CN107020970A - 电动汽车不停车移动式充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车不停车移动式充电系统，包括间隔设置于高速公路双向两侧的电动汽车充电通道，所述的两组充电通道的首尾两端通过拖车循环轨道相接，使其形成一个闭合的运行轨道；在所述充电通道的地面上至少设有一组轨道，所述轨道延伸至拖车循环轨道，所述轨道上滑动设置有充电拖车，该充电拖车可在轨道上智能运行，所述充电通道上方架设有供电导轨，该供电导轨采用高速公路路网电源进行供电，所述供电导轨为充电拖车供电，所述充电拖车用于承载待充电的电动汽车，并为电动汽车充电。

Description

电动汽车不停车移动式充电系统

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车不停车移动式充电系统。

背景技术

发展电动汽车产业势在必行：首先，解决大气环境污染客观要求发展电动汽车产业。燃油汽车会排放出大量破坏生态环境的有害气体，电动汽车以电能为动力，行使时不仅没有废气排出，而且噪音较小，是最被看好的“零污染”汽车。其次，化石能源不断枯竭迫切要求发展电动汽车产业。随着全球能源消耗的增加，地球的矿物能源将面临枯竭，因此发展电动汽车也是应对化石能源不断枯竭的客观需要。另外，经济实惠是发展电动汽车产业的内生动力。纯电动汽车百公里耗电量19KWh左右，费用低于12元，随着技术进步费用将进一步降低，而燃油汽车百公里平均耗油10升，费用高于65元，随着化石资源的枯竭，费用将会快速升高，电动汽车能耗费用远远低于燃油汽车。

制约电动汽车产业快速发展的瓶颈：电动汽车作为一种新能源汽车，既然是零排放、无污染、使用费用低的交通工具，发展缓慢的主要原因是由于汽车电池电能存储技术不过关，一是电池容量偏低，不能满足长距离行驶需要。二是电池常规充电慢，快速充电损坏电池，无法像加油站那样快捷方便地充电。

传统思路无法解决电动汽车发展瓶颈：研究发现只有当每公斤电池的存电能力达到1度电时，电动汽车的里程忧虑问题才能得以解决，但这样的电池短期内难以生产出来而且价格高达百万元。仅仅依靠电池研发无疑将电动汽车的发展带入死循环。

考虑到近80％的汽车用户每日实际行驶里程通常在80公里以内，而且随着高速路网不断拓展，绝大多数汽车用户周边100公里范围内都能接触高速公路，这一现状为本发明的技术实现提供了巨大可能：当前电动汽车的200公里左右的电池容量水平，使短途行驶依靠自身电池夜间充电即可保证足够容量，超过100公里的远程出行依靠高速电网供电实现无限续航，这样储电续航能力不足的电动汽车借助高速公路网的充供电系统，巧妙地解决了远程无限续航的难题。

如公开(公告)号CN104527461A公开了一种能够无限远程续航的电动汽车及其有轨化移动充供电系统，其技术方案为在高速公路中央隔离带的两侧铺设供电的导轨，带有刷电和导航控制装置的电动汽车能够在行驶中连接导轨进行充供电，这样依托导轨这套充供电系统，电动汽车可以在高速公路上实现无限远程续航。可以解决当前电动汽车续航里程有限只能在本地短途行驶和电池成本高的难题，有利于电动汽车行业的发展和电动汽车的普及。

但该设计依靠在高速公路中间隔离带的两侧设置方便电动汽车取电的充供电系统，其针对的是智能电动汽车，具有在设定轨道内行驶的功能，而针对目前市场的普通电动汽车则不能完全适用。本申请在上述专利的基础上进行改进，使其更加安全、智能，特此，提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种方案易于实现，实用性好，操作简单的电动汽车不停车移动式充电系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种电动汽车不停车移动式充电系统，包括间隔设置于高速公路双向两侧的电动汽车充电通道，所述的两组充电通道的首尾两端通过拖车循环轨道相接，使其形成一个闭合的运行轨道；在所述充电通道的地面上至少设有一组轨道，所述轨道延伸至拖车循环轨道，所述轨道上滑动设置有充电拖车，该充电拖车可在轨道上智能运行，所述充电通道上方架设有供电导轨，该供电导轨采用高速公路路网电源进行供电，所述供电导轨为充电拖车供电，所述充电拖车用于承载待充电的电动汽车，并为电动汽车充电。

所述充电拖车包括运输车体、蓄电池组、电动滚轮、取电臂、取电刷头、供电插头、充供电电路及智能控制系统；所述电动滚轮设置于运输车体底部，该电动滚轮用于同轨道相配合，能够在轨道上滚动行驶；所述蓄电池组设置于充电拖车车体前部，充电拖车通过充供电电路驱动电动滚轮运行，所述取电臂一端铰接在充电拖车头或车尾一侧，另一端与取电刷头相接，所述取电刷头通过充供电电路接至供电插头和蓄电池组，可以为蓄电池组充电，为充电插头供电，同时在导电状态下能够直接驱动电动滚轮滑行，所述智能控制系统用于控制电动滚轮运行速度以及取电臂的竖立或平躺。

所述拖车循环轨道从高速公路地面的涵洞中穿过或者采用高架桥从高速公路上方穿过，不影响其他车辆通行。

所述电动汽车上设置有插座，所述插座与电动汽车的供电系统电连接，该插座的位置设置在驾驶室一侧窗外A柱附近，方便插取。该插座与充电拖车上的供电插头相配合，将上述供电插头插入该插座后用于向电动汽车充电。

所述取电刷头采用取电弓沿供电导轨滑行刷电或滚轮沿供电导轨滚动取电。

所述供电导轨还可以设置于充电通道侧面，将取电臂也设置在运输车体的侧面，可以采用侧刷式取电方式。

所述充电通道的进出口端设置有ETC系统，用于记录进入充电通道的电动汽车信息，便于管理和计费。

所述轨道设置于地面以下，将运输车体的底板设置与地面齐平，方便车辆进入。

所述取电臂中间部位通过伸缩气缸连接在运输车体顶部，用于控制取电臂的升降。

若选择在城市道路建设充电系统，则以封闭式高架路或隧道式道路为主题。

在电动汽车电量不足时，车辆驶入充电通道，ETC系统开始记录车辆信息，将电动汽车驶入到充电拖车上，驾驶员将充电拖车上的供电插头插入到插座内，充电拖车内的智能控制系统检测到线路连接好后，启动取电臂伸出，使取电刷头与供电导轨吻合，开始向电动汽车充电，同时充电拖车启动，使车辆在预定的轨道内匀速行驶，保持连续刷电，边行驶边充电；

充电拖车载着电动汽车行驶到充电通道末端，充电拖车停止行进，智能控制系统驱动取电臂缩回，取电刷头与供电导轨断开，恢复至初始位置，电动汽车驾驶员将供电插头拔掉，车辆驶出充电拖车，回归高速公路正常车道，恢复正常行驶状态；充电拖车取电臂回转平躺复位，沿拖车循环轨道行驶至对面的充电通道的起始位置，为对面行驶的车辆供电，如此形成循环。

本发明的有益效果是：本发明基于市场上的普通电动汽车而设计，其取电可靠安全，操作简单，设置专用充电拖车，采用上空刷电，使汽车不停车也能充电，提高了电动汽车续航能力，易于电动汽车的推广。

附图说明

图1为本发明道路设计分布图；

图2为本发明供电系统框图；

图3为本发明充电拖车结构图；

图4为本发明充电状态结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1-4所示，一种电动汽车不停车移动式充电系统，包括间隔设置于高速公路1双向两侧的电动汽车充电通道2，两组充电通道2的首尾两端通过拖车循环轨道3相接，使其形成一个闭合的运行轨道；在充电通道2的地面上至少设有一组轨道4，轨道4延伸至拖车循环轨道3，拖车循环轨道3从高速公路1地面下的涵洞中穿过，不影响其他车辆通行。轨道4上滑动设置有充电拖车5，该充电拖车5可在轨道4上智能运行，充电通道2上方架设有供电导轨6，该供电导轨6采用高速公路路网电源7进行供电，供电导轨6为充电拖车5供电，充电拖车5用于承载待充电的电动汽车8，并为电动汽车8充电。

充电拖车5包括运输车体51、蓄电池组52、电动滚轮53、取电臂54、取电刷头55、供电插头56、充供电电路及智能控制系统；电动滚轮53设置于运输车体51底部，该电动滚轮53用于同轨道4相配合，能够在轨道4上滚动行驶；蓄电池组52设置于充电拖车5车体前部，充电拖车5通过充供电电路驱动电动滚轮53运行，取电臂54一端铰接在充电拖车5头或车尾一侧，另一端与取电刷头55相接，取电臂54中间部位通过伸缩气缸57连接在运输车体51顶部，用于控制取电臂54的升降。取电刷头55通过充供电电路接至供电插头56和蓄电池组52，可以为蓄电池组52充电，为充电插头56供电，同时在导电状态下能够直接驱动电动滚轮53滑行，智能控制系统用于控制电动滚轮53运行速度以及取电臂54的竖立或平躺。电动汽车8上设置有插座，插座与电动汽车8的供电系统电连接，该插座的位置设置在驾驶室一侧窗外A柱附近，方便插取。该插座与充电拖车5上的供电插头56相配合，将上述供电插头56插入该插座后用于向电动汽车充电。

取电刷头55采用取电弓沿供电导轨6滑行刷电或滚轮沿供电导轨滚动取电。充电通道的进出口端设置有ETC系统，用于记录进入充电通道的电动汽车信息，便于管理和计费。

在电动汽车8电量不足时，车辆驶入充电通道2，ETC系统开始记录车辆信息，将电动汽车驶入到充电拖车5上，驾驶员将充电拖车5上的供电插头56插入到插座内，充电拖车5内的智能控制系统检测到线路连接好后，启动取电臂54伸出，使取电刷头55与供电导轨6吻合，开始向电动汽车8充电，同时充电拖车5启动，使车辆在预定的轨道内匀速行驶，保持连续刷电，边行驶边充电；

充电拖车载着电动汽车行驶到充电通道末端，充电拖车5停止行进，智能控制系统驱动取电臂54缩回，取电刷头55与供电导轨6断开，恢复至初始位置，充电拖车5取电臂54回转平躺复位，将供电插头56拔掉，车辆驶出充电拖车5，回归高速公路正常车道，恢复正常行驶状态；然后充电拖车5沿拖车循环轨道3行驶至对面的充电通道的起始位置，为对面行驶的车辆供电，如此形成循环。

实施例2

在实施例1的基础上，可将拖车循环轨道3从高速公路上方穿过。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于包括：间隔设置于高速公路双向两侧的电动汽车充电通道，所述的两组充电通道的首尾两端通过拖车循环轨道相接，使其形成一个闭合的运行轨道；在所述充电通道的地面上至少设有一组轨道，所述轨道延伸至拖车循环轨道，所述轨道上滑动设置有充电拖车，该充电拖车可在轨道上智能运行，所述充电通道上方架设有供电导轨，该供电导轨采用高速公路路网电源进行供电，所述供电导轨为充电拖车供电，所述充电拖车用于承载待充电的电动汽车，并为电动汽车充电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述充电拖车包括运输车体、蓄电池组、电动滚轮、取电臂、取电刷头、供电插头、充供电电路及智能控制系统；所述电动滚轮设置于运输车体底部，该电动滚轮用于同轨道相配合，能够在轨道上滚动行驶；所述蓄电池组设置于充电拖车车体前部，充电拖车通过充供电电路供电或蓄电池供电驱动滚轮而运行，所述取电臂一端铰接在充电拖车头或车尾一侧，另一端设置取电刷头，取电臂绕铰接处转动竖立，使取电刷头与供电导轨接触，实现取电，所述取电刷头通过充供电电路接至供电插头和蓄电池组，所述智能控制系统用于控制滚轮运行速度以及取电臂的竖立或平躺；所述电动汽车上设置有插座，所述插座与电动汽车的供电系统电连接，该插座与充电拖车上的供电插头相配合，将上述供电插头插入该插座后用于向电动汽车充电。

3.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述拖车循环轨道从高速公路地面下涵洞中穿过。

4.根据权利要求2所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述插座的位置设置在驾驶室一侧窗外A柱附近，方便插取。

5.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述取电刷头采用取电弓沿供电导轨滑行刷电或滚轮沿供电导轨滚动取电。

6.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述供电导轨也可设置于充电通道侧面，将取电臂也设置在运输车体的侧面，采用侧刷式取电方式。

7.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述充电通道的进出口端设置有ETC系统，用于记录进入充电通道的电动汽车信息。

8.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述轨道设置于地面以下，将运输车体的底板设置与地面齐平，方便车辆进入。

9.根据权利要求1所述的电动汽车不停车移动式充电系统，其特征在于，所述取电臂中间部位通过伸缩气缸连接在运输车体顶部，用于控制取电臂的升降。

10.一种权利要求1-9任一项所述充电系统对电动汽车的充电方法，其特征在于方法如下：

在电动汽车电量不足时，车辆驶入充电通道，ETC系统开始记录车辆信息，将电动汽车驶入到充电拖车上，驾驶员将充电拖车上的供电插头插入到插座内，充电拖车内的智能控制系统检测到线路连接好后，启动取电臂伸出，使取电刷头与供电导轨吻合，开始向电动汽车充电，同时充电拖车启动，使车辆在预定的轨道内匀速行驶，保持连续刷电，边行驶边充电；

充电拖车载着电动汽车行驶到充电通道末端，充电拖车停止行进，智能控制系统驱动取电臂缩回，取电刷头与供电导轨断开，恢复至初始位置，电动汽车驾驶员将供电插头拔掉，车辆驶出充电拖车，回归高速公路正常车道，恢复正常行驶状态；充电拖车取电臂回转平躺复位，沿拖车循环轨道行驶至对面的充电通道的起始位置，为对面行驶的车辆供电，如此形成循环。