自動供電和斷電的智能電動汽車充電系統的制作方法

本發明涉及電動汽車充電技術領域，具體涉及一種自動供電和斷電的智能電動汽車充電系統。

背景技術：

發展電動汽車產業勢在必行：首先，解決大氣環境污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“零污染”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。純電動汽車百公里耗電量19kwh左右，費用低于12元，隨著技術進步費用將進一步降低，而燃油汽車百公里平均耗油10升，費用高于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于燃油汽車。

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、無污染、使用費用低的交通工具，發展緩慢的主要原因是由于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，電動汽車的里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里程通常在80公里以內，而且隨著高速路網不斷拓展，絕大多數汽車用戶周邊100公里范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100公里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借助高速公路網的充供電導軌，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導軌，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，這樣依托導軌這套充供電導軌，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導軌，而該供電系統一直處于導電狀態，容易引發觸電事故，存在安全隱患。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于提供一種智能化程度高，安全性能好的自動供電和斷電的智能電動汽車充電系統。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種自動供電和斷電的智能電動汽車充電系統，其特征在于包括：充供電導軌、高速公路路網電源、電磁閥、取電刷頭、紅外線接收模塊、紅外線發射模塊，所述充供電導軌設置在隔離帶的兩側，且所述充供電導軌分段連續排列，相鄰段彼此絕緣，所述充供電導軌通過電磁閥并聯在高速公路路網電源上，所述取電刷頭設置于電動汽車的取電臂外端，從充供電導軌上滑行或滾動刷取電能，所述紅外線發射模塊設置于車內，所述紅外線接收模塊設置在隔離帶上用于接收紅外線發射模塊發射的紅外控制信號，所述紅外線接收模塊與電磁閥連接，所述隔離帶內側設置防撞柱，防止車輛發生碰撞破壞充供電導軌。

在電動汽車電量不足使，駛入充電通道，取電臂伸出，使取電刷頭與充供電導軌接觸，車上的紅外線發射模塊向前發射紅外線信號，距離紅外線發射模塊前方的紅外線接收模塊接收到信號后，驅動電磁閥動作，接通電源，使該段內的充供電導軌供電，當取電刷頭脫離該段充供電導軌后，該段充供電導軌延時2-5秒斷電，同時前方的充供電導軌接通電源，以此延續；實現在車輛行駛過程中為電動汽車行駛供電，同步為車輛電池充電，保證取電刷頭接觸的所在充供電導軌及車輛臨近的前方區域內的充供電導軌有電，其它的充供電導軌處于斷電狀態；待充滿電后自動關閉供電控制系統，電動汽車恢復正常狀態。

所述防撞柱采用泡沫鋁材料制成，泡沫鋁具有很好的吸能效果，能夠根據預定的潰縮機制，最大限度地抵消碰撞時發生的沖擊能，保護車輛內乘員安全，以及充供電導軌不受損壞。

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軌進入下一段充供電導軌時，異步電刷中的一個接觸點與上一段的充供電導軌還未脫離，另一個接觸點已經與下一段充供電導軌相接觸，以減少取電刷頭從一段充供電導軌跨入下一段充供電導軌時產生電火花。

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。

本發明的有益效果是：本發明基于智能汽車而設計，其取電可靠安全，自動化程度高，適用性好，即使汽車在行走中充電也不影響其行駛，提高了智能電動汽車行駛的智能化和有序性，增強道路安全性。

附圖說明

圖1為本發明原理框圖；

圖2為本發明充供電導軌與車道分布俯視圖。

具體實施方式

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

實施例1

如圖1、圖2所示，一種自動供電和斷電的智能電動汽車充電系統，包括：充供電導軌1、高速公路路網電源2、電磁閥3、取電刷頭4、紅外線接收模塊5、紅外線發射模塊6，充供電導軌1設置在隔離帶的兩側，且充供電導軌1分段連續排列，相鄰段彼此絕緣，充供電導軌1通過電磁閥3并聯在高速公路路網電源2上，取電刷頭4設置于電動汽車7的取電臂外端，取電刷頭4從充供電導軌1上滑行或滾動刷取電能，紅外線發射模塊6設置于電動汽車7內，紅外線接收模塊5設置在隔離帶上用于接收紅外線發射模塊6發射的紅外控制信號，紅外線接收模塊5與電磁閥3連接，隔離帶內側設置防撞柱8，防止車輛發生碰撞破壞充供電導軌。

在電動汽車電量不足使，駛入充電通道，取電臂伸出，使取電刷頭4與充供電導軌1接觸，電動汽車7上的紅外線發射模塊6向前發射紅外線信號，距離紅外線發射模塊6前方的紅外線接收模塊5接收到信號后，驅動電磁閥3動作，接通電源，使該段內的充供電導軌1供電，當取電刷頭4脫離該段充供電導軌1后，該段充供電導軌1延時2-5秒斷電，同時前方的充供電導軌1接通電源，以此延續；實現在車輛行駛過程中為電動汽車7行駛供電，同步為車輛電池充電，保證取電刷頭4接觸的所在充供電導軌1及車輛臨近的前方區域內的充供電導軌有電，其它的充供電導軌處于斷電狀態；待充滿電后自動關閉供電系統，電動汽車7恢復正常狀態。

防撞柱8采用泡沫鋁材料制成，泡沫鋁具有很好的吸能效果，能夠根據預定的潰縮機制，最大限度地抵消碰撞時發生的沖擊能，保護車輛內乘員安全，以及充供電導軌不受損壞。

取電刷頭4采用異步電刷，即在取電刷頭由上一段充供電導軌進入下一段充供電導軌時，異步電刷中的一個接觸點與上一段的充供電導軌還未脫離，另一個接觸點已經與下一段充供電導軌相接觸，以減少取電刷頭從一段充供電導軌跨入下一段充供電導軌時產生電火花。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。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范圍的前提下，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范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。