CN115284909A - 一种电动汽车高速路充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电动汽车高速公路充电方法，属于交通运输领域。所述方法包括：在若干高速公路服务区内设置受电区停车点，各受电区停车点内设有若干充电车；充电车上设有充电装置；将电动汽车开进一高速公路服务区内的受电区停车点；将电动汽车与充电车相连，使其可以一同运动；将充电车充电装置与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电；将电动汽车与充电车一同在高速公路上运动，到达另一高速公路服务区内的受电区停车点；电动汽车与充电车分离，完成对电动汽车充电；充电车通过回程交通工具返回初始受电区停车点。本发明能减少高速公路上电动汽车充电过程的等待时间，其具有成本低，操作简便、使用安全的特点。

Description

一种电动汽车高速路充电方法
技术领域
本发明属于交通运输领域，特别涉及一种电动汽车高速公路充电方法。
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，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昂贵。仅仅依靠电池研发无疑将电动汽车的发展带入死循环。
公开号为CN111890972A的专利公开了一种高速路用高速同步行驶运动充电桩设备一种高速路用高速同步行驶运动充电桩设备，包括护栏立柱以及设置于所述护栏立柱右侧固定设有下横杆，所述下横杆右侧固定设有动力柱，所述动力柱上滑动设有动力套，所述动力套内分布设有三个动力滑动腔，所述动力滑动腔内上下对称设有滑动槽，所述滑动槽内滑动设有滑动轴，所述滑动轴与所述滑动槽右壁之间设有滑动弹簧，所述电阻滑槽上转动设有动力滑动轮，所述动力滑动轮下侧设有控制机构，所述动力套下侧固定设有动力固定块，所述动力固定块上转动设有第一动力连杆，所述第一动力连杆右侧转动设有第二动力连杆，所述第二动力连杆右侧固定设有左动力板，所述左动力板内设有动力腔，所述动力腔内滑动设有动力底板，所述动力底板与所述动力腔上壁之间设有缓冲弹簧，所述所述动力底板下端面固定设有传动箱，所述传动箱内设有传动腔，所述传动腔上壁中固定设有动力电机，所述动力电机的电机轴上固定设有主动齿轮，所述传动腔左右壁中对称转动设有动力轮轴，所述动力轮轴处于传动腔内的端面上固定设有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，所述动力轮轴处于动力腔内轴上固定设有动力轮，所述动力底板下端面上左右对称固定设有动力轮支撑杆，所述动力轮支撑杆固定安装在所述动力轮轴上，所述左动力板右侧转动设有过渡连杆，所述过渡连杆右侧转动设有右动力板。该技术的凸出缺陷是：护栏设有下横杆，下横杆右侧固定设有动力柱，所述动力柱上滑动设有动力套，需要在公路的护栏上加装充电设备，装置比较复杂，工程投资比较大，施工难度大。在高速公路的汽车行驶过程中，需要将车的非驱动轮放置在指定位置，不停车不减速对车辆进行高速行驶过程中充电这些操作对驾驶人员的驾驶技术要求比较高，操作较大的安全风险。
公开号为CN107672476A的专利公开了一种汽车运动充电装置，是电动汽车充电领域的发明。沿高速公路分段设置一套双向闭环供电线路，供电线路上面配置一套分别与导线接触良好、相互绝缘、且可滑动的小车开关，从小车开关引出导线，连接插座，电动汽车的充电插头插入该插座即可充电。随着电动汽车在公路上运动，拖拽着小车开关在供电线路上同步运动，电动汽车就可以一边走一边充电，实现汽车运动充电。汽车运动充电装置主要包括：电力电源、供电线路、小车开关、插座、监控系统、计费系统。其主要的特征是沿高速公路的分段供电线路和可运动的小车开关，它把电动汽车的固定式充电装置变成了可运动式充电装置，从而使电动汽车实现了不停车即可完成充电这一过程。该技术的凸出缺陷是：装置比较复杂，工程投资比较大，施工难度大。
公开号为CN112428844A的专利公开了一种运动充电站，涉及充电站技术领域，包括：多个支架、平台、立柱、顶棚、两组坡道、隔墙和多个充电站本体，其中，所述平台设置在多个所述支架的顶部，所述平台上具有多个停车位；所述立柱固定设置在所述平台的顶部；所述顶棚设置在所述立柱的顶部；所述坡道包括上坡道和下坡道，所述上坡道和下坡道用于连接地面与所述平台；所述隔墙设置在所述平台的中部，所述隔墙上设有充电口；所述充电站本体包括机架，所述机架底部设有四个滚轮，所述机架内设有蓄电池，所述机架上设有充电插头。本发明可以在高速公路上每个一段较小的距离就设置一个专门给电动汽车充电，使得充电汽车充电时更加方便。该技术的凸出缺陷是：在高速公路上每个一段较小的距离就设置一个专门给电动汽车充电，工程投资比较大。
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。按照标准,高速公路应设置服务区,作为干线的一、二级公路宜设置服务区，服务区平均间距宜为50km。电动汽车在高速上行驶，已经成为电动汽车使用的必要场景。电动汽车在城市交通和高速公路交通中，均需要在充电桩充电。用充电桩充电需要车辆处于静止状态，即车辆在充电时不能运行。这种充电方法充电时间长，对于私家车在城市交通中的使用，充电耗时在大多数人能够承受的范围之内，但是对于公交车的运行，充电时间长会影响车辆运行效率，不利于缓解城市道路车辆运行压力。尤其是当电动汽车进入高速公路后，由于堵车等情况的出现，电动汽车的续航里程不够时且服务区并不能为大量电动汽车充电提供场地时，充电服务会面临巨大的压力，会造成道路堵塞的情况发生。此外，对于高速公路交通，不论是私家车还是长途大型载客车，都因为充电时间长而不愿意使用电动车。为了解决电动车续航里程短的问题，电动车厂家不断研发新的增程技术，开发了油电混合电动车等，但仍避免不了电动汽车面临充电时无法前行的现状。
与在城市间的公路不同，电动汽车在高速公路上行驶，不能够随意停车。一旦出现电能不足，在一个服务区充电量不足，下不了高速的情况，会非常危险，救援也非常不方便。现有技术的高速公路充电解决方案存在造价高、安全风险大的问题，急需要一种全新的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种电动汽车高速公路充电方法，解决现有技术中在高速公路服务区排队充电耗时长的难题，其具有成本低，操作简便、使用安全的特点。
本发明采用的技术方案如下。
一种电动汽车高速公路充电方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1：在若干高速公路服务区内设置受电区停车点，各受电区停车点内设有若干充电车；充电车上设有充电装置；
步骤2：将电动汽车开进一高速公路服务区内的受电区停车点；将电动汽车与充电车相连，使其可以一同运动；将充电车充电装置与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电；
步骤3：将电动汽车与充电车一同在高速公路上运动，到达另一高速公路服务区内的受电区停车点；
步骤4：电动汽车与充电车分离，完成对电动汽车充电；
步骤5：充电车通过回程交通工具返回初始受电区停车点。
作为优选技术方案，所述充电车包括充电车车架，充电车车架上设有若干车轮；步骤2中，将充电车与电动汽车后端相连，步骤3中，电动汽车拖动充电车在高速公路上运动。
作为优选技术方案，电动汽车通过受电连接器与充电车相连。
作为优选技术方案，车辆受电连接器上设有充电线路，充电线路一端设有连接电动汽车的充电插头，另一端设有连接充电车的充电装置插头。
作为优选技术方案，车辆受电连接器一端与电动汽车的后端活动连接，另一端与充电车的前端相连。
作为优选技术方案，车辆受电连接器一端与电动汽车的后端铰接，另一端与充电车的前端铰接。
作为优选技术方案，充电车为机动车；步骤2中，电动汽车与充电车后端相连，步骤3中，充电车拖动电动汽车在高速公路上运动。
作为优选技术方案，电动汽车通过受电连接器与充电车相连。
作为优选技术方案，车辆受电连接器上设有充电线路，充电线路一端设有连接电动汽车的充电插头，另一端设有连接充电车的充电装置插头。
作为优选技术方案，车辆受电连接器一端与电动汽车的前端活动连接，另一端与充电车的后端相连。
作为优选技术方案，车辆受电连接器一端与电动汽车的前端铰接，另一端与充电车的后端铰接。
作为优选技术方案，所述充电车为至少四个轮的电动机动车或油电混合动力机动车或燃油机动车。
作为优选技术方案，所述充电车为设有装载车架的机动车；步骤2中，将电动汽车装载在装载车架上；步骤3中，充电车装载电动汽车在高速公路上运动。
作为优选技术方案，所述充电车为后端设有搭载架的机动车；步骤2中，将电动汽车的前端固定在搭载架上，电动汽车的后轮与地面接触；步骤3中，充电车拖动电动汽车在高速公路上运动。
作为优选技术方案，所述充电车为至少四个轮的电动机动车或油电混合动力机动车或燃油机动车。
作为优选技术方案，所述充电装置包括充电电池，充电电池与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电。
作为优选技术方案，所述充电装置包括整流器、逆变器，充电电池、整流器、逆变器依次相连，逆变器与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电。
作为优选技术方案，所述充电装置包括依次相连的充电内燃机、充电发动机、电池管理器、变压器，变压器与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电。
作为优选技术方案，所述电动汽车为采用电机驱动车轮行驶的车辆。
作为优选技术方案，所述电动汽车为纯电动车或油电混合动力车；
所述纯电动车为电动轿车、电动载货车、电动客车中的一种；所述油电混合动力车为油电混合动力轿车、油电混合动力载货车、油电混合动力客车中的一种。
作为优选技术方案，步骤3中，电动汽车与充电车一在高速公路的高速公路受电区上运行。
作为优选技术方案，高速公路受电区为高速公路的慢车道。
作为优选技术方案，高速公路受电区为设置在高速公路两服务区之间的一段专用区域，其长度能够满足车辆充电时间要求。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、提供了一种电动汽车高速公路上充电方法，可以实现车辆在运行中充电。
2、可以减少电动汽车的充电等待时间，提高私家车和大型载客车出行效率。
3、为在高速公路上电动汽车运动充电提供了一条新思路，相比现有技术，具有操作简便、使用安全、投资小的特点，具有很高的商业价值。
附图说明
图1是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图2是图1的A部分的局部放大图。
图3是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图4是图3的B部分的局部放大图。
图5是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图6是图5的C部分的局部放大图。
图7是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图8是图7的D部分的局部放大图。
图9是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图10是图9的E部分的局部放大图。
图11是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图12是图11的F部分的局部放大图。
图13是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图14是图13的G部分的局部放大图。
图15是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图16是图15的H部分的局部放大图。
图17是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图18是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图19是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图20是本发明电动汽车高速公路充电方法一较佳实施例的结构示意图。
图中：充电车-1；充电车车架-11；车轮-12；装载车架-13；搭载架14；
电动汽车-2；充电线路-3；受电连接器-4；高速公路受电区-5；
充电装置-6；充电电池-61；整流器-62；逆变器-63；充电内燃机-64；充电发动机-65；电池管理器-66；变压器-67。
具体实施方式
实施例1。一种电动汽车高速公路充电方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1：在若干高速公路服务区内设置受电区停车点，各受电区停车点内设有若干充电车1；充电车1上设有充电装置6；
步骤2：将电动汽车2开进一高速公路服务区内的受电区停车点；将电动汽车2与充电车1相连，使其可以一同运动；将充电车充电装置6与电动汽车的蓄电池通过充电线路3相连进行充电；
步骤3：将电动汽车与充电车一同在高速公路上运动，到达另一高速公路服务区内的受电区停车点；
步骤4：电动汽车与充电车分离，完成对电动汽车充电；
步骤5：充电车通过回程交通工具返回初始受电区停车点。
如图1-2所示，所述充电车1为包括充电车车架11，充电车车架11上设有若干车轮12；步骤2中，将被动运动的充电车1与电动汽车2后端相连，步骤3中，电动汽车2拖动被动运动的充电车1在高速公路上运动。电动汽车2由电动汽车2驾驶员驾驶。充电车1自己没有动力，充电车1被动运动。
电动汽车2通过受电连接器4与充电车1相连。
车辆受电连接器上设有充电线路3，充电线路3一端设有连接电动汽车2的充电插头，另一端设有连接被动运动的充电车1的充电装置插头。
车辆受电连接器4一端与电动汽车的后端活动连接，另一端与充电车的前端相连。
车辆受电连接器4一端与电动汽车的后端铰接，另一端与充电车的前端铰接。
所述电动汽车2为油电混合动力轿车。电动汽车2与被动运动的充电车1一在高速公路的高速公路受电区5上运行。电动汽车2、充电车1在高速公路受电区5内同步行驶的同时给电动汽车2充电。
高速公路受电区5为高速公路的慢车道。
所述充电装置6包括依次相连的充电电池61、整流器62、逆变器63，逆变器63与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。
实施例2。如图3-4所示，本实施例与实施例1的不同在于：电动汽车2为电动客车。所述充电装置6包括依次相连的充电内燃机64、充电发动机65、电池管理器66、变压器67，变压器67与电动汽车2的蓄电池通过充电线路3相连进行充电。高速公路受电区5为设置在高速公路两服务区之间的一段专用区域，其长度能够满足车辆充电时间要求。
实施例3。如图5-6所示，本实施例与实施例1的不同在于：
充电车1为燃油的机动车；步骤2中，电动汽车2与充电车1后端相连，步骤3中，充电车1拖动电动汽车2在高速公路上运动。充电车1由驾驶员驾驶。
电动汽车2通过受电连接器4与充电车1相连。
车辆受电连接器上设有充电线路3，充电线路一端设有连接电动汽车的充电插头，另一端设有连接充电车的充电装置插头。
车辆受电连接器4一端与电动汽车2的前端活动连接，另一端与充电车1的后端相连。充电装置6包括依次相连的充电电池61、整流器62、逆变器63，逆变器63与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。
车辆受电连接器一端与电动汽车的前端铰接，另一端与充电车的后端铰接。
所述充电车为是自行驶车辆，其上面配置用于自行驶的内燃机。所述电动汽车为纯电动轿车。电动汽车2由驾驶员驾驶。
实施例4。本实施例与实施例3的不同在于：带电车是自行驶车辆，其上面配置用于自行驶的蓄电池+电动机组。
实施例5。本实施例与实施例3的不同在于：带电车是自行驶车辆，为油电混合动力机动车。
实施例6。如图7-8所示，本实施例与实施例3的不同在于：所述充电装置6包括依次相连的充电内燃机64、充电发动机65、电池管理器66、变压器67，变压器67与电动汽车2的蓄电池通过充电线路3相连进行充电。高速公路受电区5为设置在高速公路两服务区之间的一段专用区域，其长度能够满足车辆充电时间要求。带电车是自行驶车辆，为油电混合动力机动车。
实施例7。如图9-10所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述充电车1为设有装载车架13的机动车；步骤2中，将电动汽车2装载在装载车架13上；步骤3中，充电车1装载电动汽车2在高速公路上运动。所述充电车为六个轮的燃油机动车。电动汽车2与充电车1之间不设置受电连接器4。充电装置6包括依次相连的充电电池61、整流器62、逆变器63，逆变器63与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。所述电动汽车为纯电动轿车。充电车1为油电混合动力汽车。
实施例8。本实施例与实施例7的不同在于：带电车是自行驶车辆，其上面配置用于自行驶的蓄电池+电动机组。
实施例9。本实施例与实施例7的不同在于：带电车是自行驶车辆，其上面配置用于自行驶的内燃机。
实施例10。如图11-12所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述充电装置6包括依次相连的充电内燃机64、充电发动机65、电池管理器66、变压器67，变压器67与电动汽车2的蓄电池通过充电线路3相连进行充电。所述电动汽车为油电混合动力轿车。充电车1为燃油卡车。
实施例11。如图13-14所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述充电车1为后端设有搭载架14的机动车；步骤2中，将电动汽车2的前端固定在搭载架14上，电动汽车2的后轮与地面接触；步骤3中，充电车1拖动电动汽车2在高速公路上运动。
实施例12。如图15-16所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述充电装置6包括依次相连的充电内燃机64、充电发动机65、电池管理器66、变压器67，变压器67与电动汽车2的蓄电池通过充电线路3相连进行充电。所述电动汽车为油电混合动力轿车。
实施例13。如图17所示，本实施例与实施例1的不同在于所述充电装置仅包括充电电池61，充电电池61与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。
实施例14。如图18所示，本实施例与实施例3的不同在于所述充电装置仅包括充电电池61，充电电池61与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。
实施例15。如图19所示，本实施例与实施例7的不同在于所述充电装置仅包括充电电池61，充电电池61与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。
实施例16。如图20所示，本实施例与实施例11的不同在于所述充电装置仅包括充电电池61，充电电池61与电动汽车2的蓄电池通过充电线3路相连进行充电。

Claims (23)

1.一种电动汽车高速公路充电方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1：在若干高速公路服务区内设置受电区停车点，各受电区停车点内设有若干充电车；充电车上设有充电装置；
步骤2：将电动汽车开进一高速公路服务区内的受电区停车点；将电动汽车与充电车相连，使其可以一同运动；将充电车充电装置与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电；
步骤3：将电动汽车与充电车一同在高速公路上运动，到达另一高速公路服务区内的受电区停车点；
步骤4：电动汽车与充电车分离，完成对电动汽车充电；
步骤5：充电车通过回程交通工具返回初始受电区停车点。
2.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电车包括充电车车架，充电车车架上设有若干车轮；步骤2中，将充电车与电动汽车后端相连，步骤3中，电动汽车拖动充电车在高速公路上运动。
3.如权利要求2所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：电动汽车通过受电连接器与充电车相连。
4.如权利要求3所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：车辆受电连接器上设有充电线路，充电线路一端设有连接电动汽车的充电插头，另一端设有连接充电车的充电装置插头。
5.如权利要求3所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：车辆受电连接器一端与电动汽车的后端活动连接，另一端与充电车的前端相连。
6.如权利要求5所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：车辆受电连接器一端与电动汽车的后端铰接，另一端与充电车的前端铰接。
7.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：充电车为机动车；步骤2中，电动汽车与充电车后端相连，步骤3中，充电车拖动电动汽车在高速公路上运动。
8.如权利要求7所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：电动汽车通过受电连接器与充电车相连。
9.如权利要求7所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：车辆受电连接器上设有充电线路，充电线路一端设有连接电动汽车的充电插头，另一端设有连接充电车的充电装置插头。
10.如权利要求7所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：车辆受电连接器一端与电动汽车的前端活动连接，另一端与充电车的后端相连。
11.如权利要求10所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：车辆受电连接器一端与电动汽车的前端铰接，另一端与充电车的后端铰接。
12.如权利要求7所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电车为至少四个轮的电动机动车或油电混合动力机动车或燃油机动车。
13.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电车为设有装载车架的机动车；步骤2中，将电动汽车装载在装载车架上；步骤3中，充电车装载电动汽车在高速公路上运动。
14.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电车为后端设有搭载架的机动车；步骤2中，将电动汽车的前端固定在搭载架上，电动汽车的后轮与地面接触；步骤3中，充电车拖动电动汽车在高速公路上运动。
15.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电车为至少四个轮的电动机动车或油电混合动力机动车或燃油机动车。
16.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电装置包括充电电池，充电电池与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电。
17.如权利要求16所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电装置包括整流器、逆变器，充电电池、整流器、逆变器依次相连，逆变器与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电。
18.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述充电装置包括依次相连的充电内燃机、充电发动机、电池管理器、变压器，变压器与电动汽车的蓄电池通过充电线路相连进行充电。
19.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述电动汽车为采用电机驱动车轮行驶的车辆。
20.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：所述电动汽车为纯电动车或油电混合动力车；
所述纯电动车为电动轿车、电动载货车、电动客车中的一种；所述油电混合动力车为油电混合动力轿车、油电混合动力载货车、油电混合动力客车中的一种。
21.如权利要求1所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：步骤3中，电动汽车与充电车一在高速公路的高速公路受电区上运行。
22.如权利要求21所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：高速公路受电区为高速公路的慢车道。
23.如权利要求21所述的电动汽车高速公路充电方法，其特征在于：高速公路受电区为设置在高速公路两服务区之间的一段专用区域，其长度能够满足车辆充电时间要求。
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