CN116653657B - 一种光电新能源高速公路充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电新能源高速公路充电系统，包括应急岛休息区、共享电池站、固定充电桩、无线充电装置、光伏发电单元、蓄能单元，应急岛休息区间隔布置在高速公路应急车道外侧，共享电池站、固定充电桩设置在应急岛休息区内，无线充电装置包括设置在电动汽车上的电磁感应装置、设置在高速公路应急车道的电磁发射装置，光伏发电单元包括预制桩、光伏发电板，蓄能单元间隔一定距离设置在隔离带及应急岛休息区的充电桩集中储能点，光伏发电板连接蓄能单元，蓄能单元分别连接共享电池站、固定充电桩、电磁发射装置。本发明光电新能源高速公路充电系统可以密布在高速公路应急车道两旁，方便电动车及时进行充电。

Description

一种光电新能源高速公路充电系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车充电系统，尤其是一种光电新能源高速公路充电系统。

背景技术

目前最受大家关注的新能源车电动汽车，能够上绿牌还能在限行的城市可以畅通无阻，但是上高速跑长途，尤其节假日出去自驾游自然不可避免的堵在高速上，耗电快，而间隔距离几十公里的服务区充电桩排长队，都严重影响了出行不方便，也降低了潜在车主客户的购车愿望。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种光电新能源高速公路充电系统，该系统可以密布在高速公路应急车道两旁，方便电动车及时进行充电。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种光电新能源高速公路充电系统，包括应急岛休息区、共享电池站、固定充电桩、无线充电装置、光伏发电单元、蓄能单元，所述应急岛休息区间隔布置在高速公路应急车道外侧，并与应急车道连为一体，所述共享电池站、固定充电桩设置在应急岛休息区内，所述无线充电装置包括电磁感应装置、电磁发射装置，电磁感应装置设置在电动汽车上，电磁发射装置设置在高速公路应急车道，所述光伏发电单元包括预制桩、光伏发电板，所述预制桩设置在应急岛休息区附近高速公路两侧及中间隔离带，所述光伏发电板设置在预制桩上端，所述蓄能单元间隔一定距离设置在隔离带及应急岛休息区的充电桩集中储能点，光伏发电板连接蓄能单元，蓄能单元分别连接共享电池站、固定充电桩、电磁发射装置。

进一步的，所述应急岛休息区的间隔距离为10公里。

进一步的，所述应急岛休息区的长度为80～100米，宽度8米。

进一步的，所述共享电池站包括共享电池柜，共享电池柜设有多个共享电池舱，共享电池舱内设有抽屉式电池盒，抽屉式电池盒内放置有模块化蓄电池，共享电池舱的舱口设有铰链门，铰链门设有电子锁，电子锁设有二维码。

进一步的，所述共享电池舱的底面设有滑轨槽，抽屉式电池盒底部设有相适配的滑块。

进一步的，所述共享电池舱的内壁设有限位橡胶块。

进一步的，所述共享电池舱的顶面设有弹性充电极，模块化蓄电池的顶部设有相适配的受电极。

进一步的，所述共享电池柜的顶部设有挡雨棚。

进一步的，所述电磁发射装置预埋在高速公路应急车道外侧标线下方，电磁感应装置设置在电动汽车底盘下方的伸缩机构上。

进一步的，所述电磁感应装置设有红外感应模块，用于感应电动汽车前方障碍物。

有益效果：该充电系统将应急岛休息区间隔密布在高速公路应急车道外侧，电动汽车无需扎堆到服务区去排队充电，完全不用担心电动车跑长途充电不了的弊端；

该充电系统无需额外铺设城市电力网线，自身的光伏发电单元、蓄能单元就能满足应急岛休息区内的共享电池站、固定充电桩及无线充电装置的电能需求，其还可以为高速沿线的路灯、信号、路牌供电；

该充电系统采用模块化、标准化的蓄电池，通过扫描二维码支付可成功借出，异地归还时插入电池站抽屉柜中即可；

无线充电装置对其它任何车辆的运行不会带来任何影响，同时不会对路面结构造成影响一样，不影响使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为共享电池柜的主视图。

图3为共享电池柜的侧视图。

图4为共享电池舱的主视图。

图5为共享电池舱的侧视图。

图6为无线充电装置的布置示意图。

图7为电磁感应装置的布置示意图。

图8为伸缩机构的结构示意图。

图中：1-应急车道；2-应急岛休息区；3-共享电池站；4-固定充电桩；5-隔离带；6-预制桩；7-光伏发电板；8-共享电池柜；9-共享电池舱；10-抽屉式电池盒；11-模块化蓄电池；12-铰链门；13-滑轨槽；14-限位橡胶块；15-弹性充电极；16-受电极；17-提手环；18-挡雨棚；19-电动汽车；20-电磁感应装置；21-电磁发射装置；22-伸缩机构；23-标线；24-蓄能单元；2201-收线线轮；2202-收线钢丝绳；2203-一级滑管；2204-二级滑管；2205-伸缩滑杆；2206-上滑块；2207-滑轮；2208-折叠支架；2209-下滑块；2210-升降座；2211-滑管收纳腔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1和2所示，本发明的一种光电新能源高速公路充电系统，包括应急岛休息区2、共享电池站3、固定充电桩4、无线充电装置、光伏发电单、蓄能单元24。

应急岛休息区2间隔布置在高速公路应急车道1外侧，并与应急车道1连为一体，应急岛休息区的间隔距离为10公里。单个应急岛休息区的长度为80～100米，宽度8米。共享电池站3、固定充电桩4设置在应急岛休息区2内。无线充电装置包括电磁感应装置20、电磁发射装置21，电磁感应装置20设置在电动汽车19上，电磁发射装置21设置在高速公路应急车道1。光伏发电单元包括预制桩6、光伏发电板7，预制桩6设置在应急岛休息区附近高速公路两侧及中间隔离带5，光伏发电板7设置在预制桩6上端，蓄能单元24间隔一定距离设置在隔离带5及应急岛休息区2的充电桩集中储能点，光伏发电板7连接蓄能单元，蓄能单元分别连接共享电池站3、固定充电桩4、电磁发射装置21。

如图2-5所示，共享电池站3包括共享电池柜8，共享电池柜8设有多个共享电池舱9，共享电池舱9内设有抽屉式电池盒10，抽屉式电池盒10内放置有模块化蓄电池11，共享电池舱9的舱口设有铰链门，铰链门设有电子锁，电子锁设有二维码。

共享电池舱9的底面设有滑轨槽13，抽屉式电池盒10底部设有相适配的滑块，方便抽屉式电池盒10打开和关闭。共享电池舱9的内壁设有限位橡胶块14，用于限制屉式电池盒10关闭时行程，防止其磕碰。

共享电池舱9的顶面设有弹性充电极15，模块化蓄电池11的顶部设有相适配的受电极16。当屉式电池盒10处于关闭位置时，弹性充电极15正好碰触并压紧模块化蓄电池11的受电极16，对其进行充电。在模块化蓄电池11的顶部还设有提手环17，方便模块化蓄电池11从抽屉式电池盒10内取出。

此外，共享电池柜8的顶部设有挡雨棚18。防止雨水侵蚀共享电池柜8内部电气元件。

使用时，通过扫描二维码支付成功后可将铰链门打开，将抽屉式电池盒抽出，取出模块化蓄电池，异地归还时，同样采用扫描二维码的方式将共享电池舱的铰链门打开，将模块化蓄电池放入抽屉式电池盒，然后推入共享电池舱中，再结算扣费。蓄电池做成模块化、标准化共享电池，新能源车电动汽车本身也配备标准化抽屉式接线柜，共享蓄电池卡入就能充电，不要另外再人工接线。

如图6和7所示，电磁发射装置21预埋在高速公路应急车道1外侧标线23下方，电磁感应装置20设置在电动汽车19底盘下方的伸缩机构22上。

通过伸缩机构22带动电磁感应装置20侧向伸出电动汽车19一侧并至高速公路应急车道1外侧标线23上方，通过电磁感应装置20、电磁发射装置21实现电磁感应，将电能传输至电动汽车19中的模块化蓄电池。电磁感应装置设有红外感应模块，当感应到电动汽车19前方有障碍杂物、后方应急车道有其他应急车辆逼近时，通过伸缩机构22带动电磁感应装置20自动回缩至电动汽车19底盘下方，保护设施不受损坏和避免车辆事故。

如图8所示，伸缩机构22包括收线线轮2201、收线钢丝绳2202、一级滑管2203、二级滑管2204、伸缩滑杆2205、上滑块2206、滑轮2207、折叠支架2208、下滑块2209、升降座2210，一级滑管2203固定在电动汽车底盘上，收线线轮2201固定在一级滑管2203内，二级滑管2204套装在一级滑管2203内并可沿一级滑管2203滑动，伸缩滑杆2205套装在二级滑管2204内并可沿二级滑管2204滑动，伸缩滑杆2205设有一对上滑块2206，上滑块2206可沿伸缩滑杆2205滑动，滑轮2207固定在上滑块2206，折叠支架2208包括X型铰接杆，X型铰接杆的上端与上滑块2206转动连接，X型铰接杆的下端与一对下滑块2209转动连接，下滑块2209设置在升降座2210顶面的滑轨上并可沿滑轨滑动，电磁感应装置的电磁感应线圈设置在升降座2210底面，收线线轮2201上设置收线钢丝绳2202，收线钢丝绳穿过一级滑管2203、二级滑管2204、滑轮2207并与下滑块2209相连。

本实例中，二级滑管2204通过直线驱动机构驱动，沿一级滑管2203滑动，伸缩滑杆2205通过直线驱动机构驱动，沿二级滑管2204滑动，收线线轮2201通过驱动电机驱动，进行正、反向转动，实现收线钢丝绳2202的收、放绳操作。

电动汽车正常行驶时，折叠支架2208的X型铰接杆处于折叠状态，折叠支架2208、升降座2210、伸缩滑杆2205收纳至二级滑管2204的滑管收纳腔2211中，二级滑管2204收纳至一级滑管2203中。电动汽车进行充电时，二级滑管2204滑动至一级滑管2203外侧，伸缩滑杆2205滑动至一级滑管2203外侧，收线线轮2201转动释放收线钢丝绳2202，折叠支架2208的X型铰接向下展开，杆升降座2210下降，使电磁感应线圈下降并靠近电磁发射装置。

通过该伸缩机构22，可以使电磁感应装置的电磁感应线圈下降并贴近电磁发射装置，达到充分感应效果，并且保证车辆底盘下方有一定的间隙满足安全行驶、安全驻车不磕底盘。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于：包括应急岛休息区、共享电池站、固定充电桩、无线充电装置、光伏发电单元、蓄能单元，所述应急岛休息区间隔布置在高速公路应急车道外侧，并与应急车道连为一体，所述共享电池站、固定充电桩设置在应急岛休息区内，所述无线充电装置包括电磁感应装置、电磁发射装置，电磁感应装置设置在电动汽车上，电磁发射装置设置在高速公路应急车道，所述光伏发电单元包括预制桩、光伏发电板，所述预制桩设置在应急岛休息区附近高速公路两侧及中间隔离带，所述光伏发电板设置在预制桩上端，所述蓄能单元间隔一定距离设置在隔离带及应急岛休息区的充电桩集中储能点，光伏发电板连接蓄能单元，蓄能单元分别连接共享电池站、固定充电桩、电磁发射装置；

所述电磁发射装置预埋在高速公路应急车道外侧标线下方，电磁感应装置设置在电动汽车底盘下方的伸缩机构上，所述伸缩机构包括收线线轮、收线钢丝绳、一级滑管、二级滑管、伸缩滑杆、上滑块、滑轮、折叠支架、下滑块、升降座，一级滑管固定在电动汽车底盘上，收线线轮固定在一级滑管内，二级滑管套装在一级滑管内并可沿一级滑管滑动，伸缩滑杆套装在二级滑管内并可沿二级滑管滑动，伸缩滑杆设有一对上滑块，上滑块可沿伸缩滑杆滑动，滑轮固定在上滑块，折叠支架包括X型铰接杆，X型铰接杆的上端与上滑块转动连接，X型铰接杆的下端与一对下滑块转动连接，下滑块设置在升降座顶面的滑轨上并可沿滑轨滑动，电磁感应装置的电磁感应线圈设置在升降座底面，收线线轮上设置收线钢丝绳，收线钢丝绳穿过一级滑管、二级滑管、滑轮并与下滑块相连。

2.根据权利要求1所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述应急岛休息区的间隔距离为10公里。

3.根据权利要求2所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述应急岛休息区的长度为80～100米，宽度8米。

4.根据权利要求1所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述共享电池站包括共享电池柜，共享电池柜设有多个共享电池舱，共享电池舱内设有抽屉式电池盒，抽屉式电池盒内放置有模块化蓄电池，共享电池舱的舱口设有铰链门，铰链门设有电子锁，电子锁设有二维码。

5.根据权利要求4所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述共享电池舱的底面设有滑轨槽，抽屉式电池盒底部设有相适配的滑块，共享电池舱的内壁设有限位橡胶块。

6.根据权利要求4所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述共享电池舱的顶面设有弹性充电极，模块化蓄电池的顶部设有相适配的受电极。

7.根据权利要求4所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述共享电池柜的顶部设有挡雨棚。

8.根据权利要求1所述的一种光电新能源高速公路充电系统，其特征在于；所述电磁感应装置设有红外感应模块，用于感应电动汽车前方障碍物。