一種電動汽車不停車充電用智能充電拖車的製作方法

2023-06-11 00:16:16 1

本發明涉及電動汽車充電設備技術領域，具體涉及一種電動汽車不停車充電用智能充電拖車。

背景技術：

發展電動汽車產業勢在必行：首先，解決大氣環境汙染客觀要求發展電動汽車產業。燃油汽車會排放出大量破壞生態環境的有害氣體，電動汽車以電能為動力，行使時不僅沒有廢氣排出，而且噪音較小，是最被看好的「零汙染」汽車。其次，化石能源不斷枯竭迫切要求發展電動汽車產業。隨著全球能源消耗的增加，地球的礦物能源將面臨枯竭，因此發展電動汽車也是應對化石能源不斷枯竭的客觀需要。另外，經濟實惠是發展電動汽車產業的內生動力。純電動汽車百公裡耗電量19kwh左右，費用低於12元，隨著技術進步費用將進一步降低，而燃油汽車百公裡平均耗油10升，費用高於65元，隨著化石資源的枯竭，費用將會快速升高，電動汽車能耗費用遠遠低於燃油汽車。

制約電動汽車產業快速發展的瓶頸：電動汽車作為一種新能源汽車，既然是零排放、無汙染、使用費用低的交通工具，發展緩慢的主要原因是由於汽車電池電能存儲技術不過關，一是電池容量偏低，不能滿足長距離行駛需要。二是電池常規充電慢，快速充電損壞電池，無法像加油站那樣快捷方便地充電。

傳統思路無法解決電動汽車發展瓶頸：研究發現只有當每公斤電池的存電能力達到1度電時，電動汽車的裡程憂慮問題才能得以解決，但這樣的電池短期內難以生產出來而且價格高達百萬元。僅僅依靠電池研發無疑將電動汽車的發展帶入死循環。

考慮到近80％的汽車用戶每日實際行駛裡程通常在80公裡以內，而且隨著高速路網不斷拓展，絕大多數汽車用戶周邊100公裡範圍內都能接觸高速公路，這一現狀為本發明的技術實現提供了巨大可能：當前電動汽車的200公裡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100公裡的遠程出行依靠高速電網供電實現無限續航，這樣儲電續航能力不足的電動汽車藉助高速公路網的充供電系統，巧妙地解決了遠程無限續航的難題。

如公開(公告)號cn104527461a公開了一種能夠無限遠程續航的電動汽車及其有軌化移動充供電系統，其技術方案為在高速公路中央隔離帶的兩側鋪設供電的導軌，帶有刷電和導航控制裝置的電動汽車能夠在行駛中連接導軌進行充供電，這樣依託導軌這套充供電系統，電動汽車可以在高速公路上實現無限遠程續航。可以解決當前電動汽車續航裡程有限只能在本地短途行駛和電池成本高的難題，有利於電動汽車行業的發展和電動汽車的普及。

但該設計依靠在高速公路中間隔離帶的兩側設置方便電動汽車取電的充供電系統，其針對的是智能電動汽車，具有在設定軌道內行駛的功能，而針對目前市場的普通電動汽車則不能完全適用。本申請在上述專利的基礎上進行改進，使其更加安全、智能，特此，提出本申請。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於提供一種結構簡單，實用性好，操作簡單的電動汽車不停車充電用智能充電拖車。

本發明所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：

一種電動汽車不停車充電用智能充電拖車，包括：運輸車體、蓄電池組、滾輪、取電臂、取電刷頭、供電插頭、充供電電路及智能控制系統；所述滾輪設置於運輸車體底部，該滾輪用於同軌道相配合，能夠在軌道上滑行；所述蓄電池組設置於運輸車體前部，該蓄電池組通過充供電電路驅動滾輪運行，所述取電臂一端鉸接在運輸車體的頭部或尾部一側，另一端與取電刷頭相接，所述取電刷頭通過充供電電路接至供電插頭和蓄電池組，可以為蓄電池組供電，為充電插頭供電，同時在導電狀態下能夠直接驅動滾輪滑行，所述智能控制系統用於控制滾輪運行速度以及取電臂的伸縮，在電動汽車上設置插座，該插座與電動汽車的供電系統電連接，該插座與充電拖車上的供電插頭相配合，將上述供電插頭插入該插座後用於向電動汽車充電。

所述取電臂鉸接端設置轉動裝置，控制刷頭的升降。

所述轉動裝置與智能控制系統連接，通過控制取電臂轉動能夠使取電臂外端的刷頭完成升降動作。

所述插座的位置設置在駕駛室窗外一側a柱附近，便於插頭的插拔操作。

本發明的另一個目的是提供一種使用上述充電拖車的充電系統，包括：間隔設置於高速公路雙向兩側的電動汽車充電通道，所述的兩組充電通道的首尾兩端通過拖車循環軌道相接，使其形成一個閉合的運行軌道；在所述充電通道的地面上至少設有一組軌道，所述軌道延伸至拖車循環軌道，所述軌道上滑動設置充電拖車，該充電拖車可在軌道上自動運行，所述充電通道上方架設有供電導軌，該供電導軌採用高速公路路網電源進行供電，所述供電導軌為充電拖車供電，所述充電拖車用於承載待充電的電動汽車，並為電動汽車充電。

所述拖車循環軌道從高速公路地面下穿過或者採用高架橋從高速公路上方穿過，不影響其他車輛通行。

所述取電刷頭採用取電弓滑行刷電，類似於高鐵動車的取電方式，如滑行取電、面接觸取電等多種方式。

所述供電導軌還可以設置於充電通道側面，將取電臂也設置在運輸車體的側面，可以採用側刷式取電方式。

所述充電通道的進出口端設置有etc系統，用於記錄進入充電通道的電動汽車信息，便於管理和計費。

所述軌道設置於地面以下，將運輸車體的底板設置與地面齊平，方便車輛進入。

若選擇在城市道路建設充電系統，則以封閉式高架路或隧道式道路為主題。

在電動汽車電量不足時，車輛駛入充電通道，etc系統開始記錄車輛信息，將電動汽車駛入到充電拖車內，駕駛員將充電拖車上的供電插頭插入到插座內，充電拖車內的智能控制系統檢測到線路連接好後，啟動取電臂伸出，使取電刷頭與供電導軌吸合，開始向電動汽車充電，同時充電拖車啟動，使車輛在預定的軌道內勻速行駛，保持連續刷電，邊行駛邊充電；

在電動汽車充滿電後，充電拖車停止行進，智能控制系統驅動取電臂縮回，取電刷頭與供電導軌斷開，恢復至初始位置，將供電插頭拔掉，車輛駛出充電拖車，回歸高速公路正常車道，恢復正常行駛狀態；然後充電拖車沿拖車循環軌道行駛至對面的充電通道的起始位置，為對面行駛的車輛供電，如此形成循環。

本發明的有益效果是：本發明基於市場上的普通電動汽車而設計，其取電可靠安全，操作簡單，設置專用充電拖車，採用上空刷電，使汽車不停車也能充電，提高了電動汽車續航能力，易於電動汽車的推廣。

附圖說明

圖1為本發明充電拖車結構圖；

圖2為本發明供電系統框圖；

圖3為本發明道路設計分布圖；

圖4為本發明充電狀態結構圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

如圖1所示，一種電動汽車不停車充電用智能充電拖車，包括運輸車體51、蓄電池組52、滾輪53、取電臂54、取電刷頭55、供電插頭56、充供電電路及智能控制系統；滾輪53設置於運輸車體51底部，該滾輪53用於同軌道4相配合，能夠在軌道4上滑行；蓄電池組52設置於運輸車體51前部，該蓄電池組52通過充供電電路驅動滾輪53運行，取電臂54一端鉸接在運輸車體51的頭部或尾部一側，另一端與取電刷頭55相接，取電臂54鉸接端設置轉動裝置57，控制刷頭的升降。轉動裝置7與智能控制系統連接，通過控制取電臂轉動能夠使取電臂外端的刷頭完成升降動作。取電刷頭55通過充供電電路接至供電插頭56和蓄電池組52，可以為蓄電池組52供電，為充電插頭56供電，同時在導電狀態下能夠直接驅動滾輪53滑行，智能控制系統用於控制滾輪53運行速度以及取電臂54的伸縮。電動汽車8上設置有插座，插座與電動汽車8的供電系統電連接，插座的位置設置在駕駛室窗外一側a柱附近，便於插頭的插拔操作。該插座與充電拖車5上的供電插頭56相配合，將上述供電插頭56插入該插座後用於向電動汽車充電。

如圖2-4所示，一種使用上述充電拖車的充電系統，包括間隔設置於高速公路1雙向兩側的電動汽車充電通道2，兩組充電通道2的首尾兩端通過拖車循環軌道3相接，使其形成一個閉合的運行軌道；在充電通道2的地面上至少設有一組軌道4，軌道4延伸至拖車循環軌道3，拖車循環軌道3從高速公路1地面下穿過，不影響其他車輛通行。軌道4上滑動設置有充電拖車5，該充電拖車5可在軌道4上自動運行，充電通道2上方架設有供電導軌6，該供電導軌6採用高速公路路網電源7進行供電，供電導軌6為充電拖車5供電，充電拖車5用於承載待充電的電動汽車8，並為電動汽車8充電。

取電刷頭55採用取電弓滑行刷電，類似於高鐵動車的取電方式，如滑行取電、面接觸取電等多種方式。充電通道的進出口端設置有etc系統，用於記錄進入充電通道的電動汽車信息，便於管理和計費。

在電動汽車8電量不足時，車輛駛入充電通道2，etc系統開始記錄車輛信息，將電動汽車8駛入到充電拖車5內，駕駛員將充電拖車5上的供電插頭56插入到插座內，充電拖車5內的智能控制系統檢測到線路連接好後，啟動取電臂54伸出，使取電刷頭55與供電導軌6吸合，開始向電動汽車8充電，同時充電拖車5啟動，使車輛在預定的軌道內勻速行駛，保持連續刷電，邊行駛邊充電；

在電動汽車充滿電後，充電拖車5停止行進，智能控制系統驅動取電臂54縮回，取電刷頭55與供電導軌6斷開，恢復至初始位置，將供電插頭56拔掉，車輛駛出充電拖車5，回歸高速公路正常車道，恢復正常行駛狀態；然後充電拖車5沿拖車循環軌道3行駛至對面的充電通道的起始位置，為對面行駛的車輛供電，如此形成循環。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。