CN104859463A - 电动汽车行驶中充电装置及充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种电动汽车行驶中充电装置及充电方法，属于电动汽车技术领域。该装置所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器，正极滑动接触器和负极滑动接触器上设置有导体分别与上述设置的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器的导体电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，通过收放装置使正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与供电线路的正负极相接触实现对行驶中的电动汽车充电。本发明环境友好，有较大的推广使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电装置及充电方法，特别涉及一种电动汽车行驶中充电装置及充电方法，属于电动汽车技术领域。
背景技术
随着化石能源的消耗逐渐增加以及消耗化石能源带来的环境污染及全球气候变暖问题，汽车行业的发展将未来寄托在电动汽车上，特别是我国持续大面积的雾霾天气及PM2.5问题的严峻性，更是加大了对电动汽车替代传统燃油汽车的步伐，电动汽车这几年也确实取得了长足的发展，但离市场和消费者的需求还有一定的差距，主要表现为一次充电行驶距离短、充电设施不完善、电池和电机寿命短更换成本高等问题，其中一次充电行驶距离是电动汽车发展的一个较大的瓶颈，解决这个问题目前主要是通过研究开发快速充电技术，缩短充电时间，但目前来看距离市场化的要求还有不小的距离，这一技术还有许多问题有待克服及解决，而开发行驶中充电技术可以有效的解决电动汽车的连续行驶问题。
发明内容
本发明为提供一种电动汽车行驶中充电装置及充电方法。
本发明所提供的电动汽车行驶中充电装置，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器，正极滑动接触器和负极滑动接触器上设置有导体分别与上述的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器的导体电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，进一步的，所述的正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置为：正极滑动接触器沿汽车宽度方向连接在设置在汽车顶部的连杆上，所述的连杆铰接在汽车顶上方，设置有一端与车顶部连接的弹簧拉伸支撑杆，弹簧拉伸支撑杆的另一端与连杆连接，负极滑动接触器连接在汽车下部的连接架一端，连接架的另一端铰接在汽车底部，连接架与汽车下部之间设置有负极弹簧，设置有滑动接触器控制器，所述的滑动接触器控制器包括电机，电机的输出上连接有双槽轮，双槽轮中设置有钢丝绳，双槽轮中的钢丝绳端部分别连接在正极滑动接触器的连杆和负极滑动接触器的连接架上，设置有电机正反转控制装置，控制电机正反转通过钢丝绳收放使正极滑动接触器和负极滑动接触器收放，进一步的，当连杆处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器与水平方向的夹角为20o-40o，正极滑动接触器高度较低的一端与线路正极之间的距离为450-550mm，进一步的，当连杆处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器与水平方向的夹角为30o，正极滑动接触器高度较低的一端与线路正极之间的距离为500mm，进一步的，所述的连杆高度为1-1.5米，连杆设置在汽车顶部的支撑架上，汽车支撑架的高度根据汽车高度、线路正极高度及连杆高度确定，进一步的，所述的两个滑动接触器到蓄电池之间的电连接上设置有开关，所述的正极滑动接触器与蓄电池之间设置有电能计量装置，进一步的，所述的供电线路电压为36V-108V，进一步的，所述的负极滑动接触器的连接架上设置有刮雪器。
本发明所提供的电动汽车行驶中充电方法，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与上述设置的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，通过收放装置使正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与供电线路的正负极相接触实现对行驶中的电动汽车充电。
本发明所提供的电动汽车行驶中充电装置及充电方法的有益技术效果为：采用本发明的电动汽车行驶中充电装置及充电方法，在电动汽车的上方和下方分别设置直流供电线路的正负极，电动汽车上设置相应的滑动接触器，可以在汽车行驶中方便的收放滑动接触器实现对电动汽车充电，实现不停车充电，大规模的应用本发明的技术，可以有效的降低燃油汽车有害气体排放对大气造成的污染，还可以有效的降低我国汽车产业发展对国外石油的依赖，本发明环境友好，效益显著，在供电线路基础设施完善的情况下，在电动汽车上容易实施，本发明有较大的推广使用价值。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明的供电线路示意图。
图3是车顶部的滑动接触器的示意图。
图4是车底部的滑动接触器的示意图。
图5是滑动接触器控制器的示意图。
图6是一种优化的实施例示意图。
图7是弹簧拉伸支撑杆与连杆之间的连接示意图。
具体实施方式
为了更好的理解和施行本发明的技术方案，在此提供本发明的一些实施例，这些实施实例为了更好的解释本发明所述的技术方案，不构成对本发明的任何形式限制。
本发明所提供的电动汽车行驶中充电装置，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器，正极滑动接触器和负极滑动接触器上设置有导体分别与上述的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器的导体电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，进一步的，所述的正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置为：正极滑动接触器沿汽车宽度方向连接在设置在汽车顶部的连杆上，所述的连杆铰接在汽车顶上方，设置有一端与车顶部连接的弹簧拉伸支撑杆，弹簧拉伸支撑杆的另一端与连杆连接，负极滑动接触器连接在汽车下部的连接架一端，连接架的另一端铰接在汽车底部，连接架与汽车下部之间设置有负极弹簧，设置有滑动接触器控制器，所述的滑动接触器控制器包括电机，电机的输出上连接有双槽轮，双槽轮中设置有钢丝绳，双槽轮中的钢丝绳端部分别连接在正极滑动接触器的连杆和负极滑动接触器的连接架上，设置有电机正反转控制装置，控制电机正反转通过钢丝绳收放使正极滑动接触器和负极滑动接触器收放，进一步的，当连杆处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器与水平方向的夹角为20o-40o，正极滑动接触器高度较低的一端与线路正极之间的距离为450-550mm，进一步的，当连杆处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器与水平方向的夹角为30o，正极滑动接触器高度较低的一端与线路正极之间的距离为500mm，进一步的，所述的连杆高度为1-1.5米，连杆设置在汽车顶部的支撑架上，汽车支撑架的高度根据汽车高度、线路正极高度及连杆高度确定，进一步的，所述的两个滑动接触器到蓄电池之间的电连接上设置有开关，所述的正极滑动接触器与蓄电池之间设置有电能计量装置，进一步的，所述的供电线路电压为36V-108V，进一步的，所述的负极滑动接触器的连接架上设置有刮雪器。
本发明所提供的电动汽车行驶中充电方法，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与上述设置的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，通过收放装置使正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与供电线路的正负极相接触实现对行驶中的电动汽车充电。本发明中的充电供电线路可以在道路上连续设置，由于本本发明中的电动汽车充电后具有一定的续航能力，充电供电线路也可以间隔设置，如每间隔20Km或50Km或根据实际情况间隔设置。
更为详细的实施方式结合附图说明，附图中各标记为：1：负极，2：路面；3：正极；4：交直流转换器；5：正极滑动接触器；6：负极滑动接触器；7：滑动接触器控制器；8：正极滑动接触器钢丝绳；9：弹簧拉伸支撑杆；10：汽车；11：连杆；12：缓冲弹簧；13：连接架；14：负极弹簧；15：负极滑动接触器钢丝绳；16：槽a；17：槽b；18：电机；19：止回轮；20：刮雪器；21：竖支杆；如附图所示，一种电动汽车行驶中充电装置，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极1，在电动汽10车上方对应设置供电线路正极3，电动汽车10上设置有正极滑动接触器5和负极滑动接触器6，正极滑动接触器5和负极滑动接触器6上设置有导体分别与上述设置的正极3和负极1接触，所述的两个滑动接触器的导体电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，进一步的，所述的正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置为：正极滑动接触器5沿汽车10宽度方向连接在设置在汽车顶上方的连杆11上，所述的连杆11铰接在汽车顶上方，设置有一端与车顶上方连接的弹簧拉伸支撑杆9，弹簧拉伸支撑杆9的另一端与连杆11连接，弹簧拉伸支撑杆9倾斜设置，可以考虑更为优化的方式为沿汽车宽度方向设置与连杆11同样铰接的两根或多根平行连杆，各个连杆的长度不同以保证正极滑动接触器与水平方向的夹角，将正极滑动接触器与多根连杆相连接，可以使正极滑动接触器更为稳固，为更好的应付在汽车行驶过程中的移动对正极滑动接触器的需要，在连杆11上设置缓冲弹簧12能更好的实现本发明的效果，为进一步优化本发明的技术方案，在汽车顶上与连杆前后相对的方向设置竖支杆21，当正极滑动器落下时落在竖支杆21上。负极滑动接触器6连接在汽车下部的连接架13一端，连接架13的另一端铰接在汽车10底部，连接架13与汽车下部之间设置有负极弹簧14，设置有滑动接触器控制器7，所述的滑动接触器7控制器包括电机18，电机18的输出上连接有双槽轮，图中16为槽a、17为槽b，双槽轮中设置有钢丝绳，双槽轮中的钢丝绳端部分别连接在正极滑动接触器5的连杆11和负极滑动接触器6的连接架13上，图中8所示为正极滑动接触器钢丝绳，15为负极滑动接触器钢丝绳，设置有电机18正反装控制装置，控制电机18正反转通过钢丝绳收放使正极滑动接触器5和负极滑动接触器6收放，进一步的，当连杆11处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器6与水平方向的夹角为20o-40o，正极滑动接触器5高度较低的一端与线路正极3之间的距离为400-600mm，进一步的，当连杆11处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器5与水平方向的夹角为30o，正极滑动接触器5高度较低的一端与线路正极之间的距离为500mm，进一步的，所述的连杆11高度为1-1.5米，连杆11优化的可设计为高度可调节的，连杆11设置在汽车顶部的支撑架上，汽车支撑架的高度根据汽车高度、线路正极高度及连杆高度确定，当汽车高度较低时，需要较高的支撑架，进一步的，所述的两个滑动接触器电到蓄电池之间设置有开关，所述的正极滑动接触器与蓄电池之间设置有电能计量装置，进一步的，所述的供电线路电压为36V-108V，所述的负极滑动接触器6的连接架上13设置有刮雪器20，刮雪器20采用一定厚度的钢板即可实现，例如可采用200mm长厚度为3mm的钢板制作，将刮雪器20设置在连接架13上，放下连接架13时，刮雪器20的底部离地面一定的距离即可，更为优化的实施方式，可在正极滑动接触器及负极滑动接触器上设置导体转动轮与充电的正负极相电联通以实现充电，转动轮能够减少充电接触中的摩擦阻力。
电动汽车行驶中充电方法，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与上述设置的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，通过收放装置使正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与供电线路的正负极相接触实现对行驶中的电动汽车充电。
本发明的工作过程为：在公路上方和路面分别对称敷设直流电两条线路上方为正极，下方为负极，将220v的交流电源通过交直流转换器4整流变为36-108V的直流电，更为优化的，转换为96V的直流电，分别与敷设在公路上的直流电线路相连，安装汽车车顶部正极滑动接触器时，首先将正极滑动接触器5处于完全打开状态，即连杆11处于竖直状态，此时应保证正极滑动接触器的最高点高出线路正极300-350mm，最低点低于线路正极450-550mm，当连杆11处于垂直状态时，连杆与水平方向的夹角成20-40度，此时保证线路正极与正极滑动接触器最低点之间的垂直距离是450-550mm，汽车底部的负极滑动接触器6安装时，在汽车前后轮之间选一合适位置倾斜向后即可， 当汽车行进在供电线路正极之下，正极滑动接触器5受到电线压迫而降低高度，下降300mm左右处在线路之下，此时弹簧拉伸支撑杆9中的弹簧受到压迫，在弹簧拉伸支撑杆9中的弹簧反作用力下，正极滑动接触器5接触器点不再下降而被支撑，在与直流线路的接触部位，即使汽车在行驶中有上下波动，正极滑动接触器上的导体始终都能与线路正极保持着良好接触。两个滑动接触器的操控采用滑动接触器控制器，滑动接触器控制器包括直流电机18、双槽轮、双槽轮上至少有两个槽，分别为槽a、槽b，滑动接触器控制器7上设置有止回轮19，止回轮实际上就是锁紧装置，锁紧装置采用公知的设计即可实现，电机不动时止回轮处于锁紧状态，关于作为锁紧装置的止回轮19为公知技术，不再详细叙述。当需要充电时，打开电机开关电机18正转，同时止回轮19松开，束缚两个滑动接触器的钢丝绳放开，正极滑动接触器连接的连杆11在弹簧拉伸支撑杆9的弹性作用下伸开使正极滑动接触器5接触线路正极3，负极滑动接触器6在连接架连接的负极弹簧14的作用下向下伸开，使负极滑动接触器接触负极线路1，这时两个滑动接触器分别接触位于汽车上部和下部的正负极充电线路，打开充电线路上的开关实现汽车行驶中的充电，当充电完成时，启动电机开关使电机反转，同时止回轮19松开，带动两条钢丝绳收回使两个滑动接触器与充电线路相脱离。当汽车长时间不需要充电，滑动接触器被收回后，滑动接触器中的导体与电池之间的开关也要断开。为保证在雨天能够正常对汽车充电，在汽车顶部正极滑动接触器5的导体部分与汽车上竖直连杆之间设置防雨器，防止绝缘体被雨水淋湿而向车体漏电，防雨器可采用塑料绝缘体与汽车车体之间采用绝缘胶粘接即可。图6是一种更为优化的实施例示意图，图6中，9-1、9-2、9-3分别为弹簧支撑杆a、弹簧支撑杆b、弹簧支撑杆c，11-1、11-2、11-3分别为连杆a、连杆b、连杆c，12-1、12-2、12-3分别为缓冲弹簧a、缓冲弹簧b、缓冲弹簧c，设置三根连杆a、连杆b、连杆c支撑正极滑动接触器5，相应的设置三个缓冲弹簧。图7是弹簧支撑杆与连杆之间的连接示意图，图7中：91：连接杆a；92：连接杆b；93：连接杆c；94：连接杆d，弹簧支撑杆9连接在位于缓冲弹簧的下面的连杆11上，弹簧支撑杆9与连杆11之间采用两段连接件连接，分别为连接杆a91、连接杆b92，连接杆a和连接杆b之间转动连接，弹簧支撑杆9与汽车顶部之间采用两段连接件连接，分别为连接杆c93、连接杆d94，连接杆c和连接杆d之间转动连接，一种电动汽车行驶中充电方法，所述的电动汽车上设置有蓄电池，在行驶路面上设置有供电线路负极1，在电动汽车上方对应设置供电线路正极3，电动汽车上设置有正极滑动接触器5和负极滑动接触器6分别与上述设置的正极3和负极1接触，所述的两个滑动接触器电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，通过收放装置使正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与供电线路的正负极相接触实现对行驶中的电动汽车充电。
在以上详细介绍了本发明的各种具体实施例之后，本领域的普通技术人员应可清楚地了解，依据本领域的各种公知常识，根据本发明的的思路可进行各种等同变化、等同替换或简单的修改，这些均应属于本发明技术方案的范围。
Claims (9)
1.电动汽车行驶中充电装置，所述的电动汽车上设置有蓄电池，其特征在于：在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器，正极滑动接触器和负极滑动接触器上设置有导体分别与上述的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器的导体电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置。
2.根据权利要求1所述的电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：所述的正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置为：正极滑动接触器沿汽车宽度方向连接在设置在汽车顶部的连杆上，所述的连杆铰接在汽车顶上方，设置有一端与车顶部连接的弹簧拉伸支撑杆，弹簧拉伸支撑杆的另一端与连杆连接，负极滑动接触器连接在汽车下部的连接架一端，连接架的另一端铰接在汽车底部，连接架与汽车下部之间设置有负极弹簧，设置有滑动接触器控制器，所述的滑动接触器控制器包括电机，电机的输出上连接有双槽轮，双槽轮中设置有钢丝绳，双槽轮中的钢丝绳端部分别连接在正极滑动接触器的连杆和负极滑动接触器的连接架上，设置有电机正反转控制装置，控制电机正反转通过钢丝绳收放使正极滑动接触器和负极滑动接触器收放。
3.根据权利要求2所述的电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：当连杆处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器与水平方向的夹角为20o-40o，正极滑动接触器高度较低的一端与线路正极之间的距离为450-550mm。
4.根据权利要求2所述的电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：当连杆处于竖直方向时，所述的正极滑动接触器与水平方向的夹角为30o，正极滑动接触器高度较低的一端与线路正极之间的距离为500mm。
5.根据权利要求3所述的电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：所述的连杆高度为1-1.5米，连杆设置在汽车顶部的支撑架上，汽车支撑架的高度根据汽车高度、线路正极高度及连杆高度确定。
6.根据权利要求1所述的电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：所述的两个滑动接触器到蓄电池之间的电连接上设置有开关，所述的正极滑动接触器与蓄电池之间设置有电能计量装置。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：所述的供电线路电压为36V-108V。
8.根据权利要求2所述的电动汽车行驶中充电装置，其特征在于：所述的负极滑动接触器的连接架上设置有刮雪器。
9.电动汽车行驶中充电方法，所述的电动汽车上设置有蓄电池，其特征在于：在行驶路面上设置有供电线路负极，在电动汽车上方对应设置供电线路正极，电动汽车上设置有正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与上述设置的正极和负极接触，所述的两个滑动接触器电连接到蓄电池相应的电极，设置有正极滑动接触器收放装置和负极滑动接触器收放装置，通过收放装置使正极滑动接触器和负极滑动接触器分别与供电线路的正负极相接触实现对行驶中的电动汽车充电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20170307 Address after: 330045 Nanchang economic and Technological Development Zone, Yuping, East Street, No. 777, No. Applicant after: Zhang Qin Address before: 455000 Anyang Province, north of the city of Henan Zhang an avenue Applicant before: Zhang Chuanxi |
|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Qin Inventor after: Zhang Chuanxi Inventor before: Zhang Chuanxi |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170405 Termination date: 20210224 |