一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在充電道路旁使用的，能對電動汽車移動行走式充電和無線電量計費(fèi)的復(fù)合系統(tǒng)。所述的系統(tǒng)通過嵌入鋪設(shè)于道路路面的平行導(dǎo)電軌實(shí)現(xiàn)移動行走式充電集電，通過道路旁的多個一定間隔分布的充電集電輸送單元，將降壓后的三相動力電分別輸送到道路上的導(dǎo)電軌上；所述的系統(tǒng)還通過無線通訊管理器收集電動汽車上的電量計費(fèi)計算機(jī)模塊數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳送到中心計算機(jī)；系統(tǒng)包括導(dǎo)電軌單元、充電集電輸送單元、無線通訊管理器和中心計算機(jī)等。
【專利說明】
一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一般交通運(yùn)輸和電動汽車等行業(yè)的移動行走式充電和充電計費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油能源的緊張和環(huán)保環(huán)境惡化形勢的加劇，數(shù)量眾多的中小型汽車將采用電力等清潔能源的驅(qū)動，已經(jīng)成為汽車技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)開始大力發(fā)展推廣電動汽車。隨著高蓄能電池技術(shù)的采用，電動汽車?yán)m(xù)航能力有了進(jìn)一步提高，這樣，方便有效的充電技術(shù)就成為影響電動汽車能否廣泛實(shí)際應(yīng)用的重要因素。
[0003]目前方便有效的充電技術(shù)以移動式汽車充電技術(shù)為主，現(xiàn)有技術(shù)中有以下幾種行走移動式充電技術(shù)，一種是抽出單獨(dú)的充電車道，使用類似于電力機(jī)車或公共電車的高壓電纜充電，如瑞典在耶夫勒附近的充電高速公路，使用專門路道上方架設(shè)高壓動力電纜。這種技術(shù)難度不大，可應(yīng)用于大型車輛的充電，對廣大中小型車輛則無法使用，且改擴(kuò)建道路對現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)影響大，投資高，而且大大減少有效交通通過能力，加大道路擁堵緊張局面。
[0004]另外一種如專利《不停車充電系統(tǒng)和方法》(公布號:CN105429311A)所述，是通過在道路上鋪設(shè)感應(yīng)充電線圈，當(dāng)汽車通過時通過無線感應(yīng)為車內(nèi)電池充電。此方案沒有考慮到充電線圈密布的巨大成本，和高頻發(fā)生源密布的巨大成本;除此以外，大功率無線充電的效率低下也是所沒有考慮到的。
[0005]—種是如專利《電動汽車公路行駛隱型電軌自動充電裝置》(公告號CN103366459B)等所述，通過在道路中心護(hù)欄上加裝導(dǎo)電軌，汽車后腰部伸出集電桿，接觸于導(dǎo)電軌上取電。還有就是在路面上安裝鋪設(shè)導(dǎo)電軌等。
[0006]還有就是如專利《電動汽車公路行駛防水導(dǎo)軌自動充電裝置》(公告號:C N I O 2 6 2 9 4 O O B )、《一種在高速公路上使用的直流高壓電驅(qū)動裝置》(公布號CN104290605A)、《電動汽車公路行駛隱型電軌自動充電裝置》(公告號CN103366459B)等所述，通過在道路中心護(hù)欄上加裝導(dǎo)電軌，汽車后腰部伸出集電桿，接觸于導(dǎo)電軌上取電。此方案看似可行，但實(shí)際上存在許多問題，如護(hù)欄導(dǎo)電軌由于地勢影響和道路老化修補(bǔ)影響，離地高低很難在長距離上保持一個恒定，水平方向上由于汽車的左右偏動也很難保持恒定。為了集電桿不輕易脫落，又不能很緊密接觸導(dǎo)電軌，所以在高速時候很難保持集電桿的穩(wěn)定取電。充電汽車本身由于有較長的橫桿突出存在嚴(yán)重交通隱患，且機(jī)械機(jī)構(gòu)極其復(fù)雜的集電桿，遇到稍微異常的道路路面或行車異動時(如快速剎車、大的方向調(diào)整、雨雪結(jié)冰等等)，集電桿容易脫落，會導(dǎo)致本車和后面車輛的交通事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種方便有效和成本低下的行走時充電集電技術(shù)系統(tǒng)，在充電道路上使用時，能隨時對電動汽車進(jìn)行行走式充電，充電費(fèi)在收費(fèi)站集中繳納或事后信用結(jié)賬。所述的系統(tǒng)為靈巧的低成本導(dǎo)電軌鋪設(shè)單元與智能式高速信息處理能力和充電集電動力安全控制管理的綜合一體化系統(tǒng)，具備大電流充電管理計費(fèi)和快速安全啟停管理能力，可靠性高、工作壽命長。
[0008]為克服現(xiàn)有電動汽車公路行駛充電技術(shù)、計費(fèi)技術(shù)和動力安全控制技術(shù)的不足，本發(fā)明可采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種在充電道路旁使用的，能對電動汽車所充電量和充電電源及路面電軌安全進(jìn)行控制的管理控制系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括導(dǎo)電軌單元、充電集電輸送單元、無線通訊管理器和中心計算機(jī)等。所述的系統(tǒng)通過充電集電輸送單元把公路旁高壓動力線電源減壓后在單元內(nèi)部動力安全控制裝置控制下，輸送到導(dǎo)電軌單元，滿足電車汽車的移動行走式充電集電要求。所述的充電集電輸送單元與導(dǎo)電軌單元構(gòu)成一組長為一至二公里的充電集電單元路段，路段內(nèi)還包括多個無線通訊管理器。所述的充電集電輸送單元包括變壓器和動力安全控制裝置，具備降壓能力和安全控制輸出一百臺充電汽車同時充電的大電流能力。所述的導(dǎo)電軌單元是嵌入鋪設(shè)于充電道路上行車道或快車道路面的、單軌寬度十到二十厘米、長度十到三十米、導(dǎo)電軌單元長一到二公里的平行式雙軌導(dǎo)電金屬或合金板或型材。所述的無線通訊管理器，可與路面上電動汽車上的電量采集記錄器無線連接，分析車輛在充電道路上的充電量并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送中心計算機(jī)。
[0009]所述的充電集電輸送單元變壓器后的動力電源輸出，可照實(shí)際情況交流或整合成直流輸出，電壓等級可照實(shí)際情況定為80伏到120伏等級，或110伏到650伏等級，或650伏到1000伏等級。三相輸出的三個線電壓分別輸出到快車道上一付導(dǎo)電軌、行車道前后兩付導(dǎo)電軌，每個充電集電輸送單元具備大電流降壓能力，能安全控制輸出一到二公里區(qū)間內(nèi)一百臺中小型充電汽車同時充電的大電流能力。
[0010]所述的導(dǎo)電軌單元是嵌入鋪設(shè)于充電道路上行車道或快車道路面的、單軌寬度十到二十厘米、長度十到三十米、導(dǎo)電軌單元長一到二公里的平行式雙軌導(dǎo)電金屬或合金板或型材。所述的無線通訊管理器，可與路面上電動汽車上的電量采集記錄器無線連接，分析車輛在充電道路上的充電量并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送中心計算機(jī)。
[0011]所述的無線通訊管理器采用Zig-bee第四代中遠(yuǎn)距離技術(shù)與充電汽車上面的電量無線計費(fèi)器交換信息;所述Zig-bee是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。是一種具有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無線通信技術(shù)。其協(xié)議層和MAC層協(xié)議為IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)層由Zig-bee技術(shù)聯(lián)盟制定，其應(yīng)用層的開發(fā)應(yīng)用根據(jù)用戶自己的應(yīng)用需要，對其進(jìn)行開發(fā)。Zig-bee技術(shù)主要用于中等距離、小數(shù)據(jù)量、自組織通信，可以嵌入各式控制器。所述Zig-bee通訊模塊是一種成本較低、低功耗、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活的電子模塊。
[0012]所述的不平衡泄漏傳感器為非接觸式動力電源的環(huán)流取樣器，與內(nèi)置微處理器結(jié)合的開環(huán)式傳感器。
[0013]所述的視頻監(jiān)測捕捉分析部分使用高速數(shù)字圖像通訊處理芯片，能實(shí)時捕捉幾十個運(yùn)動目標(biāo)和不明物體闖入的異常圖像信息，芯片的高速處理能力迅速決策是否啟停動力電源的輸出。
[0014]所述的管理軟件是能對進(jìn)入充電道路上的汽車上的充電電量計費(fèi)信息收集計算機(jī)模塊做全權(quán)數(shù)據(jù)信息采集管理的最高權(quán)限級別軟件，這種權(quán)限是由車輛管理部門、車輛生產(chǎn)廠、車輛所屬人和充電道路權(quán)益人共同認(rèn)定授以的。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的技術(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)一步闡明本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)，能隨時對電動汽車進(jìn)行行走式充電，充電電量信息無線通訊管理，大電流充電快速安全啟停管理、可靠性高、工作壽命長，成本低。所述的系統(tǒng)為靈巧的低成本導(dǎo)電軌鋪設(shè)單元與智能式高速信息處理能力和充電集電動力安全控制管理的綜合一體化系統(tǒng)，包括導(dǎo)電軌鋪設(shè)單元(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)、(6)，充電集電輸送單元(7);無線通訊管理器(9)，中心計算機(jī)(10)，高壓動力電源輸入(8)等。充電集電輸送單元把公路旁高壓動力線電源減壓后在單元內(nèi)部動力安全控制裝置控制下，輸送大電流分別到快車道導(dǎo)電軌(1)、(2)，行車道前導(dǎo)電軌(3)、(4)，行車道后導(dǎo)電軌(5)、(6)，與配套的多個無線通訊管理器一起組成一段一到二公里長的充電集電單元路段。所述的無線通訊管理器采用Zig-bee第四代中遠(yuǎn)距離技術(shù)與充電汽車上面的電量無線計費(fèi)器交換信息，并把信息轉(zhuǎn)送到中心計算機(jī)(10);中心計算機(jī)完成充電道路終點(diǎn)交費(fèi)或網(wǎng)上信用交付款的管理工作。
[0018]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)施的限制，上述實(shí)施方式和說明書中描述的只是說明本發(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)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，包括導(dǎo)電軌單元、充電集電輸送單元、無線通訊管理器和中心計算機(jī)等。2.所述的導(dǎo)電軌單元是嵌入鋪設(shè)于充電道路上行車道或快車道路面的、單軌寬度十到二十厘米、長度十到三十米、導(dǎo)電軌單元長一到二公里的平行式雙軌導(dǎo)電金屬或合金板式或型材結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，所述的充電集電輸送單元，是將較高壓三相動力電源降壓后平衡輸送到單個導(dǎo)電軌單元，并對導(dǎo)電軌的集電充電輸出進(jìn)行安全監(jiān)控的智能用電安全控制管理模式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充電道路的供電集電和無線計費(fèi)復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線通訊管理器，是可與路面上電動汽車上的電量采集記錄器無線連接，分析車輛在充電道路上的充電量并轉(zhuǎn)送中心計算機(jī)的工作模式。
【文檔編號】B60M7/00GK105966267SQ201610474205
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】廖小雄, 廖逸, 潘敏
【申請人】潘敏