将我们的汽车用作汽车到家庭的发电厂？

无论我们的汽车是使用内燃机 (ICE)，还是混合动力电动汽车 (HEV)，甚至是纯电动汽车 (EV)，都可以将其作为基本能源，为我们的家提供一些交流电停电，对吧?嗯，是的，也不是。

互联网上有大量不同可信度的来源，解释了在线路交流中断的情况下如何实施车到户 (V2H) 电力传输(最后列出了一些)。当然，这些替代方案的运行时间取决于负载，以及 ICE 和 HEV 的油箱中有多少气体，或者 EV 的内部电池组的充电状态。(请注意，还有一些与使用我们的电动汽车将电力返回电网相关的持续技术努力，称为 V2G，但这与在停电时为我们的房屋供电是完全不同的故事。)

所有这些解决方案都使用连接到 12 V 电池，然后是 DC/AC 逆变器来开发 120 VAC(或 230 VAC)。根据具体情况，这些逆变器可以从电池中汲取足够的电流以提供 1000 吨 1200 瓦的最大功率，而不管 12 V 电池本身是如何补充的。

无论我们将什么用作车辆，电源路径中都有许多功能块，每个功能块都会降低效率。即使连接到电池也并不简单，因为我们谈论的是大约 100 A 的电流，因此必须使用大量夹子或坚固的螺钉连接和粗线，以尽量减少连接不良、浪费的 IR 压降甚至火花。此外，今天的汽车不再是简单的以电池为核心的直流电路;正如使用 Nissan Leaf 作为来源的一个站点所指出的那样，“LEAF 接地不应连接到电池接地，因为它会损坏正在测量电流的传感器。”

这就是为什么我最近看到的一篇文章给我留下了深刻的印象，该文章介绍了军方如何改装广泛使用的 HMMWV(高机动多用途轮式车辆，更广为人知的悍马车)，以用作交流电源，同时又不降低其作为交通工具的主要作用。车辆。忘掉附加的逆变器和悬垂的电缆吧：这次改造是对车辆的认真转换，成为一个重要的电源。

关键是用同样是交流发电机的标准传动系统变速器替换标准传动系统变速器——但采用相同尺寸的封装，对 HMMWV 传动系统长度没有影响(图 1)。这真是一项工程壮举。这项工作由主要军事承包商莱昂纳多 DRS 与艾里逊变速箱公司密切合作完成，艾里逊变速箱公司是原始悍马变速箱的开发商，也是世界上最大的中型和重型商用车全自动变速箱制造商。

他们设法将大量动力源“挤压”到与变速箱单独相同的空间中，甚至可以在现场仓库改装到动力传动系统，而不仅仅是在工厂。不对现有的发动机或车辆交流发电机进行任何修改。

用于 HMMWV 的 Leonardo TITAN 车载电源 (OBVP) 系统是对标准车辆的升级，使车辆能够在静止时提供 30 kW(120/208 VAC 3 相)，在移动时提供 10 kW — 这就是我们所需要的不能用逆变器和悬垂的电缆。请注意，标准版悍马发动机本身在 3000 rpm 时的额定功率为 150 HP/113 kW，在 3400 rpm 时的额定功率为 190 hp/142 kW。

整个系统使用安装在发动机和变速器之间(但在变速器外壳中)的永磁交流发电机、功率控制单元和真正的正弦波逆变器(图 3)。一些成本较低的逆变器会产生阶梯正弦波，这对于某些负载是可以接受的，但对于其他负载则不可接受。

总体效率比使用独立发电机组件至少高 20%，设置更快，并且不需要特殊维护——听起来确实像基于车辆的发电机梦想成真，图 4 此外，新装置包括SAEJ1939 接口，一组定义发动机控制单元 (ECU) 如何在重型车辆中通过 CAN 总线进行通信的标准。

你不得不佩服电气和机械工程师的创造力、专业知识，甚至大胆，他们说“我们可以做到”，然后就做到了。考虑到形式/装配更换、现场可升级性和一般军事坚固性要求的严格限制，这尤其具有挑战性。莱昂纳多现在正在将该技术升级到其他类似尺寸的车辆，甚至为更大的卡车开发插入式替代变速器，在行驶中可提供高达 55 kW 的功率，在静止时可提供 125 kW 的功率。

也许这是一个梦想，但如果为消费者 ICE/HEV/EV 动力总成提供这种传输布置的变体作为标准选项，也许还需要所需的功率转换子系统(EV 只需要显然是逆变器)。作为危机情况下的高效能源存储库，这将是有吸引力的，远比安装 1000 W 逆变器要好得多。

尽管如此，正如他们所说，我并没有为此屏住呼吸，因为工程挑战非常艰巨，而且任何增加车辆基础设施的成本，即使作为一种选择，也将是巨大的，而且由所有车辆承担。但是，嘿，我们仍然可以梦想它。

我们对停电时使用 ICE、HEV 或 EV 作为 AC 线路备份的实用性和可取性有何看法?除了附加电池连接的逆变器之外，我们是否看到了提供超过 1 千瓦功率的更好途径?还是标准的独立发电机是更好的选择?支持和反对独立式发电机都有很好的论据。也许投资Tesla Powerwall、Generac 型气体/丙烷系统或Generac PWRcell 储能系统作为更好的选择——假设我们可以提前计划并负担得起所需的大量费用?