CN106347099A - 电动汽车以及电动汽车供电轨道 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电动汽车以及电动汽车供电轨道，涉及电动汽车技术领域。电动汽车包括：普通轮胎组、充电轮胎组、驱动普通轮胎组的电动机、为电动机供电的动力电池系统、及驱动普通轮胎组的燃油驱动系统；充电轮胎组中的第一轮胎及第二轮胎的轮胎表面分别设置有导电体，第一轮胎与第二轮胎位于电动汽车不同侧；电动机电源正负极分别与第一导电体及第二导电体相连；当电动汽车行驶于供电轨道时，供电轨道对电动机进行电力驱动；当电动汽车行驶于普通路面时，动力电池系统对电动机进行电力驱动或燃油驱动系统对普通轮胎组进行驱动。本发明实施例的技术方案优化电动汽车的充电技术，满足人们日益增长的高效化、便捷化的电动汽车充电需求。

Description

电动汽车以及电动汽车供电轨道
技术领域
本发明实施例涉及电动汽车技术，尤其涉及一种电动汽车以及电动汽车供电轨道。
背景技术
随着石油及其他燃料的枯竭，人们开始将目光转向了有诸多优势的电动汽车。混合动力电动汽车作为电动汽车的一种，以燃料(汽油，柴油)和电能的混合作为动力，驱动车轮行驶。其中，当混合动力电动汽车以燃油为动力时，通过燃油发动机驱动车轮行驶，当混合动力电动汽车以车辆中的动力电池为动力时，通过电动机驱动车轮行驶。
一般来说，混合动力电动汽车中电动机的电源输入端分别与动力电池的正负电极电连接，由该动力电池为电动机提供电力，进而驱动车轮转动。但是受到动力电池的能量的制约，每当电动汽车行驶一段路程的时候，就需要对该动力电池进行充电。
现有的对电动汽车充电的方式主要是将所述电动汽车的动力电池与固定电源(一般简称为充电桩)相连以完成充电。在发明人实现本发明的过程中，发现本发明的缺陷在于：一般城市中的充电桩并未普及，充电困难；充电过程中需要将电动汽车停靠于充电桩所在位置，电动汽车无法继续行驶，上述两个缺陷大大限制了电动汽车的推广。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种电动汽车以及电动汽车供电轨道，以优化现有的混合动力电动汽车的供电技术，满足人们日益增长的高效化、便捷化的对电动汽车的供电需求。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车，包括：
普通轮胎组、充电轮胎组、用于驱动所述普通轮胎组的电动机、用于为所述电动机供电的动力电池系统、以及用于驱动所述普通轮胎组的燃油驱动系统；
所述充电轮胎组中的第一轮胎的轮胎表面设置有第一导电体，所述充电轮胎组中的第二轮胎的轮胎表面设置有第二导电体，所述第一轮胎与所述第二轮胎位于所述电动汽车的不同侧；
所述电动机的电源正极与所述第一导电体相连，所述电动机的电源负极与所述第二导电体相连；
其中，当所述电动汽车行驶于供电轨道时，将所述充电轮胎组与所述供电轨道充分接触，以通过所述供电轨道对所述电动机进行电力驱动；当所述电动汽车行驶于普通路面时，将所述普通轮胎组与所述普通路面充分接触，以通过所述动力电池系统对所述电动机进行电力驱动或者通过所述燃油驱动系统对所述普通轮胎组进行驱动。
进一步的，在所述电动汽车的相同轮胎位置处，以双轮胎的结构相邻配置一个普通轮胎以及一个充电轮胎，以构成所述普通轮胎组以及所述充电轮胎组；
其中，所述充电轮胎的直径小于所述普通轮胎的直径，以实现当所述普通轮胎组与路面接触时，所述充电轮胎组悬空。
进一步的，所述双轮胎结构包括：两端均设有向外的圆形凸台的轮毂，安装于所述轮毂的第一圆形凸台的轮胎安装面上的普通轮胎，以及安装于所述轮毂的第二圆形凸台的轮胎安装面上的充电轮胎；
其中，所述第二圆形凸台的直径小于所述第一圆形凸台的直径，且所述第二圆形凸台与所述第一圆形凸台的圆心连线与水平面平行。
进一步的，所述电动汽车还包括：第一绝缘装置，用于将所述充电轮胎与所述电动汽车的车身之间进行电隔离。
进一步的，所述电动汽车还包括：第二绝缘装置，用于将所述第一轮胎与所述第二轮胎之间进行电隔离。
进一步的，所述动力电池系统的电源正极与所述充电轮胎组中的所述第一轮胎相连，所述动力电池系统的电源负极与所述充电轮胎组中的所述第二轮胎相连，以实现当所述电动汽车行驶于供电轨道时，通过所述供电轨道对所述动力电池系统进行充电。
进一步的，所述第一导电体以及所述第二导电体为金属材质或者碳纤维材质。
在第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车供电轨道，包括：
绝缘路基、布置于所述绝缘路基上的两条平行供电轨道，所述两条平行供电轨道相对于普通路面具有设定高度；
其中，所述供电轨道中的一条轨道用于提供正电源，另一条轨道用于提供负电源，以实现当所述供电轨道与如本发明实施例所述的电动汽车的充电轮胎组充分接触时，为所述电动汽车的电动机进行供电。
进一步的，所述供电轨道采用分段供电机制，每段子轨道单独设置一个供电电源；
所述供电轨道中的每段子轨道上还设置有车辆检测装置，用于在检测到所述子轨道上有电动汽车通过时，开启所述供电电源为所述子轨道进行供电。
进一步的，所述供电轨道提供的电源小于等于36V。
本发明实施例提供的电动汽车配置有两组轮胎，一组普通轮胎在行驶于普通道路时使用，一组充电轮胎在行驶于充电轨道时使用，由于充电轮胎中位于不同侧的两个轮胎中均设置有导电体，且所述两个导电体分别与电动汽车中电动机的电源正负极相连，可以实现当该电动汽车的充电轮胎行驶于一端提供正电源，另一端提供负电源的供电铁轨时，通过供电铁轨对电动汽车中的电动机进行供电的技术效果，为混合动力电动汽车提供了新的供电形式，可以解决现有技术中的充电桩不普及以及充电时电动汽车无法移动等问题，大大提高了电动汽车的续航里程，减少了对动力电池系统中蓄能的消耗，优化了现有的电动汽车的供电技术，满足了人们日益增长的高效化、便捷化的电动汽车的用电需求。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种电动汽车的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种电动汽车的前视图；
图3是本发明实施例一提供的一种双轮胎结构的示意图；
图4是本发明实施例一提供的一种双轮胎结构所使用的轮毂的结构示意图；
图5是本发明实施例三提供的一种电动汽车供电轨道的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电动汽车的结构示意图。如图1所示，所述电动汽车包括：
普通轮胎组110、充电轮胎组120、用于驱动所述普通轮胎组110的电动机130、用于为所述电动机130供电的动力电池系统140、以及用于驱动所述普通轮胎组110的燃油驱动系统150。
所述充电轮胎组120中的第一轮胎121的轮胎表面设置有第一导电体1211，所述充电轮胎组120中的第二轮胎122的轮胎表面设置有第二导电体1221，所述第一轮胎121与所述第二轮胎122位于所述电动汽车的不同侧。
所述电动机130的电源正极与所述第一导电体1211相连，所述电动机130的电源负极与所述第二导电体1221相连。
其中，当所述电动汽车行驶于供电轨道时，将所述充电轮胎组120与所述供电轨道充分接触，以通过所述供电轨道对所述电动机130进行电力驱动；当所述电动汽车行驶于普通路面时，将所述普通轮胎组110与所述普通路面充分接触，以通过所述动力电池系统140对所述电动机130进行电力驱动或者通过所述燃油驱动系统150对所述普通轮胎组120进行驱动。
在本实施例中，所述电动汽车是指同时使用电能以及燃油对汽车进行驱动的混合动力电动汽车。
对于混合动力电动汽车来说，需要同时配备电动机以及燃油发动机实现对车轮的驱动，而电动机以及燃油发动机是将其他形式的能量(例如，电能或者内能)转换为机械能的设备，需要使用可充电的动力电池系统或者燃油分别为电动机以及燃油发动机提供能量。
在本实施例中，发明人提出了一种新的对混合动力电动汽车进行供电的方式，即：轨道供电，也就是说，当混合动力电动汽车行驶于供电轨道上时，可由充电轨道对电动汽车中的电动机进行供电而不再需要继续消耗动力电池系统中的电能，进而可以大大提高该混合动力电动汽车的续航时间。
进一步的，为了使得电动汽车能够简单、便捷的获取供电轨道提供的电能，最简单、直观的方式就是通过轮胎来获取电能，进而可以在轮胎表面加装导电体，以实现将供电轨道中的电能提供给动力电池系统。但是，考虑到如果直接在现有的轮胎中加装导电体，当电动汽车行驶于普通路面时，即使无需使用导电体，则该导电体仍会与地面反复接触、磨损并降低导电性能。
有鉴于此，发明人创造性的提出了在电动汽车中同时使用两组轮胎，一组普通轮胎，用于在行驶于普通路面时使用，一组加装导电体的充电轮胎，用于在行驶于充电轨道时使用，以解决上述技术问题。
其中，普通轮胎可以为市面上比较常见的橡胶轮胎，充电轮胎可以为在橡胶轮胎表面加装有导电体的新型轮胎。
可选的，所述第一导电体以及所述第二导电体可以为金属材质或者碳纤维材质。
在实际应用时，本领域技术人员可以根据实际造价以及导电性能选择其他类型的导电体，这里并不进行限制。
可选的，可以通过下述方式实现在不同类型的路面(普通路面以及供电轨道)中切换使用不同类型的轮胎组(普通轮胎组以及充电轮胎组)：
将普通轮胎与充电轮胎加装于电动汽车的同一轮胎位置处，两者由同一电动机或者与发动机相连的同一传动装置进行驱动。但是，不同类型的轮胎具有不同的轮胎直径，以实现当一组轮胎在路面中行驶时，另一组轮胎悬空。
在图2中示出了本发明实施例一提供的一种电动汽车的前视图。如图2所示，在所述电动汽车的相同轮胎位置处，以双轮胎的结构相邻配置一个普通轮胎21以及一个充电轮胎22，以构成所述普通轮胎组以及所述充电轮胎组。
其中，所述充电轮胎22的直径小于所述普通轮胎21的直径，以实现当所述普通轮胎组与路面接触时，所述充电轮胎组悬空。相应的，在图3中示出了本发明实施例一提供的一种双轮胎结构的示意图。
可选的，配置于同一轮胎位置的充电轮胎与普通轮胎可以安装于同一个轮毂中，进而可以实现当电动机或者传动装置带动轮毂转动时，可以同时带动充电轮胎与普通轮胎进行转动。
在图4中示出了本发明实施例一提供的一种双轮胎结构所使用的轮毂的结构示意图。如图4所示，所述双轮胎结构可以包括：两端均设有向外的圆形凸台的轮毂41，安装于所述轮毂41的第一圆形凸台411的轮胎安装面上的普通轮胎，以及安装于所述轮毂41的第二圆形凸台412的轮胎安装面上的充电轮胎；
其中，所述第二圆形凸台412的直径小于所述第一圆形凸台411的直径，且所述第二圆形凸台412与所述第一圆形凸台411的圆心连线与水平面平行。
通过上述轮胎配置方式，可以实现当所述普通轮胎组与路面接触时，所述充电轮胎组悬空的效果，进而可以实现当电动汽车行驶于普通路面时，不会对充电轮胎组中的第一轮胎以及第二轮胎中的第一导电体以及第二导电体进行磨损。
本领域技术人员可以理解的是，可以相应配置与所述电动汽车相匹配的供电轨道。其中，该供电轨道的轨道高度需要进行预先设置，以实现当充电轮胎组行驶于该供电轨道之上时，普通轮胎组被悬空设置。
同时，所述供电轨道的一端轨道提供正电源，另一端轨道提供负电源，而由于第一轮胎与第二轮胎位于所述电动汽车的不同侧，则可以保证第一导电体与第二导电体可以与供电轨道提供的正负电源分别相连，进而可以将上述正负电源与电动汽车的电动机的电源正负极对应相连，以实现通过供电轨道为电动汽车进行供电的效果。
此外，还可以采取其他的方式实现当电动汽车行驶于不同类型的路面时，对应切换不同类型的轮胎组。例如，在同一轮胎位置处并排使用两个相同直径的轮毂，分别安装普通轮胎以及充电轮胎。安装有不同类型轮胎的轮毂分别由不同的电动机或者传动装置进行驱动，以减少由一组轮胎的空转而造成的能耗。在各轮毂上分别加装有动力提升装置，以实现当电动汽车行驶于普通路面时，根据用户的触发操作(典型的，按下设定按键)，将充电轮胎组通过动力提升装置整体提升一个设定的高度值，以使充电轮胎组悬空；当电动汽车行驶于供电轨道时，将普通轮胎组通过动力提升装置整体提升一个设定的高度值，以使普通轮胎组悬空。
其中，所述动力提升装置可以为与轮毂受力中心相连的可伸缩动力臂。
进一步的，还可以将充电轮胎组设置于普通轮胎组的内部，例如，将普通轮胎设置为双层轮胎结构，外层轮胎为普通轮胎，内层轮胎中设置有导电体，且所述外层轮胎中设置有弹簧装置。当弹簧装置向外打开时，外层部分轮胎会向外展开，以露出内层轮胎中的导电体，以完成从普通轮胎向充电轮胎的切换。
当然，本领域技术人员可以理解的是，还可以采取其他的方式实现普通轮胎组与充电轮胎组的切换，这里并不进行限制。
本发明实施例提供的电动汽车配置有两组轮胎，一组普通轮胎在行驶于普通道路时使用，一组充电轮胎在行驶于充电轨道时使用，由于充电轮胎中位于不同侧的两个轮胎中均设置有导电体，且所述两个导电体分别与电动汽车中电动机的电源正负极相连，可以实现当该电动汽车的充电轮胎行驶于一端提供正电源，另一端提供负电源的供电铁轨时，通过供电铁轨对电动汽车中的电动机进行供电的技术效果，为混合动力电动汽车提供了新的供电形式，可以解决现有技术中的充电桩不普及以及充电时电动汽车无法移动等问题，大大提高了电动汽车的续航里程，减少了对动力电池系统中蓄能的消耗，优化了现有的电动汽车的供电技术，满足了人们日益增长的高效化、便捷化的对电动汽车的供电需求。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上进行具体化，在本实施例中，将所述动力电池系统的电源正极与所述充电轮胎组中的所述第一轮胎相连，所述动力电池系统的电源负极与所述充电轮胎组中的所述第二轮胎相连，以实现当所述电动汽车行驶于供电轨道时，通过所述供电轨道对所述动力电池系统进行充电。
显然，通过实施例一的技术方案，可以实现当混合动力电动汽车行驶于供电轨道时，通过供电轨道而不是动力电池系统实现对电动汽车中的电动机进行供电。
在本实施例中，除了可以使用供电轨道对电动汽车进行供电之外，进一步使用供电轨道对电动汽车中的动力电池系统进行充电，实现了在不影响电动汽车正常行驶的前提下，对电动汽车进行充电的技术效果，以进一步提高电动汽车的续航时间，极大了满足了用户需求。
在上述各实施例的基础上，所述电动汽车还可以包括：第一绝缘装置，用于将所述充电轮胎与所述电动汽车的车身之间进行电隔离。
这样设置的原因是：当电动汽车通过供电轨道充电时，用户仍然位于车内驾驶汽车，通过加装第一绝缘装置，可以大大提供电动汽车的安全性。
在上述各实施例的基础上，所述电动汽车还可以包括：第二绝缘装置，用于将所述第一轮胎与所述第二轮胎之间进行电隔离。
这样设置的原因是：当第一轮胎与第二轮胎在供电轨道中行驶时，如果两者之间并未实现良好的电隔离，则电流会直接从第一轮胎流向第二轮胎(或者相反)而不会为电动机进行供电，通过加装第二绝缘装置，可以解决上述技术问题。
实施例三
图5是本发明实施例三提供的一种电动汽车供电轨道的结构示意图。所述电动汽车供电轨道可以与实施例一以及实施例二所提供的电动汽车配合使用。如图5所示，所述电动汽车供电轨道包括：
绝缘路基51、布置于所述绝缘路基51上的两条平行供电轨道52，所述两条平行供电轨道52相对于普通路面具有设定高度。
其中，所述供电轨道52中的一条轨道用于提供正电源，另一条轨道用于提供负电源，以实现当所述供电轨道与实施例一以及实施例二所述的电动汽车的充电轮胎组充分接触时，为所述电动汽车的电动机进行供电。
其中，所述供电轨道相对于普通路面的高度需要根据实际混合动力电动车中普通轮胎组与充电轮胎组之间的高度差进行设计，以保证当充电轮胎组与该供电轨道充分接触时，该普通轮胎组被悬空。
可选的，所述供电轨道提供的电源可以小于等于36V，以保证该供电轨道的使用安全性。
本发明实施例三所提供的电动汽车供电轨道通过与本发明实施例一以及实施例二所提供的电动汽车配合使用，可以实现通过供电铁轨对电动汽车中的电动机进行供电的技术效果，为电动汽车提供了新的供电形式，可以解决现有技术中的充电桩不普及以及充电时电动汽车无法移动等问题，大大提高了电动汽车的续航里程，减少了对动力电池系统中蓄能的消耗，优化了现有的电动汽车的供电技术，满足了人们日益增长的高效化、便捷化的电动汽车的用电需求。
同时，本实施例还提出了一种城市路网系统即设定城市区域内用轨道交通替代普通道路的实现方案，可选的，在设定城市区域内禁止普通车辆进入并只允许设定类型的电动汽车辆按照事先铺设好的轨道路网行驶，可以解决市内交通无序混乱、尾气排放等问题、保证行车秩序及自动驾驶。
实施例四
本实施例在实施例三的基础上进行具体化，在本实施例中，所述供电轨道采用分段供电机制，每段子轨道单独设置一个供电电源。
所述供电轨道中的每段子轨道上还设置有车辆检测装置，用于在检测到所述子轨道上有电动汽车通过时，开启所述供电电源为所述子轨道进行供电。
在本实施例中，为了进一步提高供电轨道的使用安全性以及提高电能的有效利用，提出了一种基于分段供电机制的供电轨道。
在实施例三的基础上，在所规划的供电轨道中采用分段供电机制。例如，每段100米长的子轨道单独设置一个供电电源，不同子轨道中电源的通断均可以独立配置。
进一步的，每一段子轨道中还独立设置有一个车辆检测装置(典型的，压力检测装置、震动传感器或者摄像头等)，当一段子轨道确定有电动汽车已经行驶于或者即将行驶于本段子轨道时，则会开启所述供电电源为所述子轨道进行供电；相应的，当一段子轨道确定当前或者近期没有电动汽车行驶于本段子轨道时，则会断开所述供电电源以节约电能。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电动汽车，其特征在于，包括：普通轮胎组、充电轮胎组、用于驱动所述普通轮胎组的电动机、用于为所述电动机供电的动力电池系统、以及用于驱动所述普通轮胎组的燃油驱动系统；
所述充电轮胎组中的第一轮胎的轮胎表面设置有第一导电体，所述充电轮胎组中的第二轮胎的轮胎表面设置有第二导电体，所述第一轮胎与所述第二轮胎位于所述电动汽车的不同侧；
所述电动机的电源正极与所述第一导电体相连，所述电动机的电源负极与所述第二导电体相连；
其中，当所述电动汽车行驶于供电轨道时，将所述充电轮胎组与所述供电轨道充分接触，以通过所述供电轨道对所述电动机进行电力驱动；当所述电动汽车行驶于普通路面时，将所述普通轮胎组与所述普通路面充分接触，以通过所述动力电池系统对所述电动机进行电力驱动或者通过所述燃油驱动系统对所述普通轮胎组进行驱动。
2.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于：
在所述电动汽车的相同轮胎位置处，以双轮胎的结构相邻配置一个普通轮胎以及一个充电轮胎，以构成所述普通轮胎组以及所述充电轮胎组；
其中，所述充电轮胎的直径小于所述普通轮胎的直径，以实现当所述普通轮胎组与路面接触时，所述充电轮胎组悬空。
3.根据权利要求2所述的电动汽车，其特征在于，所述双轮胎结构包括：两端均设有向外的圆形凸台的轮毂，安装于所述轮毂的第一圆形凸台的轮胎安装面上的普通轮胎，以及安装于所述轮毂的第二圆形凸台的轮胎安装面上的充电轮胎；
其中，所述第二圆形凸台的直径小于所述第一圆形凸台的直径，且所述第二圆形凸台与所述第一圆形凸台的圆心连线与水平面平行。
4.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括：第一绝缘装置，用于将所述充电轮胎与所述电动汽车的车身之间进行电隔离。
5.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括：第二绝缘装置，用于将所述第一轮胎与所述第二轮胎之间进行电隔离。
6.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述动力电池系统的电源正极与所述充电轮胎组中的所述第一轮胎相连，所述动力电池系统的电源负极与所述充电轮胎组中的所述第二轮胎相连，以实现当所述电动汽车行驶于供电轨道时，通过所述供电轨道对所述动力电池系统进行充电。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电动汽车，其特征在于，所述第一导电体以及所述第二导电体为金属材质或者碳纤维材质。
8.一种电动汽车供电轨道，其特征在于，包括：
绝缘路基、布置于所述绝缘路基上的两条平行供电轨道，所述两条平行供电轨道相对于普通路面具有设定高度；
其中，所述供电轨道中的一条轨道用于提供正电源，另一条轨道用于提供负电源，以实现当所述供电轨道与如权利要求1-7任一项所述的电动汽车的充电轮胎组充分接触时，为所述电动汽车的电动机进行供电。
9.根据权利要求8所述的供电轨道，其特征在于，所述供电轨道采用分段供电机制，每段子轨道单独设置一个供电电源；
所述供电轨道中的每段子轨道上还设置有车辆检测装置，用于在检测到所述子轨道上有电动汽车通过时，开启所述供电电源为所述子轨道进行供电。
10.根据权利要求8或9所述的供电轨道，其特征在于，所述供电轨道提供的电源小于等于36V。
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