一種電動車安全供電和計費方法
2023-06-03 06:12:16 2
專利名稱：一種電動車安全供電和計費方法
技術領域：
本發明涉及電動車供電和計費，具體地說涉及一種電動車安全供電和計費方法。
背景技術：
一種路基提供電力使電動車行駛的技術方案，專利號ZL200510044223.9通過輪胎獲取電力的電動車及提供電力的軌道，該專利由於供電路面始終帶電，存在安全方面的限制，在應用中不能使供電電壓過高，同時對於在這種供電路面上行駛的電動車也不能實行有效的計費，因此該項技術的推廣應用存在實際的問題，因此對在供電路面上行駛的電動車提供安全的供電，同時又能對使用供電路面的電動車進行準確計費，解決上述問題需要針對供電和計費二個方面提供相關的技術方案，同時又要便於實施。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電動車安全供電和計費方法，可以克服專利號ZL200510044223.9的技術方案在實際應用中的供電安全和計費問題，在解決上述問題的同時做到技術方案的實用和可靠。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種電動車安全供電和計費方法，它包括在供電路面的絕緣路基上連續間隔設置極性相反的導電板和使用這種供電路面行駛的電動車，電動車前後車輪相互絕緣，驅動電機的電源線與二個取電刷聯接，在導電車輪上設有導電盤，它與取電刷彈性聯接，其特徵在於每個在這種供電路面上行駛的電動車上設有一個具有唯一地址編碼的信號發射器，其輸出信號為該車輛的地址編碼，在供電路面上設有信號接收器，其輸出聯接控制器輸入端，控制器上設有地址編碼識別電路、計費電路和輸出開關元件，輸出開關元件的兩端分別聯接供電電源和導電板。所述電動車上設置信號發射器的輸出分別聯接電動車上的二個取電刷，輸出信號通過取電刷和導電車輪上的導電盤，再經過導電車輪到供電路面上二個相鄰的導電板，在每二個相鄰的導電板之間設有一個信號接收器，其輸出聯接控制器的輸入端，控制器的輸出聯接可控矽控制極，可控矽的陽極聯接供電電源正極，其陰極聯接正極性導電板。所述電動車上的信號發射器可以是一個具有唯一地址編碼的無線信號發射器，在供電路面側面，每隔一定距離設有一個無線信號接收器，其輸出聯接控制器輸入端，控制器上設有地址編碼識別電路、計費電路和輸出開關元件，控制器對其所輸入的地址編碼信號進行識別確認後，輸出開關元件接通供電電源對導電板進行供電，同時計費電路開始計費，無線信號發射器的發射距離大於二個無線信號接收器間距的二分之一，控制器的輸出聯接該無線信號接收器與前後二個無線信號接收器之間二分之一的正極性導電板。所述無線信號接收器設置在該段供電路面入口處的側面，無線信號發射器發射距離大於供電路面入口到無線信號接收器之間的距離，無線信號接收器上設有地址編碼識別電路、計費電路和輸出開關元件，無線信號接收器對其所接收到的地址編碼信號進行識別確認後，在該路段對其按設定值計費，同時輸出開關元件接通供電電源對該段路面進行供電。所述在供電路面上行駛的電動車以預存交費形式進行收費，其交費信息存入計算機中，每段供電路面上的控制器與計算機聯網，控制器將其所在路段的地址編碼和信號接收器所接收的電動車地址編碼發送給計算機，計算機每接收一次該電動車的地址編碼減去該路段相對應的計費值。所述計費信號取自電動車前後車輪在電壓極性變化的導電板上所產生的脈衝信號，它由信號接收器接收並輸入給控制器，其內置的累加器分別對每輛電動車進行計費。上述技術方案中，信號發射器上設有啟動開關控制車載電源供電迴路，供電路面提供電力後，由極性轉換電路通過隔離二極體對車載電源進行充電，啟動開關接通車載電源後，如果採用有線的信號發射器和接收器，信號發射器不間斷向外發送脈衝信號，電動車前後車輪電壓極性每改變一次，脈衝信號自動經過前後車輪所接觸的導電板發送給信號接收器，信號接收器的數量與正極性導電板的數量相同，控制器上設有與信號接收器數量相同的輸入和輸出端，每個信號接收器的輸出聯接控制器的輸入端，供電電源經過開關元件聯接每個正極性導電板；如果採用無線的信號發射器和接收器，每個無線信號接收器對應控制器的輸入端，控制器對應的輸出端聯接該無線信號接收器與相鄰無線信號接收器之間二分之一的正極性導電板，供電路面上的負極性導電板與供電電源負極聯接；如果無線信號接收器設置在供電路面入口處的道路側面，電動車在該路段的計費為一個設定值，不同長度的供電路面分別設有不同的計費值，每段供電路面上設有一個無線信號接收器和一個控制器，可以同時對整段供電路面進行供電；控制器的輸出也可以分別聯接該供電路面上的每個正極性導電板，每個正極性導電板的供電由電動車的車載電源控制；如果無線信號發射器設置在該段供電路面中間的側面，電動車在該路段的計費可用無線信號接收器所接收信號的時間長短進行計費，每個正極性導電板的供電控制同上述一樣；當計費電路和地址編碼識別電路設置在信號接收器內，供電路面上每三個相鄰的導電板為一個獨立的控制單元，當計費電路和地址編碼識別電路設置在控制器內，信號接收器只作為信號的接收與轉發；對於有線的信號接收器，由於導電板前後間隔鋪設，導電板給電動車供電時其電壓極性在不斷的變化，可以採用累加器計算電壓極性變化的次數進行計費。供電路面上沒有電動車行駛，供電迴路上的開關元件沒有電流通過，自動斷開電源與供電路面上導電板之間的供電迴路，供電路面上相鄰的導電板之間沒有電壓，處於安全等待狀態；電動車進入供電路面，接通啟動開關，信號發射器得電，具有唯一地址編碼的脈衝信號通過電動車上的取電刷、導電盤、導電車輪到路面上的二個導電板，再到信號接收器輸入端，並轉發給控制器，經其內置的識別電路與地址編碼資料庫的數據進行比較確認後，其輸出開關元件接通供電電源嚮導電板供電，同時觸發計費電路對該地址編碼電動車開始計費，當電動車每駛離一個導電板，輸出開關元件的電流為零，導電板自動失電，計費電路根據對應的導電板供電次數進行計費，當電動車駛離供電路面，控制器自動停止對該地址編碼電動車的計費，切斷對該供電路面上導電板的供電。該發明的優點是這種供電路面在沒有車輛行駛的時候，路面上的導電板不帶電，當電動車駛上這種供電路面後，由電動車上的信號發射器發射車輛的地址編碼啟動供電電源向供電路面上的導電板供電，同時啟動計費電路對該地址編碼的電動車進行計費，該技術方案只針對有地址編碼的電動車提供電力，使用上安全可靠，有利於提高供電電壓值，並對電動車使用者進行合量收費，有利於這種供電路面技術和電動車的推廣與實施。下面結合附圖對本發明進一步說明。
圖1是本發明的有線控制工作原理2是本發明的無線控制集中供電工作原理3是本發明的無線控制分散供電工作原理4是本發明的信號控制流程中:1、絕緣路基2、導電板3、電動車4、取電刷5、導電盤6、導電車輪7、電機
8、車載電源9、按鈕開關10、極性轉換電路11、有線信號發射器12、有線信號接收器13、控制器14、供電電源15、可控矽16、供電繼電器常開觸點17、無線信號發射器18、無線信號接收器19、二極體20、啟動繼電器21、啟動繼電器常開觸點
具體實施例方式如圖1所示，在絕緣路基⑴上連續間隔設置有極性相反的導電板(2)，電動車
(3)前後二個相互絕緣的導電車輪(6)分別與二個相鄰的導電板(2)滾動接觸，車載電源
(8)的正極聯接按鈕開關(9)的一端，有線信號發射器(11)的輸入聯接按鈕開關(9)的另一端，有線信號發射器(11)的另一輸入端聯接車載電源(8)的負極，有線信號發射器(11)的輸出分別聯接二個取電刷(4)，前後導電車輪(6)上的二個導電盤(5)分別與二個取電刷
(4)彈性聯接，極性轉換電路(10)的輸入分別聯接二個取電刷(4)，其一對輸出聯接電動車(3)後導電車輪(6)上的輪轂電機(7)，另一對輸出分別聯接二極體(19)的正極和車載電池(8)的負極，二極體(19)的負極聯接車載電池(8)的正極，每一正二負三個相鄰的導電板(2)之間聯接一個有線信號接收器(12)，有線信號接收器(12)的輸出A、B、C分別聯接控制器(13)的輸入端A、B、C，每個正極性導電板(2)聯接可控矽(15)的陰極，可控矽(15)的陽極聯接控制器(13)內置的供電繼電器常開觸點(16)的一端，供電電源(14)聯接供電繼電器常開觸點(16)的另一端，控制器(13)的輸出a、b、c分別聯接三個可控矽的控制極
a、b、C，該技術方案的特點是供電電源只向電動車前後導電車輪所接觸的導電板提供電力，在電動車駛離每個導電板後，可控矽自動斷開該導電板的供電迴路。如圖2所示，無線信號發射器(17)上設有一個按鈕開關(9)，車載電源⑶的正極聯接按鈕開關(9)的一端和二極體(19)的負極，無線信號發射器(17)的供電輸入分別聯接按鈕開關(9)的另一端和車載電源⑶的負極，極性轉換電路(10)的電路原理同有線信號控制相同，供電電源(14)向無線信號接收器(18)供電，無線信號接收器(18)的輸出聯接可控矽(15)控制極，可控矽(15)陽極聯接供電電源(14)的正極，可控矽(15)陰極聯接正極性導電板(2)，負極性導電板(2)與供電電源(14)的負極聯接，該技術方案只需在供電路面入口的側面設置一個無線信號接收器(18)，它在接收到無線信號發射器(17)的地址編碼並確認其身份後，接通供電電源(14)向該段路面供電，直到電動車(3)離開該段供電路面。如圖3所示，無線信號發射器(17)的電路接線同上述方案相同，無線信號接收器(18)的輸出聯接控制器(13)的輸入，控制器(13)內置有地址編碼識別電路和計費電路，其輸出繼電器常開觸點兩端分別聯接可控矽(15)的陽極和供電電源(14)的正極，每一正二負三個相鄰的導電板⑵之間聯接有一個啟動繼電器(20) (Al、B1、Cl)，其常開觸點(21)(Al、B1、Cl)兩端分別聯接可控矽(15)的控制極和陽極，行駛在供電路面上的電動車(3)前後導電車輪(6)與二個相鄰的導電板(2)接觸，每駛過一個導電板(2)，其輸入供電電壓改變一次電壓極性，其車載電源(8)啟動二個相鄰導電板(2)之間的啟動繼電器(20)，其常開觸點(21)接通可控矽(15)的控制極，可控矽(15)導通，正極性導電板(2)得電，電動車(3)沿供電路面行駛，該技術方案在無線傳送地址編碼信號的基礎上，同時只給電動車所接觸的導電板提供電力，具有上述二個方案的共同優點。如圖4所示，信號發射器(11、17)上脈衝電路所產生的脈衝信號，經編碼電路後變成唯一的二進位地址編碼，有線信號發射器(11)的輸出信號通過取電刷(4)、導電盤(5)、導電車輪(6)到供電路面上的導電板(2)，再到有線信號接收器(12)的輸入端，控制器
(13)中的解碼電路將其解碼後，識別電路與資料庫內的地址編碼進行比較，確認是註冊的電動車(3)，啟動供電電源(14)，同時啟動計費電路發送給計算機該路段的地址編碼和電動車(3)的地址編碼，計算機對電動車(3)進行累加計費，如果不是註冊的電動車(3)，控制器(13)發出報警信號；無線信號發射器(17)發射地址編碼脈衝信號，無線信號接收器
(18)將接收的電動車(3)地址編碼信號輸出給控制器(13)，經其解碼電路和識別確認其身份後啟動供電電源(14)和計費電路。
權利要求
1.一種電動車安全供電和計費方法，它包括在供電路面的絕緣路基上連續間隔設置極性相反的導電板和使用這種供電路面行駛的電動車，電動車前後車輪相互絕緣，驅動電機的電源線與二個取電刷聯接，在導電車輪上設有導電盤，它與取電刷彈性聯接，其特徵在於每個在這種供電路面上行駛的電動車上設有一個具有唯一地址編碼的信號發射器，其輸出信號為該車輛的地址編碼，在供電路面上設有信號接收器，其輸出聯接控制器輸入端，控制器上設有地址編碼識別電路、計費電路和輸出開關元件，輸出開關元件的兩端分別聯接供電電源和導電板。
2.根據權利要求1所述一種電動車安全供電和計費方法，其特徵在於電動車上所設置信號發射器的輸出分別聯接電動車上的二個取電刷，輸出信號通過取電刷和導電車輪上的導電盤，再經過導電車輪到供電路面上二個相鄰的導電板，在每二個相鄰的導電板之間設有一個信號接收器，其輸出聯接控制器的輸入端，控制器的輸出聯接可控矽控制極，可控矽的陽極聯接供電電源正極，其陰極聯接正極性導電板。
3.根據權利要求1所述一種電動車安全供電和計費方法，其特徵在於電動車上設有一個具有唯一地址編碼的無線信號發射器，在供電路面側面，每隔一定距離設有一個無線信號接收器，其輸出聯接控制器輸入端，控制器上設有地址編碼識別電路、計費電路和輸出開關元件，控制器對其所輸入的地址編碼信號進行識別確認後，輸出開關元件接通供電電源對導電板進行供電，同時計費電路開始計費，無線信號發射器的發射距離大於二個無線信號接收器間距的二分之一，控制器的輸出聯接該無線信號接收器與前後二個無線信號接收器之間二分之一的正極性導電板。
4.根據權利要求1所述一種電動車安全供電和計費方法，其特徵在於無線信號接收器設置在該段供電路面入口處的側面，無線信號發射器發射距離大於供電路面入口到無線信號接收器之間的距離，無線信號接收器上設有地址編碼識別電路、計費電路和輸出開關元件，無線信號接收器對其所接收到的地址編碼信號進行識別確認後，在該路段對其按設定值計費，同時輸出開關元件接通供電電源對該段路面進行供電。
5.根據權利要求1所述一種電動車安全供電和計費方法，其特徵在於對在供電路面上行駛的電動車以預存交費形式進行收費，其交費信息存入計算機中，每段供電路面上的控制器與計算機聯網，控制器將其所在路段的地址編碼和信號接收器所接收的電動車地址編碼發送給計算機，計算機每接收一次該電動車的地址編碼減去該路段相對應的計費值。
6.根據權利要求1所述一種電動車安全供電和計費方法，其特徵在於計費信號取自電動車前後車輪在電壓極性變化的導電板上所產生的脈衝信號，它由信號接收器接收並輸入給控制器，其內置的累加器分別對每輛電動車進行計費。
全文摘要
一種電動車安全供電和計費方法，它是在供電路面上行駛的電動車上設置具有唯一地址編碼的信號發射器，其輸出信號通過二個取電刷、導電盤、前後導電車輪到地面上的二個導電板，輸入給信號接收器，每段供電路面上設有一個控制器與信號接收器聯接，控制器上設有地址編碼識別電路和計費電路，其輸出開關元件兩端聯接供電電源和路面上的導電板，當電動車駛入供電路面，由電動車上的信號發射器發射地址編碼信號，經信號接收器輸入給控制器進行身份識別，確認後啟動供電電源向路面上的導電板供電，同時啟動計費電路對該地址編碼的電動車進行計費，該技術方案中的供電路面在電動車通過時導電板才提供電力，可以有效保障這種供電路面的使用安全，同時對在供電路面上行駛的電動車進行計費，有利於與此相關的電動車和供電路面技術的推廣與實施。
文檔編號B60M3/00GK103204084SQ20131007643
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月12日 優先權日2013年2月12日
發明者梁曉軍 申請人:梁曉軍