本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種電動(dòng)汽車行車道路非接觸型供電方法，適用于所有電動(dòng)汽車，包括純電動(dòng)汽車，燃油、電池兩用汽車和燃油加電機(jī)的汽車。

技術(shù)背景

目前，電動(dòng)汽車電池續(xù)航能力有限是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的主要因素。在行車道路上，特別是在高速行車道路上，還沒有一種通過供電線路的電源對(duì)電動(dòng)汽車供電的技術(shù)方案或產(chǎn)品。如果采用沿高速行車道路設(shè)置電動(dòng)汽車充電樁的方法，投資巨大，維護(hù)手續(xù)復(fù)雜，成本過高，因此市場上急需一種低成本高效率的電動(dòng)汽車供電技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力有限而發(fā)明。在行車道路上設(shè)置供電軌道，供電軌道為由初級(jí)線圈和導(dǎo)磁材料組成的電磁感應(yīng)裝置，配合電動(dòng)汽車上電源引導(dǎo)裝置的次級(jí)線圈，通過線圈磁芯的緊貼移動(dòng)接觸而將感應(yīng)電流引導(dǎo)到電動(dòng)汽車上。電動(dòng)汽車行駛過程中，電源引導(dǎo)裝置與供電軌道可以隨時(shí)連通或斷開，當(dāng)電動(dòng)汽車的電源引導(dǎo)裝置連通供電軌道的時(shí)候，行車道路電源對(duì)電動(dòng)汽車供電或充電，當(dāng)電動(dòng)汽車因需要超車或者其他原因離開供電軌道的時(shí)候，電源引導(dǎo)裝置與供電軌道斷開，此時(shí)電動(dòng)汽車使用配備的電池或者燃油動(dòng)力繼續(xù)行駛。這樣電動(dòng)汽車就做到了大部分時(shí)間靠行車道路電源供電或充電，而其他短時(shí)間的機(jī)動(dòng)路線行駛可以使用自帶的電池或者燃油提供動(dòng)力。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，沿行車道路設(shè)置有配電裝置，配電裝置通過供電線路給供電軌道供電，供電軌道沿行車道路路面縱向設(shè)置；電動(dòng)汽車上設(shè)置有電源引導(dǎo)裝置，通過電源引導(dǎo)裝置，將供電軌道上的電源引導(dǎo)連接到電動(dòng)汽車上，電源引導(dǎo)裝置與供電軌道的接觸通過磁性材料的吸合完成，且可以隨時(shí)連通或斷開。供電軌道由帶磁芯的初級(jí)線圈、分段磁芯、主軌道磁芯等組成，當(dāng)電動(dòng)汽車的次級(jí)線圈的磁芯緊貼主軌道磁芯移動(dòng)時(shí)，由初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場經(jīng)由初級(jí)線圈磁芯、分段磁芯、主軌道磁芯與次級(jí)線圈形成磁場回路，因而在次級(jí)線圈上產(chǎn)生電流，于是提供給電動(dòng)汽車動(dòng)力。電動(dòng)汽車大部分時(shí)間靠有供電軌道的行車道路電源供電或充電，而其他短時(shí)間的機(jī)動(dòng)路線行駛可以使用自帶的電池或者燃油提供動(dòng)力。這樣既大大增加了電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，而且也大大降低了能耗成本。行車道路電源包括大型發(fā)電廠的供電線路、小型發(fā)電廠補(bǔ)充供電以及太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等的補(bǔ)充電源等。

附圖說明

圖1是初級(jí)線圈磁芯串接在主軌道磁芯上的電磁感應(yīng)式供電軌道示意圖。

圖2是初級(jí)線圈磁芯并接在主軌道磁芯的兩條磁芯之間的電磁感應(yīng)式供電軌道示意圖。

圖3是次級(jí)線圈緊貼平置與主軌道磁芯上的示意圖。

圖4是次級(jí)線圈磁芯在軌道凹槽中兩端緊貼主軌道磁芯側(cè)壁運(yùn)行的示意圖。

圖5是電磁感應(yīng)式供電軌道設(shè)置于行車道路路面以下的示意圖。

圖6是電磁感應(yīng)式供電軌道設(shè)置于行車道路路面以上的示意圖。

圖7是與主軌道磁芯平行設(shè)置的凹槽型導(dǎo)軌的示意圖。

圖8是電動(dòng)汽車在設(shè)置有電磁感應(yīng)式供電軌道行車道路上行駛的示意圖。

圖9是沿行車道路設(shè)置的其他用電器原理示意圖。

1.行車道路，2.電磁感應(yīng)式供電軌道，3.初級(jí)線圈，4.磁芯，5.主軌道磁芯，6.分段磁芯，7.次級(jí)線圈，8.電源動(dòng)態(tài)引導(dǎo)裝置，9.電動(dòng)汽車，10.凹槽型導(dǎo)軌，11.受電頭，12.永磁吸頭，13.初級(jí)線圈自動(dòng)開關(guān)，14.軌道凹槽，15.受電桿，16.受電桿分支，17.著地滾輪，18.常開開關(guān)，19.觸控頭，20.填充塊，21.平面型主軌道，22.凸起型主軌道，23.凸起面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖加以說明。

在行車道路1上沿行車道路1縱向設(shè)置有兩條與行車道路1基本平行的電磁感應(yīng)式供電軌道2，該電磁感應(yīng)式供電軌道2由帶磁芯的初級(jí)線圈3和高導(dǎo)磁材料的磁芯4組成，磁芯4分為主軌道磁芯5和分段磁芯6，主軌道磁芯5為兩條平行的導(dǎo)磁體，緊貼主軌道磁芯5有可以平行移動(dòng)的帶磁芯的次級(jí)線圈7，次級(jí)線圈7的磁芯的兩端始終與主軌道磁芯5緊貼且沿著主軌道磁芯5方向移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向與主軌道磁芯5縱向平行；次級(jí)線圈7的線圈引線通過電源動(dòng)態(tài)引導(dǎo)裝置8連接到電動(dòng)汽車9上；當(dāng)次級(jí)線圈7隨電動(dòng)汽車9的運(yùn)動(dòng)在主軌道磁芯5上滑移時(shí)，初級(jí)線圈3產(chǎn)生的磁場可以在次級(jí)線圈7的磁芯與主軌道磁芯5和分段磁芯6形成磁場回路，因而在次級(jí)線圈7上產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流通過電源動(dòng)態(tài)引導(dǎo)裝置8連接到電動(dòng)汽車9上為其提供動(dòng)力。

沿主軌道磁芯5還設(shè)置有與其平行的凹槽型導(dǎo)軌10，該凹槽型導(dǎo)軌10由 導(dǎo)磁材料組成，凹槽型導(dǎo)軌10的邊沿與軌道磁芯5上表面基本等高，其凹槽底部低于軌道磁芯5上表面；電源動(dòng)態(tài)引導(dǎo)裝置8的末端，也就是與主軌道磁芯5上表面接觸端為受電頭(11)，受電頭(11)包括次級(jí)線圈7和永磁吸頭12，當(dāng)永磁吸頭12接近導(dǎo)磁材料的凹槽型導(dǎo)軌10時(shí)，便吸附其上，并隨電動(dòng)汽車9的運(yùn)動(dòng)而向前滑移，其作用是靠自身的吸附力將次級(jí)線圈7也緊緊壓貼在凹槽型導(dǎo)軌10上并在其上面滑移。

圖1中，電磁感應(yīng)式供電軌道2由帶磁芯的初級(jí)線圈3、主軌道磁芯5、分段磁芯6、初級(jí)線圈自動(dòng)開關(guān)13和填充塊20組成。當(dāng)電動(dòng)汽車9行駛接近或到達(dá)某一初級(jí)線圈3位置時(shí)，初級(jí)線圈3接通電源，其磁場經(jīng)過初級(jí)線圈3的磁芯、主軌道磁芯5、分段磁芯6、和次級(jí)線圈7的磁芯形成交變磁場回路，該交變磁場回路在次級(jí)線圈7上產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流通過導(dǎo)線輸送到電動(dòng)汽車9上，為其電池充電或直接提供動(dòng)力。由于初級(jí)線圈3的設(shè)置而導(dǎo)致主軌道磁芯5的彎曲凹陷部位，由非導(dǎo)磁材料的填充塊20填充，以保證主軌道磁芯5的整體平滑性。

初級(jí)線圈自動(dòng)開關(guān)13可以是感應(yīng)式也可以是接觸式，也可以是其他任何形式的，當(dāng)電動(dòng)汽車9接近或經(jīng)過某一初級(jí)線圈3時(shí)，該處的初級(jí)線圈3的初級(jí)線圈自動(dòng)開關(guān)13自動(dòng)接通，而當(dāng)電動(dòng)汽車9駛離時(shí)，其初級(jí)線圈自動(dòng)開關(guān)13也自動(dòng)斷開而接通下一級(jí)的初級(jí)線圈3；總之，要保證電動(dòng)汽車9經(jīng)過時(shí)，其上的次級(jí)線圈7最近接的初級(jí)線圈3接通電源而其他初級(jí)線圈3都斷開電源，以此類推。分段磁芯6可以是固定的，也可以設(shè)置成動(dòng)態(tài)的，也就是當(dāng)電動(dòng)汽車9經(jīng)過時(shí)，其附近的分段磁芯6復(fù)位到與初級(jí)線圈3的磁芯、主軌道磁芯5、次級(jí)線圈7的磁芯能形成磁場回路的狀態(tài)，而電動(dòng)汽車9駛離時(shí)，則退位到磁路斷開狀態(tài)。

圖2中，原理與圖1類似，不同之處在于，初級(jí)線圈3的磁芯不是串接在主軌道磁芯5上，而是并接在主軌道磁芯5的側(cè)壁，初級(jí)變壓器3的磁芯、主軌道磁芯5以及次級(jí)線圈7的磁芯形成磁場回路。

圖3是次級(jí)線圈7緊貼平置于主軌道磁芯上的示意圖。圖3中，初級(jí)線圈3的磁芯緊貼且平置于主軌道磁芯5的上表面，且可以沿著主軌道磁芯5上表面水平滑移，要保證次級(jí)線圈7始終能夠與主軌道磁芯5和初級(jí)線圈3的磁芯形成磁場回路。

圖4是次級(jí)線圈磁芯在軌道凹槽中兩端緊貼主軌道磁芯側(cè)壁運(yùn)行的示意圖。圖4與圖3原理大致相同，不同之處在于次級(jí)線圈7的磁芯是置于主軌道磁芯5的兩條磁芯之間的，也就是在主軌道磁芯5的兩條磁芯之間為凹槽型空間，稱為軌道凹槽14，次級(jí)線圈7的磁芯置于軌道凹槽14間，并且次級(jí)線圈7的磁芯兩端緊貼主軌道磁芯5的側(cè)壁滑移；要保證次級(jí)線圈7的磁芯始終能夠與主軌道磁芯5、初級(jí)線圈3的磁芯以及分段磁芯6形成磁場回路。

圖5是電磁感應(yīng)式供電軌道設(shè)置于行車道路路面以下的示意圖。電磁感應(yīng)式供電軌道2是置于行車道路1路面下的，主軌道磁芯5的上表面與行車道路1的表面等高，以便次級(jí)線圈7的磁芯能夠緊貼其上滑移。

圖6是電磁感應(yīng)式供電軌道設(shè)置于行車道路路面以上的示意圖。電磁感應(yīng)式供電軌道2是置于行車道路1路面之上，主軌道磁芯5的上表面高出行車道路1的表面，目的是在設(shè)置電磁感應(yīng)式供電軌道2時(shí)不破壞原有行車道路路面。

圖7是與主軌道磁芯平行設(shè)置的凹槽凹槽型導(dǎo)軌的示意圖。圖7與圖5類似，不同之處是給出了凹槽型導(dǎo)軌10的示意。當(dāng)次級(jí)線圈7的磁芯在主 軌道磁芯5上移動(dòng)時(shí)，永磁材料的引導(dǎo)體20緊緊吸附在磁芯材料的凹槽型導(dǎo)軌10上，因而也就可以保證次級(jí)線圈7的磁芯也能緊貼主軌道磁芯5的上表面而滑移。

圖8是電動(dòng)汽車在設(shè)置有電磁感應(yīng)式供電軌道行車道路上行駛的示意圖。電動(dòng)汽車9上受電桿15端部連接有著地滾輪17，其后還連接有受電桿分支16，受電桿分支16連接著次級(jí)線圈7，當(dāng)電動(dòng)汽車9行駛時(shí)，拖動(dòng)次級(jí)線圈7也一同運(yùn)動(dòng)，因而能夠從主軌道磁芯5上獲取感應(yīng)電流。

圖9是沿行車道路設(shè)置的其他用電器原理示意圖。初級(jí)線圈3上設(shè)置有常開開關(guān)18，次級(jí)線圈7上有觸控頭19，當(dāng)連接有用電器的次級(jí)線圈7貼近初級(jí)線圈3的時(shí)候，次級(jí)線圈7上的觸控頭19將初級(jí)線圈3上的常開開關(guān)18接通，初級(jí)線圈3產(chǎn)生的交變磁場通過次級(jí)線圈3的磁芯在次級(jí)線圈7上產(chǎn)生感應(yīng)電流，次級(jí)線圈7給用電器供電。

在實(shí)際應(yīng)用中，如采用軌道凹槽14的電磁感應(yīng)供電方式，也可以省略凹槽型導(dǎo)軌10，即將二者的功能合一；當(dāng)然也可以不省略。

對(duì)于現(xiàn)有普通燃油汽車，可以采用加裝電機(jī)的方式而應(yīng)用于該裝置上，這樣就大大降低了汽車改型成本。

電源動(dòng)態(tài)引導(dǎo)裝置8還可以設(shè)置伸縮裝置、引導(dǎo)裝置、遙控裝置等，以便于收放和引導(dǎo)受電頭11的永磁吸頭12快速進(jìn)入凹槽型導(dǎo)軌10。