电动汽车行驶充电系统及其充电方法与流程

本发明涉及电动汽车的充电技术领域，特别涉及电动汽车的充电系统及充电方法。

背景技术：

在目前新能源电动汽车上，针对车载动力电池的充电方式，普遍采用固定式充电桩或采用车载充电机两种方式进行充电。

采用固定式充电桩进行充电,主要原因：充电过程较短，一般在3、4h左右；大电流对大容量电池进行快速充电。存在的问题是：①大电流充电，虽缩短充电时间，但对动力电池本身性能影响很大,且无法做到车辆的实时使用；②另加装大功率充电桩成本高，不可移动，充电很不方便。

采用车载充电机进行充电，主要原因：无需购置充电桩，连接家用220V交流电即可。存在问题：充电时间长，一般需7、8h以上，无法满足远距离、实时出行需求。

技术实现要素：

针对现有电动汽车充电存在的上述问题，申请人进行研究及改进，提供一种电动汽车行驶充电系统及充电方法，本发明采用如下方案：

一种电动汽车行驶充电系统，包括：

沿着道路铺设的滑触式充电轨道，所述充电轨道与电源连接，包括正极轨道及负极轨道；

安装于汽车上的充电连接组件、检测组件、及控制单元；所述充电连接组件与汽车电池连接并安装于汽车的底盘上，包括卷绕于线缆盘上的充电线缆及安装于线缆盘一侧的线缆控制组件，所述充电线缆的端部具有连接所述充电轨道的充电接头，所述充电接头上具有分别与所述正极轨道及负极轨道连接的正极接触头及负极接触头；所述检测组件位于汽车的底部，包括左右距离探测器，所述左右距离探测器检测汽车车身中心线与所述充电轨道中心线之间的偏移信号并将该偏移信号发送至控制单元，所述控制单元根据偏移信号控制所述充电轨道是否通电及是否启动线缆控制组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述线缆控制组件包括位于所述线缆盘的一侧的线缆调节杆，所述线缆调节杆的一端连接步进电机的输出轴，另一端通过接头连接充电线缆，所述步进电机固定于汽车底部并与所述控制单元连接，所述控制单元根据所述左右距离探测器检测的偏移信号控制所述步进电机的输出量。

所述检测组件还包括安装于所述接头上的上下距离探测头，所述上下距离探测头与控制单元连接，所述控制单元根据所述上下距离探测头检测的与所述充电轨道之间距离信号控制所述步进电机。

所述正极轨道及负极轨道铺设于公共道路的慢车车道的中心线两侧。

所述正极轨道与负极轨道之间设有抬高的绝缘隔断。

所述充电接头中内置有电磁铁，所述正极轨道与负极轨道之间安装带磁吸性的、抬高的隔断，所述电磁铁通电后可与所述隔断相吸。

所述隔断相对道路抬高的高度范围为10-18mm。

所述充电轨道为多段结构，每一段由独立的电源系统供电，所述电源系统与控制单元连接；铺设有充电轨道的道路上安装有感应探测头，控制单元根据感应探测头感应的车辆信号控制车辆下方充电轨道与对应的电源系统连通。

一种所述电动汽车行驶充电系统的充电方法，包括：电动汽车行驶至铺设有所述充电轨道的道路上，道路侧的感应探头检测到车辆信号，通过控制单元控制所述充电轨道通电；通过左右距离探测器检测的偏差距离＜100mm、持续时间＞8S时，所述控制单元启动步进电机并将充电接头中内置的电磁铁通电，步进电机驱动线缆调节杆转动，当上下距离探测头检测与充电轨道的距离为160mm，所述控制单元停止所述步进电机；所述充电接头通过磁力与充电轨道相吸，连接正极轨道及负极轨道。

作为上述技术方案的进一步改进：

电动汽车充电时的行驶速度低于50Km/h。

本发明的技术效果在于：

本发明应用于小型电动汽车上，充电装置的改装成本小，对车辆在普通道路行驶无影响，非充电状态下可与普通电动汽车一样行驶、充电；在高速、专用车道行驶时，持续充电行驶，续驶里程可达到800公里以上，有效地解决了充电时间长、电池成本高、续驶里程短等缺点。

附图说明

图1为本发明的中汽车前侧视图。

图2为本发明中汽车充电示意图。

图3为图2的局部放大图。

图中：1、正极轨道；2、负极轨道；3、线缆盘；4、充电线缆；5、充电接头；51、正极接触头；52、负极接触头；6、左右距离探测器；7、线缆调节杆；8、步进电机；9、接头；10、上下距离探测头；11、隔断；100、电动汽车。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1至图3所示，本实施例的电动汽车行驶充电系统，包括道路部分及车身部分：

道路部分包括：沿着道路铺设的滑触式充电轨道，充电轨道与电源连接，电源与道路路灯为同一电源供电，采用AC220V市电，有效地利用了城市输电线路，减少铺设成本；充电轨道包括正极轨道1及负极轨道2；正极轨道1及负极轨道2铺设于公共道路的慢车车道的中心线两侧；正极轨道1与负极轨道2之间设有抬高的绝缘隔断11；充电接头5中内置有电磁铁，正极轨道1与负极轨道2之间安装带磁吸性的、抬高的隔断11，电磁铁通电后可与隔断11相吸。隔断11相对道路抬高的高度范围为10-18mm。

车身部分包括：安装于电动汽车100上的充电连接组件、检测组件、及控制单元；充电连接组件与汽车电池连接并安装于汽车的底盘上，包括卷绕于线缆盘3上的充电线缆4及安装于线缆盘3一侧的线缆控制组件，充电线缆4的端部具有连接充电轨道的充电接头5，充电接头5上具有分别与正极轨道1及负极轨道2连接的正极接触头51及负极接触头52；检测组件位于汽车的底部，包括左右距离探测器6，左右距离探测器6检测汽车车身中心线与充电轨道中心线之间的偏移信号并将该偏移信号发送至控制单元，控制单元根据偏移信号控制充电轨道是否通电及是否启动线缆控制组件。

如图2、图3所示，线缆控制组件包括位于线缆盘3的一侧的线缆调节杆7，线缆调节杆7的一端连接步进电机8的输出轴，另一端通过接头9连接充电线缆4，步进电机8固定于汽车底部并与控制单元连接，控制单元根据左右距离探测器6检测的偏移信号控制步进电机8的输出量。线缆盘3中国具有盘式弹簧，充电线缆4卷绕在线缆盘3上，始终受到弹性卷绕作用，通过与线缆调节杆7对充电线缆4进行伸缩调节，避免因车辆行驶缓急而出现线缆拉断现象。

如图3所示，检测组件还包括安装于接头9上的上下距离探测头10，上下距离探测头10与控制单元连接，控制单元根据上下距离探测头10检测的与充电轨道之间距离信号控制步进电机8。

本发明中，充电轨道为多段结构，每一段由独立的电源系统供电，电源系统与控制单元连接；铺设有充电轨道的道路上安装有感应探测头，控制单元根据感应探测头感应的车辆信号控制车辆下方充电轨道与对应的电源系统连通。

本实例的电动汽车行驶充电系统的充电方法，包括：电动汽车行驶至铺设有充电轨道的道路上，行驶速度低于50Km/h。道路侧的感应探头检测到车辆信号，通过控制单元控制充电轨道通电；通过左右距离探测器6检测的偏差距离＜100mm、持续时间＞8S时，控制单元启动步进电机8并接通充电接头5中的电磁铁，步进电机8驱动线缆调节杆7转动，当上下距离探测头10检测与充电轨道的距离为160mm，控制单元停止步进电机8；充电轨道与充电接头5相吸，充电接头5的正极接触头51及负极接触头52分别与正极轨道1及负极轨道2接触，控制单元控制步进电机8反转，将线缆调节杆7向上摆动将接头9抬高一段距离；当充电完成后，汽车行驶至无充电轨道的路段或者驶离充电轨道，道路侧的感应探头丢失汽车信号，控制单元断开充电轨道与电源连接，并断开充电接头5中的电磁铁，控制步进电机5反转，充电线缆4在线缆盘3自身的弹性回转作用下回收至汽车底部。充电时，利用线缆调节杆7将接头9抬高一段距离，其目的是保证接头9与地面的安全距离。

本发明中，控制单元包括两组，第一组控制道路上充电轨道的通电状态，另一组控制汽车上步进电机8、接头9的工作状态。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。