本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種智能電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電連續(xù)跟蹤同步供電的智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行:首先,解決大氣環(huán)境污染客觀要求發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。燃油汽車(chē)會(huì)排放出大量破壞生態(tài)環(huán)境的有害氣體,電動(dòng)汽車(chē)以電能為動(dòng)力,行使時(shí)不僅沒(méi)有廢氣排出,而且噪音較小,是最被看好的“零污染”汽車(chē)。其次,化石能源不斷枯竭迫切要求發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。隨著全球能源消耗的增加,地球的礦物能源將面臨枯竭,因此發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)也是應(yīng)對(duì)化石能源不斷枯竭的客觀需要。另外,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠是發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)生動(dòng)力。純電動(dòng)汽車(chē)百公里耗電量19kwh左右,費(fèi)用低于12元,隨著技術(shù)進(jìn)步費(fèi)用將進(jìn)一步降低,而燃油汽車(chē)百公里平均耗油10升,費(fèi)用高于65元,隨著化石資源的枯竭,費(fèi)用將會(huì)快速升高,電動(dòng)汽車(chē)能耗費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油汽車(chē)。
制約電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸:電動(dòng)汽車(chē)作為一種新能源汽車(chē),既然是零排放、無(wú)污染、使用費(fèi)用低的交通工具,發(fā)展緩慢的主要原因是由于汽車(chē)電池電能存儲(chǔ)技術(shù)不過(guò)關(guān),一是電池容量偏低,不能滿足長(zhǎng)距離行駛需要。二是電池常規(guī)充電慢,快速充電損壞電池,無(wú)法像加油站那樣快捷方便地充電。
傳統(tǒng)思路無(wú)法解決電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展瓶頸:研究發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)每公斤電池的存電能力達(dá)到1度電時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的里程憂慮問(wèn)題才能得以解決,但這樣的電池短期內(nèi)難以生產(chǎn)出來(lái)而且價(jià)格高達(dá)百萬(wàn)元。僅僅依靠電池研發(fā)無(wú)疑將電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展帶入死循環(huán)。
考慮到近80%的汽車(chē)用戶每日實(shí)際行駛里程通常在80公里以內(nèi),而且隨著高速路網(wǎng)不斷拓展,絕大多數(shù)汽車(chē)用戶周邊100公里范圍內(nèi)都能接觸高速公路,這一現(xiàn)狀為本發(fā)明的技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了巨大可能:當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)的200公里左右的電池容量水平,使短途行駛依靠自身電池夜間充電即可保證足夠容量,超過(guò)100公里的遠(yuǎn)程出行依靠高速電網(wǎng)供電實(shí)現(xiàn)無(wú)限續(xù)航,這樣儲(chǔ)電續(xù)航能力不足的電動(dòng)汽車(chē)借助高速公路網(wǎng)的充供電導(dǎo)軌,巧妙地解決了遠(yuǎn)程無(wú)限續(xù)航的難題。
如公開(kāi)(公告)號(hào)cn104527461a公開(kāi)了一種能夠無(wú)限遠(yuǎn)程續(xù)航的電動(dòng)汽車(chē)及其有軌化移動(dòng)充供電導(dǎo)軌,其技術(shù)方案為在高速公路中央隔離帶的兩側(cè)鋪設(shè)供電的導(dǎo)軌,帶有刷電和導(dǎo)航控制裝置的電動(dòng)汽車(chē)能夠在行駛中連接導(dǎo)軌進(jìn)行充供電,這樣依托導(dǎo)軌這套充供電導(dǎo)軌,電動(dòng)汽車(chē)可以在高速公路上實(shí)現(xiàn)無(wú)限遠(yuǎn)程續(xù)航??梢越鉀Q當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程有限只能在本地短途行駛和電池成本高的難題,有利于電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展和電動(dòng)汽車(chē)的普及。
但該設(shè)計(jì)依靠在高速公路中間隔離帶的兩側(cè)設(shè)置方便電動(dòng)汽車(chē)取電的充供電導(dǎo)軌,而該供電系統(tǒng)一直處于導(dǎo)電狀態(tài),容易引發(fā)觸電事故,存在安全隱患。本申請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?zhuān)利的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),使其更加安全、智能,特此,提出本申請(qǐng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種智能化程度高,安全性能好的智能電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電連續(xù)跟蹤同步供電的智能控制系統(tǒng)。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種智能電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電連續(xù)跟蹤同步供電的智能控制系統(tǒng),其特征在于包括:充供電導(dǎo)軌、高速公路路網(wǎng)電源、電磁閥、取電刷頭、供電控制系統(tǒng),所述充供電導(dǎo)軌設(shè)置在隔離帶的兩側(cè),且所述充供電導(dǎo)軌分段連續(xù)排列,相鄰段彼此絕緣,所述充供電導(dǎo)軌通過(guò)電磁閥并聯(lián)在高速公路路網(wǎng)電源上,所述取電刷頭設(shè)置于電動(dòng)汽車(chē)的取電臂外端,從充供電導(dǎo)軌上滑行或滾動(dòng)刷取電能,所述供電控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳遞智能控制電磁閥開(kāi)閉;
在電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入充電狀態(tài)后,供電控制系統(tǒng)根據(jù)車(chē)速超前智能地向車(chē)輛前端指定的電磁閥輸送閉合信號(hào),指定的電磁閥接收到信號(hào)后自動(dòng)閉合使控制的充供電導(dǎo)軌與高速公路路網(wǎng)電源連通,使高速公路路網(wǎng)電源為車(chē)輛行駛對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌供電,實(shí)現(xiàn)在車(chē)輛行駛過(guò)程中為電動(dòng)汽車(chē)行駛供電同步為車(chē)輛電池充電,保證取電刷頭接觸的所在充供電導(dǎo)軌及車(chē)輛臨近的前方區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌有電,其它的充供電導(dǎo)軌處于斷電狀態(tài);
電動(dòng)汽車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中僅使取電刷頭接觸的所在充供電導(dǎo)軌及車(chē)輛臨近的前方區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌有電,取電刷頭刷過(guò)的充供電導(dǎo)軌上的電磁閥自動(dòng)斷開(kāi),使遠(yuǎn)離車(chē)輛的充供電導(dǎo)軌處于斷電狀態(tài);然后供電控制系統(tǒng)繼續(xù)觸發(fā)下一個(gè)電磁閥,使其工作,以此實(shí)現(xiàn)連續(xù)充電,待充滿電后自動(dòng)關(guān)閉供電控制系統(tǒng),電動(dòng)汽車(chē)恢復(fù)正常狀態(tài)。
所述供電控制系統(tǒng)具有智能測(cè)速功能,智能計(jì)算向前傳遞速度,以此來(lái)確定下一個(gè)或兩個(gè)充供電導(dǎo)軌通電的時(shí)間,滿足高速行駛狀態(tài)下充電要求。
所述充供電導(dǎo)軌還可以設(shè)置于地面上,所述取電刷頭具有磁性吸合功能。
所述電動(dòng)汽車(chē)為智能電動(dòng)汽車(chē)或無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē),能夠?qū)崿F(xiàn)智能行駛,自動(dòng)充電、斷電,無(wú)需人工操作。
所述智能電動(dòng)汽車(chē)或無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)設(shè)置有取電探測(cè)模塊、自動(dòng)取電開(kāi)關(guān)、ecu電腦控制單元、自動(dòng)取電控制系統(tǒng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、自動(dòng)速度控制系統(tǒng)和充電計(jì)費(fèi)模塊。
所述供電控制系統(tǒng)與電磁閥之間通過(guò)同紅外收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)通信,進(jìn)而傳遞控制信號(hào)。
所述取電刷頭采用異步電刷,即在取電刷頭由上一段充供電導(dǎo)軌進(jìn)入下一段充供電導(dǎo)軌時(shí),異步電刷中的一個(gè)接觸點(diǎn)與上一段的充供電導(dǎo)軌還未脫離,另一個(gè)接觸點(diǎn)已經(jīng)與下一段充供電導(dǎo)軌相接觸,以減少取電刷頭從一段充供電導(dǎo)軌跨入下一段充供電導(dǎo)軌時(shí)產(chǎn)生電火花。
若選擇在城市道路建設(shè)充電系統(tǒng),則以封閉式高架路或隧道式道路為主題。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明基于智能汽車(chē)而設(shè)計(jì),其取電可靠安全,自動(dòng)化程度高,適用性好,即使汽車(chē)在行走中充電也不影響其行駛,提高了智能電動(dòng)汽車(chē)行駛的智能化和有序性,增強(qiáng)道路安全性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明原理框圖;
圖2為本發(fā)明充供電導(dǎo)軌與車(chē)道分布俯視圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
如圖1、圖2所示,一種智能電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電連續(xù)跟蹤同步供電的智能控制系統(tǒng),包括:充供電導(dǎo)軌1、高速公路路網(wǎng)電源2、電磁閥3、取電刷頭4、供電控制系統(tǒng)5,所述充供電導(dǎo)軌1設(shè)置在隔離帶的兩側(cè),且所述充供電導(dǎo)軌1分段連續(xù)排列,相鄰段彼此絕緣,所述充供電導(dǎo)軌1通過(guò)電磁閥3并聯(lián)在高速公路路網(wǎng)電源2上,所述取電刷頭4設(shè)置于電動(dòng)汽車(chē)6的取電臂外端,從充供電導(dǎo)軌1上滑行或滾動(dòng)刷取電能,所述供電控制系統(tǒng)5通過(guò)信號(hào)傳遞智能控制電磁閥3開(kāi)閉;
在電動(dòng)汽車(chē)6進(jìn)入充電狀態(tài)后,供電控制系5統(tǒng)根據(jù)車(chē)速超前智能地向車(chē)輛前端指定的電磁閥3輸送閉合信號(hào),指定的電磁閥3接收到信號(hào)后自動(dòng)閉合使控制的充供電導(dǎo)軌1與高速公路路網(wǎng)電源2連通,使高速公路路網(wǎng)電源2為車(chē)輛行駛對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌1供電,實(shí)現(xiàn)在車(chē)輛行駛過(guò)程中為電動(dòng)汽車(chē)6行駛供電同步為車(chē)輛電池充電,保證取電刷頭4接觸的所在充供電導(dǎo)軌1及車(chē)輛臨近的前方區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌1有電,其它的充供電導(dǎo)軌1處于斷電狀態(tài);
電動(dòng)汽車(chē)6在行進(jìn)過(guò)程中僅使取電刷頭4接觸的所在充供電導(dǎo)軌1及車(chē)輛臨近的前方區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌1有電,取電刷頭4刷過(guò)的充供電導(dǎo)軌1上的電磁閥3自動(dòng)斷開(kāi),使遠(yuǎn)離車(chē)輛的充供電導(dǎo)軌1處于斷電狀態(tài);然后供電控制系5統(tǒng)繼續(xù)觸發(fā)下一個(gè)電磁閥3,使其工作,以此實(shí)現(xiàn)連續(xù)充電,待充滿電后自動(dòng)關(guān)閉供電控制系統(tǒng),電動(dòng)汽車(chē)恢復(fù)正常狀態(tài)。
供電控制系統(tǒng)5具有智能測(cè)速功能,智能計(jì)算向前傳遞速度,以此來(lái)確定下一個(gè)或兩個(gè)充供電導(dǎo)軌1通電的時(shí)間,滿足高速行駛狀態(tài)下充電要求。供電控制系統(tǒng)5與電磁閥3之間通過(guò)同紅外收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)通信,進(jìn)而傳遞控制信號(hào)。
實(shí)施例2
如圖1、圖2所示,一種智能電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)充電連續(xù)跟蹤同步供電的智能控制系統(tǒng),包括:充供電導(dǎo)軌1、高速公路路網(wǎng)電源2、電磁閥3、取電刷頭4、供電控制系統(tǒng)5,所述充供電導(dǎo)軌1設(shè)置在隔離帶的兩側(cè),且所述充供電導(dǎo)軌1分段連續(xù)排列,相鄰段彼此絕緣,所述充供電導(dǎo)軌1通過(guò)電磁閥3并聯(lián)在高速公路路網(wǎng)電源2上,所述取電刷頭4設(shè)置于電動(dòng)汽車(chē)6的取電臂外端,從充供電導(dǎo)軌1上滑行或滾動(dòng)刷取電能,所述供電控制系統(tǒng)5通過(guò)信號(hào)傳遞智能控制電磁閥3開(kāi)閉;
在電動(dòng)汽車(chē)6進(jìn)入充電狀態(tài)后,供電控制系5統(tǒng)根據(jù)車(chē)速超前智能地向車(chē)輛前端指定的電磁閥3輸送閉合信號(hào),指定的電磁閥3接收到信號(hào)后自動(dòng)閉合使控制的充供電導(dǎo)軌1與高速公路路網(wǎng)電源2連通,使高速公路路網(wǎng)電源2為車(chē)輛行駛對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌1供電,實(shí)現(xiàn)在車(chē)輛行駛過(guò)程中為電動(dòng)汽車(chē)6行駛供電同步為車(chē)輛電池充電,保證取電刷頭4接觸的所在充供電導(dǎo)軌1及車(chē)輛臨近的前方區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌1有電,其它的充供電導(dǎo)軌1處于斷電狀態(tài);
電動(dòng)汽車(chē)6在行進(jìn)過(guò)程中僅使取電刷頭4接觸的所在充供電導(dǎo)軌1及車(chē)輛臨近的前方區(qū)域內(nèi)的充供電導(dǎo)軌1有電,取電刷頭4刷過(guò)的充供電導(dǎo)軌1上的電磁閥3自動(dòng)斷開(kāi),使遠(yuǎn)離車(chē)輛的充供電導(dǎo)軌1處于斷電狀態(tài);然后供電控制系5統(tǒng)繼續(xù)觸發(fā)下一個(gè)電磁閥3,使其工作,以此實(shí)現(xiàn)連續(xù)充電,待充滿電后自動(dòng)關(guān)閉供電控制系統(tǒng),電動(dòng)汽車(chē)恢復(fù)正常狀態(tài)。
供電控制系統(tǒng)5具有智能測(cè)速功能,智能計(jì)算向前傳遞速度,以此來(lái)確定下一個(gè)或兩個(gè)充供電導(dǎo)軌1通電的時(shí)間,滿足高速行駛狀態(tài)下充電要求。供電控制系統(tǒng)5與電磁閥3之間通過(guò)同紅外收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)通信,進(jìn)而傳遞控制信號(hào)。供電控制系統(tǒng)5與電磁閥3之間通過(guò)同紅外收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)通信,進(jìn)而傳遞控制信號(hào)。
智能電動(dòng)汽車(chē)5或無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)設(shè)置有取電探測(cè)模塊、自動(dòng)取電開(kāi)關(guān)、ecu電腦控制單元、自動(dòng)取電控制系統(tǒng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、自動(dòng)速度控制系統(tǒng)和充電計(jì)費(fèi)模塊。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。