清潔的電力，但無論如何可以提供電力，供非交通工具
使用。另外根據(jù)本發(fā)明，交通工具的所有者因?yàn)樘峁╇娏Χ谎a(bǔ)償。 基于跟蹤(測(cè)量)由交通工具提供的電力來計(jì)算補(bǔ)償。補(bǔ)償可由停 泊設(shè)施的所有者和/或運(yùn)營(yíng)者提供，或可由第三方提供，該第三方可 以是公共電力網(wǎng)實(shí)體。
另外根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)交通工具與停泊設(shè)施建立接口連接以提供從 太陽(yáng)能獲得的電力時(shí)，交通工具被配置成傳遞賬戶號(hào)碼(指示這里 稱為交通工具賬戶的號(hào)碼)，以及t丸行測(cè)量以跟蹤由交通工具提供 的電力。停泊設(shè)施的提供者或第三方可接著向電力網(wǎng)出售電力。優(yōu) 選地，將第三方配置成跟蹤由不同交通工具在不同時(shí)刻和不同停泊 站提供的電力，以及配制成周期性地補(bǔ)償與不同交通工具關(guān)聯(lián)的交 通工具賬戶。這樣的設(shè)置最小化了因?yàn)榻煌üぞ咛峁╇娏Χa(bǔ)償交 通工具所需的開銷，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)。第三方例如可以是私 有電力營(yíng)銷公司或甚至是公共電力網(wǎng)本身。
本發(fā)明不限于特定的設(shè)置，通過該設(shè)置，由交通工具提供的電力
使交通工具提供電力而沒有補(bǔ)償(例如，在交通工具向該交通工具 的所有者的家庭提供電力的情況下)，或者使商業(yè)區(qū)甚至是私房屋
主就電力來補(bǔ)償交通工具賬戶(例如，商務(wù)車輛的情況下)，或者
使第三方(例如電力銷售者或電力網(wǎng)實(shí)體)就電力來補(bǔ)償交通工具賬戶。
本發(fā)明不限于任何特定類型的交通工具；本發(fā)明包括具有太陽(yáng)能
收集器并且被配置成與家庭或商業(yè)區(qū)接口連接從而向家庭或商業(yè)區(qū)
才是供電能的任何交通工具。例如，交通工具可以是常M^的汽油或乙 醇供能的交通工具，其被配置成或適于包括本發(fā)明所需的裝置。這 樣的交通工具可能不使用由太陽(yáng)能收集器提供的任何電力，或它可 能有時(shí)使用至少一些電力以對(duì)電池或其他能量存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行充電 (用于例如照明的電子裝置，以及用于電子儀器和用于啟動(dòng)交通工 具)?？蛇x地，交通工具可以是包括電子馬達(dá)(其中可能是其他形 式的原動(dòng)力)的交通工具，該電子馬達(dá)自身至少在一些時(shí)刻可能使
用由太陽(yáng)能收集器提供的至少一些電力。
最后，本發(fā)明包括不僅提供從太陽(yáng)能獲得的電力，而且還提供從 紅外線或電磁波譜的其他不可見部分獲得的電力。所以，術(shù)語(yǔ)"太 陽(yáng)能收集器，，在這里應(yīng)該被理解為不僅表示從太陽(yáng)的射線/電磁輻射 (可見和不可見)采集能量的設(shè)備，而且表示從不是起源于太陽(yáng)(包 括例如起源于其他恒星的電磁輻射)的電磁輻射采集能量的設(shè)備。 例如，"太陽(yáng)能收集器"可從由任意目標(biāo)發(fā)出的紅外線輻射獲得電 力，只要該目標(biāo)具有溫度能量，即，具有非零溫度(在絕對(duì)溫度標(biāo) 度上)。
現(xiàn)在參考圖1,根據(jù)本發(fā)明，在交通工具ll使用太陽(yáng)能作為交 通工具動(dòng)力系統(tǒng)的原動(dòng)力的至少一個(gè)組成的情況下，交通工具11配
備有太陽(yáng)能收集器lla,該太陽(yáng)能收集器lla將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)接化為電力 并且將電力提供給電力路由器(router) lib,該電力路由器llb接 著將電力提供給交通工具動(dòng)力系統(tǒng)lld或提供給接口 llc，再經(jīng)接口 llc提供給固定耦合器13，這取決于交通工具是否需要電力。固定 耦合器13是例如由商業(yè)區(qū)提供的停泊設(shè)施12的一部分，該停泊設(shè) 施可以被證明是用于電力生成的所謂合格設(shè)施(即，在1978年的公 共事業(yè)管理政策法下證明為共生設(shè)施或小型電力生成設(shè)施)以便向 電力(分布)網(wǎng)提供電力，即，向電力線路的網(wǎng)絡(luò)和用于在地理區(qū) 域上傳輸和分發(fā)電力的相關(guān)裝置提供電力。交通工具11中的電力路 由器llb是可選的，當(dāng)然，在交通工具內(nèi)部不使用任何從太陽(yáng)能獲 得的電力的情況下，電力路由器是不需要的。
根據(jù)本發(fā)明，停泊設(shè)施12包括用于從交通工具11接收電力的固 定耦合器13。固定耦合器還包括測(cè)量功能，用于跟蹤由交通工具提 供的總電力，以及信號(hào)發(fā)送功能，用于從交通工具接收指示交通工 具賬戶的(交通工具)帳戶號(hào)碼，該帳戶號(hào)碼與交通工具關(guān)聯(lián)，其
目的在于就由交通工具提供的電力而向交通工具的所有者或賬戶持 有人補(bǔ)償。固定耦合器13將賬戶號(hào)碼和測(cè)量讀數(shù)傳遞到記賬模塊M
(可以將其作為固定耦合器的一部分提供)，該模塊將測(cè)量讀數(shù)或 相應(yīng)的跟蹤信息保持在交通工具賬戶14a(其可被稱為停泊設(shè)施交通
工具賬戶，以將它們與下面將引入的第三方設(shè)施交通工具賬戶相區(qū) 別)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，從而不時(shí)地用于補(bǔ)償與交通工具關(guān)聯(lián)的賬戶。 可將記賬模塊提供為由計(jì)算機(jī)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件。計(jì)算機(jī)通常位于 耦合器的遠(yuǎn)端，并且可無線地或經(jīng)由通過因特網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)的有線 連接通信地耦合到固定耦合器。
關(guān)于前面的交通工具所有者/運(yùn)營(yíng)者接收針對(duì)交通工具提供電力 的補(bǔ)償時(shí)，交通工具所有者/運(yùn)營(yíng)者以及停泊設(shè)施或第三方必須就針 對(duì)電力將要補(bǔ)償?shù)馁~戶達(dá)成一致。此類的賬戶(這里稱為交通工具 賬戶)可以是一般的信用卡賬戶，或由停泊設(shè)施或第三方特別用于 針對(duì)由交通工具提供電力而接收補(bǔ)償?shù)馁~戶。在任何情況下，賬戶 信息可由交通工具所有者/運(yùn)營(yíng)者向停泊設(shè)施或第三方提供(可能是
離線地提供)。接著停泊設(shè)施或第三方可將賬戶信息提供給接口 11 c,
其中該賬戶信息可被存儲(chǔ)用于每次交通工具停泊和提供電力時(shí)使
用，即，從而4矣口 llc可以自動(dòng)地向停泊設(shè)施處，甚至在其他的停
泊設(shè)施處的任何的固定耦合器13提供賬戶信息。在 一 些實(shí)施方式中，
交通工具賬戶可以由交通工具專門地標(biāo)識(shí)，例如，經(jīng)由交通工具識(shí) 別號(hào)，并且可以隨交通工具出售。優(yōu)選地，賬戶信息將被傳遞到接
口 llc和由接口 llc傳遞并且存儲(chǔ)從而保持安全。例如，賬戶信息
也可以基于公有密鑰/私有密鑰對(duì)以加密的形式傳遞，并且其可以利 用多種加密技術(shù)中的任何一種以加密的形式存儲(chǔ)。
在商業(yè)區(qū)從?？吭谒膱?chǎng)地上的交通工具接收電力時(shí)，將由商業(yè) 區(qū)或可能是第三方來提供固定耦合器。在多個(gè)或所有的停車位中可 以有此類耦合器。商業(yè)區(qū)(或第三方)接著可從許多交通工具接收 太陽(yáng)能獲得的電力，并且內(nèi)部使用或?qū)⑵涑鍪劢o電力網(wǎng)(直接或通 過代理商)。商業(yè)區(qū)(或第三方)將針對(duì)從相應(yīng)的交通工具接收到
的電力利用經(jīng)由交通工具的接口 llc提供給固定耦合器13的賬戶號(hào) 碼，以及利用針對(duì)交通工具的測(cè)量讀數(shù)來補(bǔ)償交通工具賬戶。
在一些實(shí)施方式中，提供停泊設(shè)施12的家庭或商業(yè)區(qū)至少在某
些時(shí)間自身可以利用/人交通工具11 4妄收到的電力，并且在其他時(shí)間 將電力出售給電力網(wǎng)。為此，停泊設(shè)施可包括電力路由器16。電力
路由器可確定是否將電力(經(jīng)由接口 18提供給電力網(wǎng))提供給電力
網(wǎng)，或確定是否可以替代地使得電力可用于家庭或商業(yè)區(qū)的本地公
共汽車17 (供家庭或商業(yè)區(qū)內(nèi)部使用)。許多應(yīng)用中的電力路由器 16可經(jīng)由接口 18可通信地耦合到電力網(wǎng)19,從而接收向電力網(wǎng)提 供電力的請(qǐng)求。(接口 18還用于提供電力，并且經(jīng)常還用于在需要 的時(shí)候從電力網(wǎng)接收電力)。電力通常適用于通過電力調(diào)整 (conditioning)單元15由電力網(wǎng)使用；該電力調(diào)整單元提供電力以 便具有預(yù)定的屬性，例如作為時(shí)間函數(shù)的電壓，使得電力可由電力 網(wǎng)使用。由電力調(diào)整單元15提供的電力的形式是可由家庭或商業(yè)區(qū) 使用的形式和可由電力網(wǎng)使用的形式。由于使得電力準(zhǔn)備好由電力 網(wǎng)使用是有利的，所以停泊設(shè)施將經(jīng)常包括能量存儲(chǔ)設(shè)備18a(例如 電池和AC/DC轉(zhuǎn)換器)。然后通往電力網(wǎng)的接口 18根據(jù)電力網(wǎng)的 請(qǐng)求而從能量存儲(chǔ)設(shè)備18a提取電力。接著電力網(wǎng)(或中間人，如 果涉及的話，例如電力銷售者)基于由停泊設(shè)施提供的總的調(diào)整的 電力，向停泊設(shè)施提供補(bǔ)償。當(dāng)然，為此，以與當(dāng)停泊設(shè)施測(cè)量從 交通工具接收到電力以及接收記賬信息用于針對(duì)接收到的電力來補(bǔ) 償交通工具時(shí)大體上相同的方式，電力網(wǎng)(或中間人)將測(cè)量從停 泊設(shè)施接收到的電力并且還將接收來自停泊設(shè)施的記賬信息(或許 僅在商業(yè)關(guān)系的開始處，并且接著僅在需要的時(shí)候發(fā)生改變)，該 記賬信息指示針對(duì)電力網(wǎng)提供的電力將受到補(bǔ)償?shù)馁~戶(停泊設(shè)施 賬戶)。參考圖3描述一個(gè)實(shí)施方式，其中第三方補(bǔ)償這樣的停泊 設(shè)施賬戶，當(dāng)然本發(fā)明還包括其中沒有第三方的實(shí)施方式。
在提供停泊設(shè)施的家庭的情況下(自身使用電力，或?qū)⑵涑鍪劢o 電力網(wǎng))，固定耦合器13可包括電纜和電纜末端的插頭，從而交通 工具的所有者可將車輛?？吭谕饷?，拿起插頭，并且將插頭插入到 交通工具的插座中，并且因此可以從交通工具下載電力。
太陽(yáng)能收集器lla包括太陽(yáng)能收集器介質(zhì)和電極。根據(jù)本發(fā)明的
優(yōu)選實(shí)施方式，太陽(yáng)能收集器介質(zhì)是一種可被涂刷或印刷(象噴墨 印刷)在交通工具主體上的類型，即，其是容易被涂開的。當(dāng)然， 太陽(yáng)能收集介質(zhì)必須被放置為與電極物理接觸。其他優(yōu)選的太陽(yáng)能 收集介質(zhì)包括層疊在交通工具表面上或構(gòu)建到交通工具的表面內(nèi)的 太陽(yáng)能電池。優(yōu)選的太陽(yáng)能收集介質(zhì)通過將導(dǎo)電塑料/聚合體以及基于納米的 粒子(例如，下文將描述到的所謂的巴基球)或半導(dǎo)體粒子混合在 溶液中而形成，其接著可以通過類似于噴墨印刷的處理來將其涂刷 或印刷在交通工具的表面上。由于電化學(xué)力，納米材料或半導(dǎo)體粒 子在塑膠中聚集成用作太陽(yáng)能電池基底的結(jié)構(gòu)，即，除了將太陽(yáng)能 提取為電流所需的電極以外的太陽(yáng)能電池也可被稱為太陽(yáng)能電池 體。從涂刷或墨水的意義上來說，這樣的太陽(yáng)能電池體是容易被涂 開的介質(zhì)。作為一個(gè)例子，德國(guó)埃爾蘭根的SIEMENS正在研究用于太陽(yáng)能 電池和光電探測(cè)器的巴基球(球形碳結(jié)構(gòu)，具有結(jié)合在一起以成球 體的平面面板，就像足球一樣)和導(dǎo)電塑料，其可被再次描述為光 電薄膜。作為另 一 個(gè)例子，摩洛哥的洛厄爾的KONARKA TECHNOLOGIES正在開發(fā)的內(nèi)容可被描述為光電薄膜，依靠使用光 吸收染料涂覆的二氧化鈦的微小半導(dǎo)體粒子，其在電解液中浸泡， 并嵌入到塑料薄膜中。作為另一個(gè)例子，加利福尼亞的Palo Alto的 NANOSOLAR正在測(cè)試可用于噴射在表面從而形成太陽(yáng)能電池的鈦 化合物以及導(dǎo)電塑料。仍作為另一個(gè)例子，加利福尼亞的Palo Alto 的NANOSYS正在開發(fā)用于光電涂覆的導(dǎo)電塑料中的自定向納米粒 子。仍作為另一個(gè)例子，瑞士的日內(nèi)瓦的STMICROELECTRONICS 正在將巴基球與包含銅原子的碳基分子進(jìn)行混合以制造出太陽(yáng)能電 池。仍然在由本發(fā)明所包括的一個(gè)方法中，紐約的Schenectady的 GENERAL ELECTRIC正在修改開發(fā)用于可印刷照明配電盤的方法 以便制造出太陽(yáng)能電池。此類的太陽(yáng)能電池可被印刷在合適的介質(zhì) 上并且被層疊以針對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)(理想地，相對(duì)于環(huán)境，介質(zhì)將
被密封地封閉)。用于可容易被涂開的太陽(yáng)能收集介質(zhì)的基底，尤其是Siemens技 術(shù)，早在90年代早期就已經(jīng)完成，當(dāng)物理學(xué)家Serdar Sariciftci和 Alan Heeger在圣巴巴^:的加利福尼亞大學(xué)時(shí)，他們就通過將導(dǎo)電塑 料和巴基球的溶液傾倒向玻璃板、旋轉(zhuǎn)該板以便將溶液擴(kuò)散成膜并 將該膜夾層到電極之間，從而制作原始的光電設(shè)備。導(dǎo)電聚合物吸 收光子，向線路連接至電極的巴基球提供電子。因此膜被用作太陽(yáng) 能電池。Nanosolar在金屬箔上噴灑酒精、表面活性劑(類似于那些在清 潔劑中使用的物質(zhì))和鈦化合物的混合物。當(dāng)酒精蒸發(fā)時(shí)，表面活 性劑分子相互附著以形成伸長(zhǎng)的管道。鈦化合物熔合到管道并且相 互熔合。因此在箔上形成穿過具有幾個(gè)納米寬的孔穴的一塊二氧化 鈦。接著Nanosolar以導(dǎo)電聚合物來填充空穴，添加電極并且以透明 的塑料來覆蓋整個(gè)塊。利用半導(dǎo)體聚合物形成的(例如由Konarka所完成的)太陽(yáng)能收 集介質(zhì)是有利的，因?yàn)榘雽?dǎo)體聚合物可溶解在通常的溶劑和印刷的 鏈合(link)墨水中。為此，在現(xiàn)有技術(shù)中已知在納米長(zhǎng)度級(jí)別上滲 透供電子和受電子(半導(dǎo)體)聚合物，使得電子和孔穴相互隔開并 且接著向電極傳輸。聚合物太陽(yáng)能電池通過將聚合物的薄膜夾層到 兩個(gè)金屬導(dǎo)體之間來形成，這兩個(gè)金屬導(dǎo)體例如是氧化銦錫和鋁。 這些用作電極，必須具有不同的最高占用能量等級(jí)，從而電子將從 具有較高能量電子的導(dǎo)體流向具有較低能量電子的導(dǎo)體，例如從鋁 流向氧化銦錫，直到達(dá)到平衡為止。在兩個(gè)電極之上建立的電壓生 成經(jīng)過半導(dǎo)體的電場(chǎng)。當(dāng)半導(dǎo)體吸收光時(shí)，電場(chǎng)將推動(dòng)電子到達(dá)陽(yáng) 電極，而孔穴到達(dá)陰電極，換句話說，得到了電流。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)， 使用具有兩種類型半導(dǎo)體的聚合物，僅利用一種類型，從半導(dǎo)體的 價(jià)電子帶沖出進(jìn)入到傳導(dǎo)帶的電子最終將與價(jià)電子帶中剩下的孔穴 結(jié)合。在通常使用的兩種類型的半導(dǎo)體中， 一種具有比另一種更高 的能量傳導(dǎo)帶。兩種類型混合在一起作為一種類型的域，散布在另
一種類型的域之間，如果散布是充分的，那么當(dāng)通過在具有較高的 能量傳導(dǎo)帶并且距離另一種類型的域足夠近的半導(dǎo)體中吸收光時(shí)， 則生成電子和孔穴的組合，電子傳輸?shù)搅硪环N類型，而孔穴保留在 第一種類型中。接著孔穴穿過供電子半導(dǎo)體到達(dá)陰電極，而電子穿 過受半導(dǎo)體到達(dá)陽(yáng)電極。兩種半導(dǎo)體的域的相互混合必須是充分的，從而由供半導(dǎo)體提供的光電子的重要部分在與供半導(dǎo)體中的孔穴結(jié) 合之前受半導(dǎo)體。至少基于當(dāng)前的加工，聚合物的總的厚度處于至少100nm以便吸收足夠的光。電子孔穴對(duì)的簡(jiǎn)單重新結(jié)合/分解 (decay)被認(rèn)為是通常發(fā)生在大致6納米的距離內(nèi)，因此在線性尺 寸中域優(yōu)選是小于6nm。再次參考圖1,將電力從交通工具11傳輸?shù)酵２丛O(shè)施12,即傳 輸?shù)酵２丛O(shè)施12的固定耦合器13需要電連接，并且交通工具到固 定耦合器的接口 llc必須是(可通信地)電連接的?？墒止ぷ龀鲈?連接，例如，使用作為固定耦合器一部分提供的插座(其將與交通 工具的接口 iic中的插頭配對(duì))?？蛇x地，連4妻可在交通工具?？繒r(shí)自動(dòng)地做出。現(xiàn)在參考圖1以及圖2A(給出頂視圖)和圖2B(給出側(cè)視圖)， 當(dāng)交通工具?？繒r(shí)，使得交通工具11能夠電地和可通信地耦合到固 定耦合器13,固定耦合器可包括具有插頭本體21a和插頭尖端21b 的插頭21,該插頭尖端由適于在接觸或當(dāng)放置于另一個(gè)導(dǎo)體或半導(dǎo) 體材料附近時(shí)建立電連接的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料。優(yōu)選地，插頭的特 別之處在于尖端在它們的非強(qiáng)制狀態(tài)下被定向?yàn)榻嵌绕x局部水平 稍微向上，并且如圖中所指示出的，可滑動(dòng)地附著到插頭本體21a 以便能夠在它們的最近端處進(jìn)行三維移動(dòng)，其中尖端在該最近端處 能夠附著到插頭本體，并且該尖端也被鉸接使得它們的末梢段能夠 以相對(duì)于插頭本體以兩個(gè)自由度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(即，以^_向上和向下以 及側(cè)向旋轉(zhuǎn))。插頭可彈回地安裝到一種結(jié)構(gòu)(未示出)，從而當(dāng) 車輛拔起插頭時(shí)，如果車輛相對(duì)于插頭開出太遠(yuǎn)，則插頭向后推進(jìn)。仍參考圖1、圖2A和圖2B,相應(yīng)地，作為接口 llc到固定耦合
器一部分的交通工具包括插座22,該插座22具有插座本體22a和導(dǎo) 體襯里(conductor-lined)空腔/插槽22b用于接收插頭的尖端。插座 被附著到交通工具的前面，插頭在停車位中與地面保持距離，并且 被定位使得當(dāng)交通工具進(jìn)入停車位時(shí)，插頭的尖端按照需要滑動(dòng)并 且旋轉(zhuǎn)以便插入到插座的空腔/插槽中，提供適于從交通工具接收電觸: 一 、、 —' 、，優(yōu)選地，尖端21b可附著到插頭本體21a以便被驅(qū)動(dòng)到中間位置 并且相對(duì)于插頭21定位，即，當(dāng)從插座22退出時(shí)，尖端將返回到 中間位置和方位。另外優(yōu)選地，嵌入到插頭尖端的導(dǎo)電材料中的永 磁鐵21c,以及嵌入到插座中的永磁4失22c可用于輔助引導(dǎo)插頭尖端 進(jìn)入到插座中。插頭和插座可使用導(dǎo)電材料，該材料相比較于普通的銅來說具有 高的導(dǎo)電性。例如，插頭和插座中的導(dǎo)電材料可由其中嵌入了所謂 的納米管的材料制成，該納米管是由碳制成的納米等級(jí)的管狀結(jié)構(gòu) (通常大小上是直徑為IO納米的量級(jí))，當(dāng)作為所謂的單壁納米管 時(shí)，其具有彈道(ballistic)導(dǎo)電性。利用高導(dǎo)電性的納米等級(jí)導(dǎo)體 將允許很小的和質(zhì)量輕的插頭和相應(yīng)的很小的和質(zhì)量輕的插座。對(duì)于交通工具來說，另一種可能性是使用變換器來使太陽(yáng)能收集 器自然提供的DC電力生成AC電力。接著利用交通工具中的線圈(其 中可以是DC插座)以及利用固定耦合器中的另一個(gè)線圏(其中可 以是DC插頭)可經(jīng)由電感將AC電力提供給固定耦合器。這將具有 的優(yōu)點(diǎn)是，允許交通工具的(電的)地(ground)不同于固定耦合器 的地。在另一個(gè)可選方案中，電連接可由簡(jiǎn)單的機(jī)器人手臂做出，該機(jī) 器人手配備有傳感器從而確定插頭進(jìn)入交通工具上的插座的位置 (交通工具的接口 lie的部分)。為了便于此，交通工具的接口可 包括用于指示機(jī)器人手臂的可見的或磁性的指示器。作為一個(gè)可選 方案，太陽(yáng)能可在接口 llc或在太陽(yáng)能收集器lla中被從DC轉(zhuǎn)換成
AC，并且通過電感祐:沖是供給固定耦合器13 (例如，類似電動(dòng)剃須刀的消費(fèi)者電子設(shè)備怎樣進(jìn)行充電)。在任何實(shí)施方式中，優(yōu)選的是在交通工具中包括傳感器作為到固定耦合器13的接口 llc的一部分，或包括在固定耦合器自身中，從 而向交通工具操作者提供成功停泊的指示。再次參考圖3,示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，其中第三方設(shè)施30 (由某第三方運(yùn)營(yíng)，即并不必須是停泊設(shè)施所處的場(chǎng)地的所有者/運(yùn) 營(yíng)者)提供針對(duì)由多個(gè)交通工具11向多個(gè)停泊設(shè)施12提供的電力 進(jìn)行補(bǔ)償，接著停泊設(shè)施向電力網(wǎng)19提供電力。在一個(gè)典型的應(yīng)用 中，停泊設(shè)施可向電力網(wǎng)(或中間人)提供指示將要被補(bǔ)償?shù)馁~戶 的記賬信息，并且執(zhí)行測(cè)量，該測(cè)量可能由電力網(wǎng)(或中間人)所 有但位于停泊設(shè)施的設(shè)備來執(zhí)行，或可以是由到電力網(wǎng)的接口 18的 一部分的設(shè)備來進(jìn)行(圖1 ),該接口是停泊設(shè)施的一部分。如果測(cè) 量由停泊設(shè)施來進(jìn)行，那么記賬信息可以包括對(duì)提供給電力網(wǎng)的電 力的測(cè)量。對(duì)于對(duì)交通工具進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡谌皆O(shè)施，停泊設(shè)施向第 三方設(shè)施提供執(zhí)行所需的記賬信息，即，用于交通工具的交通工具 賬戶信息和測(cè)量信息。對(duì)于向停泊設(shè)施進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡谌皆O(shè)施，與 它們直接被電力網(wǎng)補(bǔ)償相反的是，停泊設(shè)施向第三方設(shè)施提供記賬 信息，該記賬信息包括停泊設(shè)施賬戶標(biāo)識(shí)符，以及可能的由停泊設(shè) 施提供給電力網(wǎng)的電力的指示。(在一些設(shè)置中可以不需要測(cè)量信 息。對(duì)于每個(gè)停泊設(shè)施，電力網(wǎng)可單獨(dú)地補(bǔ)償?shù)谌皆O(shè)施，并且接 著第三方設(shè)施可向停泊設(shè)施支付一定的比例，從而第三方設(shè)施不需 要測(cè)量信息)。正如圖3中所指示出的，第三方設(shè)施可以就每個(gè)停 泊設(shè)施并針對(duì)由停泊設(shè)施提供給電力網(wǎng)的電力而接收來自電力網(wǎng)的 付費(fèi)，并且可利用這個(gè)來向與初始提供電力的交通工具關(guān)聯(lián)的第三 方設(shè)施交通工具賬戶31進(jìn)行補(bǔ)償。(停泊設(shè)施12可將它們提供給 第三方的信息存儲(chǔ)在本地停泊設(shè)施交通工具賬戶14a中，直到它們 成功地將信息傳遞給第三方設(shè)施為止)。對(duì)于執(zhí)行的服務(wù)來說，第 三方設(shè)施將保留 一部分由電力網(wǎng)進(jìn)行的付費(fèi)。如果第三方擁有和維
護(hù)停泊設(shè)施但財(cái)產(chǎn)權(quán)不是由第三方所有，則第三方將向財(cái)產(chǎn)權(quán)的所 有者提供來自電力網(wǎng)一部分付費(fèi)或某個(gè)預(yù)先達(dá)成的付費(fèi)，作為每個(gè) 停泊設(shè)施的付費(fèi)。在第三方設(shè)施用于補(bǔ)償交通工具賬戶的實(shí)施方式中，第三方設(shè)施 包括經(jīng)由例如因特網(wǎng)可通信地耦合到停泊設(shè)施處的相應(yīng)設(shè)備的計(jì)算 機(jī)設(shè)備。計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行計(jì)算機(jī)軟件，該計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)由停泊設(shè) 施傳遞的信息，針對(duì)由與交通工具賬戶關(guān)聯(lián)的交通工具提供的電力， 執(zhí)行補(bǔ)償交通工具賬戶所需的所有記賬。交通工具與交通工具賬戶 之間的關(guān)聯(lián)通常由交通工具連接到停泊設(shè)施時(shí)與交通工具賬戶通信 的動(dòng)作來提供。優(yōu)選地，補(bǔ)償計(jì)算和隨后的對(duì)交通工具賬戶的補(bǔ)償 是全自動(dòng)地處理。在與本發(fā)明不相關(guān)的步驟中，當(dāng)然必須首先建立與停泊設(shè)施或第 三方設(shè)施之間的交通工具賬戶，以便使該交通工具賬戶與交通工具 關(guān)聯(lián)。接著，在提供電力和指示交通工具賬戶的信息時(shí)，到固定耦 合器13的交通工具接口 llc (圖1 )將通常加密交通工具賬戶信息。 將預(yù)見到交通工具賬戶信息將利用與電力相同的介質(zhì)傳遞到固定耦 合器。因此，例如，如果使用插頭和插座，則將交通工具賬戶信息 提供為在與電力相同的配線上以調(diào)制的載波傳達(dá)。固定耦合器將包 括調(diào)諧到載波頻率的濾波器以便能夠從電力中提取交通工具賬戶信 息。在本發(fā)明的使用的特定示例中，第三方商業(yè)區(qū)將停泊設(shè)施置于體 育場(chǎng)館停車場(chǎng)，以便在賽事期間積累來自?？吭谕＼噲?chǎng)中的交通工具的電力。現(xiàn)在存在規(guī)模上足以用于常常超過60000的多個(gè)交通工 具的停車場(chǎng)。(幾個(gè)大學(xué)校園具有能夠容納大約100000個(gè)交通工具 的體育場(chǎng)館停車場(chǎng))。不可否認(rèn)的是除了賽事期間以外，體育場(chǎng)館 停車場(chǎng)是空的，并且同樣地，第三方商業(yè)區(qū)也可在具有更高使用率 的其他停車場(chǎng)建立根據(jù)本發(fā)明的停泊設(shè)施。例如，根據(jù)本發(fā)明的停 泊設(shè)施可建立在飛機(jī)場(chǎng)，特別是建立在飛機(jī)場(chǎng)的長(zhǎng)期停靠設(shè)施處。 幾乎總是可以裝入到接近容量，每周七天、每天二十四個(gè)小時(shí)。例 如，紐約城的John.F.Kennedy國(guó)際機(jī)場(chǎng)(JFK)具有大約14000個(gè)停 車位?？隙ㄗ龀鼋?jīng)濟(jì)上的考慮來提供實(shí)施停泊設(shè)施的設(shè)備的停車場(chǎng) 的其他類型的例子包括用于大型購(gòu)物中心、購(gòu)物街、以及超大規(guī)模 食品雜貨店/超級(jí)市場(chǎng)的停車場(chǎng)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4,在本發(fā)明的典型應(yīng)用中，在步驟41中，交通工 具駛?cè)氲嚼珞w育場(chǎng)館停車場(chǎng)處的停車位。在下一個(gè)步驟42中，該 交通工具電耦合到和可通信地耦合到位于停車位的位置處的固定耦 合器，并且提供指示交通工具賬戶的記賬信息。在利用如上所述的 插頭和插座的實(shí)施方式的情況下，通過操縱交通工具從而將固定耦 合器的插頭插入到交通工具中的插座來完成耦合。優(yōu)選地，向交通 工具的操作者給出相對(duì)于插頭對(duì)準(zhǔn)和定位交通工具的可一見線索。例 如，發(fā)光二極管的水平列可被用于指示交通工具的插座是在插頭的 左邊還是右邊，以及是是多還是少，并且垂直列可用于指示駛?cè)胪?車位多少來到達(dá)插頭。將基于近程式傳感器來控制發(fā)光二極管打開 或關(guān)閉。當(dāng)然本發(fā)明也可包括附著到電纜的插頭，使得交通工具的 操作者可簡(jiǎn)單地?？拷煌üぞ撸鰜?，并且將插頭插入到交通工具 的4翁座內(nèi)。仍參照?qǐng)D4,在下一個(gè)步驟43中，固定耦合器從交通工具接收 電力，并且測(cè)量電力，即，測(cè)量接收到的總的電力。在下一個(gè)步驟 44中，在交通工具從固定耦合器去耦合后，固定耦合器向電力調(diào)整 單元提供電力并且將接收到的電力測(cè)量值和記賬信息傳遞給第三方 設(shè)施的記賬模塊(或直接地，或經(jīng)由如圖1中的停泊設(shè)施的記賬模 塊14間接地)。接著在下一個(gè)步驟45中，第三方設(shè)施補(bǔ)償由記賬 信息標(biāo)識(shí)的賬戶，即，交通工具賬戶。優(yōu)選地， 一旦其不再需要針 對(duì)提供電力而補(bǔ)償交通工具時(shí)，停泊設(shè)施和第三方設(shè)施將擦除所有 的記賬信息。仍參考圖4，在下一個(gè)步驟46中，停泊設(shè)施調(diào)整從交通工具接 收到的電力并且向乂^共電力網(wǎng)或中間人傳輸調(diào)整的電力。在下一個(gè) 步驟47中，公共電力網(wǎng)或中間人針對(duì)調(diào)整的電力向第三方設(shè)施補(bǔ)償，
并且第三方設(shè)施補(bǔ)償停泊"i殳施。當(dāng)然，電力網(wǎng)i殳施或中間人可直接 補(bǔ)償停泊設(shè)施。無論如何，必須使用關(guān)于停泊設(shè)施的記賬信息。例 如，如上面所提到的，每個(gè)停泊設(shè)施可具有賬戶，針對(duì)該賬戶提供 的調(diào)整的電力對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。將理解到上述的設(shè)置僅是本發(fā)明的原理的應(yīng)用的示例。本發(fā)明包 括多個(gè)修改和可選設(shè)置，并且所附權(quán)利要求書旨在覆蓋這樣的修改 和設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括固定在場(chǎng)地上的停泊設(shè)施建立到?？吭谒鰣?chǎng)地上的交通工具的電連接；以及所述停泊設(shè)施接收來自所述交通工具的電力，調(diào)整所述電力以便可由公共電力網(wǎng)使用，并且提供調(diào)整的電力以供所述公共電力網(wǎng)使用或供在所述場(chǎng)地上使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括所述停泊設(shè)施接收 來自?？吭谒鰣?chǎng)地上的多個(gè)交通工具的電力，調(diào)整所述電力，并用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括 所述停泊設(shè)施接收來自每個(gè)交通工具的指示與所述交通工具關(guān)聯(lián)的交通工具賬戶的信息，其中針對(duì)由所述交通工具提供的電力向 所述交通工具貝長(zhǎng)戶付費(fèi)，并且測(cè)量由所述交通工具l是供的電力；以 及所述停泊設(shè)施或者可通信地耦合到所述停泊設(shè)施的第三方按照 由所述交通工具提供的電力的比例向所述交通工具賬戶提供補(bǔ)償。
4. 一種系統(tǒng)，包括固定在場(chǎng)地上的停泊設(shè)施，其中所述停泊設(shè)施 包括用于建立到?？吭谒鰣?chǎng)地上的交通工具的電連接的裝置；以及 用于接收來自所述交通工具的電力的裝置，用于調(diào)整所述電力以便可由公共電力網(wǎng)使用的裝置，以及用于提供調(diào)整的電力以供所述公共電力網(wǎng)使用或供在所述場(chǎng)地上使用的裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述停泊設(shè)施被配置成接 收來自?？吭谒鰣?chǎng)地上的多個(gè)交通工具的電力，調(diào)整所述電力，用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述停泊設(shè)施進(jìn)一步包括 用于接收來自每個(gè)交通工具的指示與所述交通工具關(guān)聯(lián)的交通工具 賬戶的信息的裝置，其中針對(duì)由所述交通工具提供的電力向所述交 通工具賬戶付費(fèi)；以及，用于測(cè)量由所述交通工具提供的電力的裝 置；以及其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于按照由所述交通工具提供 的電力的比例向所述交通工具賬戶提供補(bǔ)償?shù)难b置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中用于按照由所述交通工具提 供的電力的比例向所述交通工具賬戶提供補(bǔ)償?shù)难b置由所述停泊設(shè) 施提供。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第三方 設(shè)施，并且所述第三方設(shè)施可通信地耦合到所述停泊設(shè)施，以便接 收由所述交通工具提供的所述交通工具賬戶和所述測(cè)量到的電力， 以及包括用于按照由所述交通工具提供的電力的比例向所述交通工 具賬戶提供補(bǔ)償?shù)难b置。
9. 一種系統(tǒng)，包括固定在場(chǎng)地上的停泊設(shè)施，其中所述停泊設(shè)施 包括固定耦合器，用于建立與?？吭谒鰣?chǎng)地上的交通工具的電連 接；以及電力調(diào)整單元，用于接收來自所述交通工具的電力，用于調(diào)整所 述電力以便可由公共電力網(wǎng)使用，以及用于提供調(diào)整的電力以供所 述公共電力網(wǎng)使用或供在所述場(chǎng)地上使用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述停泊設(shè)施包括多個(gè)固 定耦合器，并且該停泊設(shè)施被配置成接收來自?？吭谒鰣?chǎng)地上 的多個(gè)交通工具的電力，調(diào)整所述電力，并且提供調(diào)整的電力以供 所述公共電力網(wǎng)使用或供在所述場(chǎng)地上使用。
11 .根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)固定耦合器被配置成 接收來自每個(gè)交通工具的指示與所述交通工具關(guān)聯(lián)的交通工具賬戶 的信息，其中針對(duì)由所述交通工具提供的電力向所述交通工具賬戶 付費(fèi)；并且測(cè)量由所述交通工具提供的電力；并且其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于按照由所述交通工具提供的電力的比例向所述交通 工具賬戶提供補(bǔ)償?shù)难b置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中用于按照由交通工具提供 的電力的比例向所述交通工具賬戶提供補(bǔ)償?shù)难b置由所述停泊設(shè)施 提供。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第三方設(shè)施，并且所述第三方設(shè)施可通信地耦合到所述停泊設(shè)施，以便 接收由所述交通工具提供的所述交通工具賬戶和所述測(cè)量到的電 力，以及包括用于按照由所述交通工具提供的電力的比例向所述交 通工具賬戶提供補(bǔ)償?shù)难b置。
14. 一種適用于運(yùn)輸?shù)慕煌üぞ撸ㄌ?yáng)能收集器，其形成在交通工具的表面上，用于提供電力；以及接口 ，用于將所述交通工具電連接到位于場(chǎng)地上的固定耦合器， 用于向所述固定耦合器提供所述電力，并且還用于提供與所述交通 工具關(guān)聯(lián)的交通工具賬戶，其中針對(duì)由所述交通工具提供的電力向 所述交通工具賬戶進(jìn)行付費(fèi)。
全文摘要
一種交通工具，配置成向家庭或商業(yè)建筑物的停泊設(shè)施提供從形成在該交通工具表面上的太陽(yáng)能收集器獲得的電力，并且停泊設(shè)施用于接收類此電力。另外還提供一種系統(tǒng)，用于向公共電力網(wǎng)提供從多個(gè)交通工具接收到的此類電力以及用于補(bǔ)償所有者。還提供操作的相應(yīng)方法。
文檔編號(hào)H02J4/00GK101159382SQ20071007875
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月3日
發(fā)明者保羅·J·普利施納 申請(qǐng)人:保羅·J·普利施納