CN108016323A - 一种道路供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种道路供电系统，包括异形导电轨和供电装置；所述异形导电轨包括绝缘支撑座和导电体；所述绝缘支撑座的顶部设有与导电体轮廓一致的凹槽，导电体嵌入到凹槽内；所述供电装置用于向导电体供电。本发明的有益效果是：结构稳定牢固，能为行驶在道路供电系统路段上的电动汽车供电或充电，提高电动汽车的续航里程和易用性，且不会干扰其他车辆。

Description

一种道路供电系统
技术领域
本发明涉及电动汽车道路供电技术领域，具体涉及到一种道路供电系统。
背景技术
受能源的影响，纯电动汽车越来越受到推崇。但纯电动汽车的续航能力有限，充电困难，综合费用高，严重影响了纯电动汽车的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种道路供电系统，电动汽车行驶在设置有道路供电系统的路段时能够从供电系统取电，从而提高车辆的续航能力及使用便捷性。
实现本发明目的的技术方案为：
一种道路供电系统，包括异形导电轨和供电装置；所述异形导电轨包括绝缘支撑座和导电体；所述绝缘支撑座的顶部设有与导电体轮廓一致的凹槽，导电体嵌入到凹槽内；所述供电装置用于向导电体供电。
进一步地，所述绝缘支撑座包括异形工字钢和绝缘体；所述异形工字钢包括两个互相平行设置的竖板，两个竖板的中部连接有水平的横板，使得异形工字钢具有上凹槽和下凹槽，两个竖板的底部均向外延伸形成水平的连接底板；绝缘体置于异形工字钢的上凹槽内，上部设有与导电体的轮廓一致的凹槽，导电体嵌入到绝缘体的凹槽内。
更进一步地，还包括底板，所述底板连接到异形工字钢的下凹槽的底部。
更进一步地，所述导电体的横截面为上小下大的梯形。
进一步地，包括两条以上异形导电轨；所述供电装置包括电源、感应开关和供电保持装置；所述感应开关用于探测电动汽车，所述电动汽车安装有用于连接导电体的取电装置；当感应开关探测到电动汽车，并且电动汽车的取电装置与导电体连接后，感应开关闭合，使电源通过导电体向电动汽车供电；所述供电保持装置用于在电源通过导电体向电动汽车供电后，当感应开关探测不到电动汽车，仍保持电源通过导电体向电动汽车供电。
更进一步地，所述异形导电轨为两条，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体；所述电源为交流电源AC；所述供电保持装置包括接触器KM1和电流互感器CT1；交流电源AC的一端连接到第一导电体，另一端依次通过接触器KM1的触头KM1-1和电流互感器CT1的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM1的第一线圈与感应开关K1串联后连接到交流电源AC的两端；接触器KM1的第二线圈两端连接到电流互感器CT1的二次绕组。
更进一步地，所述异形导电轨为两条，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体；所述电源为直流电源DC；所述供电保持装置包括接触器KM2和电流互感器CT2；直流电源DC的一端连接到第一导电体，另一端依次通过接触器KM2的触头KM2-1和电流互感器CT2的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM2的第一线圈与感应开关K2串联后连接到直流电源DC的两端；接触器KM2的第二线圈两端连接到电流互感器CT2的二次绕组。
更进一步地，所述异形导电轨为三条，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体，第三异形导电轨内嵌装第三导电体；所述电源包括交流电源AC和直流电源DC；所述感应开关包括感应开关K1和K2；所述供电保持装置包括第一供电保持装置和第二供电保持装置；第一供电保持装置包括接触器KM1和电流互感器CT1；交流电源AC的一端连接到第一导电体，另一端依次通过接触器KM1的触头KM1-1和电流互感器CT1的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM1的第一线圈与感应开关K1串联后连接到交流电源AC的两端；接触器KM1的第二线圈两端连接到电流互感器CT1的二次绕组；第二供电保持装置包括接触器KM2和电流互感器CT2；直流电源DC的一端连接到第三导电体，另一端依次通过接触器KM2的触头KM2-1和电流互感器CT2的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM2的第一线圈与感应开关K2串联后连接到直流电源DC的两端；接触器KM2的第二线圈两端连接到电流互感器CT2的二次绕组。
本发明的有益效果是：结构稳定牢固，能为行驶在道路供电系统路段上的电动汽车供电或充电，提高电动汽车的续航里程和易用性，且不会干扰其他车辆。
附图说明
图1为异形导电轨的横截面示意图；
图2为异形工字钢的正视结构示意图；
图3为异形工字钢的俯视图；
图4为绝缘体的正视结构示意图；
图5为绝缘体的俯视图；
图6为导电体的正视结构示意图；
图7为导电体的俯视图；
图8为底板的正视结构示意图；
图9为底板的俯视图；
图10为交流供电的电路图；
图11为交流、直流供电合设的电路图；
图12为交流、直流供电分设的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：1-异形工字钢，2-绝缘体，3-导电体，4-底板，5-电缆及元器件。
本发明包括异形导电轨和供电装置。
异形导电轨包括异形工字钢1、绝缘体2和导电体3。异形工字钢1和绝缘体2共同构成绝缘支撑座，用于对导电体3进行固定限位。异形工字钢1由钢或不限于钢的硬质耐磨材料制成，包括两个互相平行设置的竖板，两个竖板的中部连接有水平的横板，两个竖板的底部均向外延伸形成水平的连接底板，从而使异形工字钢1具有上凹槽和下凹槽。连接底板上设有多个固定孔，通过膨胀螺栓等紧固装置将异形工字钢1固定在地面上。
导电体3的横截面为上小下大的梯形，由高耐磨性、低电阻率的材料制成，如导电碳纤维。绝缘体2的上部设有与导电体3的轮廓一致的梯形凹槽，使得导电体3可以嵌入到绝缘体2的梯形凹槽内从而构成一个稳固的整体以对导电体3进行限位。上小下大的梯形有助于限制导电体3，避免其脱落。绝缘体2中心线两侧分别设有多个沉头螺栓孔，异形工字钢1的横板上对应绝缘体2的沉头螺栓孔的位置设有绝缘体固定螺纹孔，沉头螺栓穿过绝缘体2的沉头螺栓孔和异形工字钢1横板上的绝缘体固定螺纹孔将组合到一起的绝缘体2和导电体3固定到异形工字钢1的上凹槽内，以保护绝缘体2，防止其过快磨损或损坏。绝缘体2由耐磨绝缘材料制成，如硅橡胶。
异形导电轨还包括有连接到异形工字钢1的下凹槽底部的底板4。底板4包括水平的支撑板，支撑板的两侧向下延伸形成连接竖板，连接竖板上设有多个通孔。所述异形工字钢1的下凹槽的内部的底部两侧分别设有底板固定螺纹孔。螺栓穿过底板4的通孔和异形工字钢1的底板固定螺纹孔将底板4固定到异形工字钢1的下凹槽的底部。
道路供电系统的电缆及元器件5以及其他通信电缆放置在异形工字钢1的下凹槽内，以对其进行保护。底板4能避免电缆及元器件5以及其他通信电缆直接与地面接触，能使其保持良好的干燥性和绝缘性。
异形导电轨既可以直接铺装在路面上，也可以在路面上挖沟埋入。挖沟埋入可以保证路面整齐干净，路况清晰，既方便电动汽车取电或充电，提高续航能力，又不会干扰其他车辆。
本发明可以根据不同的使用情况设置多种供电装置。供电装置在电动汽车未驶入导电轨区域时不供电，以保证安全；同时，还应保证电动汽车驶入导电轨区域后，持续行进也能够一直保持供电。
具体实施方式图10、图11和图12所示。
如图10，道路供电系统采用第一种供电装置时，应设置两套异形导电轨，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体。供电装置包括交流电源AC、接触器KM1、感应开关K1和电流互感器CT1；交流电源AC的一端连接到第一导电体，另一端通过接触器KM1的触头KM1-1和电流互感器CT1的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM1的第一线圈与感应开关K1串联后连接到交流电源AC的两端；接触器KM1的第二线圈两端连接到电流互感器CT1的二次绕组。
上述道路供电系统使用时，在一个路段铺装两条异形导电轨。当电动汽车未驶入铺装有异形导电轨的路面时，供电装置中感应开关K1及接触器触头KM1-1未闭合，使得导电体不带电。当电动汽车驶入道路供电系统路段后，安装在电动汽车上的取电装置连接到导电体，并且感应开关K1探测到电动汽车从而闭合，使接触器KM1的第一线圈通电，接触器触头KM1-1闭合，构成供电回路为电动汽车供电。此后，电动汽车即使继续行进，感应开关K1断开，也能通过连接到接触器KM1的第二线圈的电流互感器CT1使接触器触头KM1-1持续闭合，为电动汽车供电。当电动汽车驶出道路供电系统路段后，电动汽车上的取电装置脱离导电体，供电回路断开，使异形导电轨中的导电体失电。
第二种供电装置的结构和工作方式与第一种供电装置相同，仅将交流电源换为直流电源，为需使用直流电源的电动汽车供电。
根据不同的使用情况，道路供电系统在同一路段还可以同时铺装三条或四条异形导电轨。如图11所示，这样可以同时为使用交流或直流的电动汽车供电，只要设置不同的感应开关以及为不同的电动汽车安装对应的取电装置即可。道路供电系统在同一路段还可以如图12所示分设交流、直流供电回路，其原理和工作过程与前述道路供电系统类似，不再赘述。

Claims (8)

1.一种道路供电系统，其特征在于：包括异形导电轨和供电装置；所述异形导电轨包括绝缘支撑座和导电体(3)；所述绝缘支撑座的顶部设有与导电体(3)轮廓一致的凹槽，导电体(3)嵌入到凹槽内；所述供电装置用于向导电体(3)供电。
2.根据权利要求1所述的一种道路供电系统，其特征在于：所述绝缘支撑座包括异形工字钢(1)和绝缘体(2)；所述异形工字钢(1)包括两个互相平行设置的竖板，两个竖板的中部连接有水平的横板，使得异形工字钢(1)具有上凹槽和下凹槽，两个竖板的底部均向外延伸形成水平的连接底板；绝缘体(2)置于异形工字钢(1)的上凹槽内，上部设有与导电体(3)的轮廓一致的凹槽，导电体(3)嵌入到绝缘体(2)的凹槽内。
3.根据权利要求2所述的一种道路供电系统，其特征在于：还包括底板(4)，所述底板(4)连接到异形工字钢(1)的下凹槽的底部。
4.根据权利要求2所述的一种道路供电系统，其特征在于：所述导电体(3)的横截面为上小下大的梯形。
5.根据权利要求1所述的一种道路供电系统，其特征在于：包括两条以上异形导电轨；
所述供电装置包括电源、感应开关和供电保持装置；所述感应开关用于探测电动汽车，所述电动汽车安装有用于连接导电体(3)的取电装置；当感应开关探测到电动汽车，并且电动汽车的取电装置与导电体(3)连接后，感应开关闭合，使电源通过导电体(3)向电动汽车供电；所述供电保持装置用于在电源通过导电体(3)向电动汽车供电后，当感应开关探测不到电动汽车，仍保持电源通过导电体(3)向电动汽车供电。
6.根据权利要求5所述的一种道路供电系统，其特征在于：所述异形导电轨为两条，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体；所述电源为交流电源AC；所述供电保持装置包括接触器KM1和电流互感器CT1；交流电源AC的一端连接到第一导电体，另一端依次通过接触器KM1的触头KM1-1和电流互感器CT1的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM1的第一线圈与感应开关K1串联后连接到交流电源AC的两端；接触器KM1的第二线圈两端连接到电流互感器CT1的二次绕组。
7.根据权利要求5所述的一种道路供电系统，其特征在于：所述异形导电轨为两条，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体；所述电源为直流电源DC；所述供电保持装置包括接触器KM2和电流互感器CT2；直流电源DC的一端连接到第一导电体，另一端依次通过接触器KM2的触头KM2-1和电流互感器CT2的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM2的第一线圈与感应开关K2串联后连接到直流电源DC的两端；接触器KM2的第二线圈两端连接到电流互感器CT2的二次绕组。
8.根据权利要求5所述的一种道路供电系统，其特征在于：所述异形导电轨为三条，第一异形导电轨内嵌装第一导电体，第二异形导电轨内嵌装第二导电体，第三异形导电轨内嵌装第三导电体；所述电源包括交流电源AC和直流电源DC；所述感应开关包括感应开关K1和K2；所述供电保持装置包括第一供电保持装置和第二供电保持装置；
第一供电保持装置包括接触器KM1和电流互感器CT1；交流电源AC的一端连接到第一导电体，另一端依次通过接触器KM1的触头KM1-1和电流互感器CT1的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM1的第一线圈与感应开关K1串联后连接到交流电源AC的两端；接触器KM1的第二线圈两端连接到电流互感器CT1的二次绕组；
第二供电保持装置包括接触器KM2和电流互感器CT2；直流电源DC的一端连接到第三导电体，另一端依次通过接触器KM2的触头KM2-1和电流互感器CT2的一次绕组连接到第二导电体；接触器KM2的第一线圈与感应开关K2串联后连接到直流电源DC的两端；接触器KM2的第二线圈两端连接到电流互感器CT2的二次绕组。
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