自动供电和断电的智能电动汽车充电系统的制作方法

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种自动供电和断电的智能电动汽车充电系统。

背景技术：

发展电动汽车产业势在必行：首先，解决大气环境污染客观要求发展电动汽车产业。燃油汽车会排放出大量破坏生态环境的有害气体，电动汽车以电能为动力，行使时不仅没有废气排出，而且噪音较小，是最被看好的“零污染”汽车。其次，化石能源不断枯竭迫切要求发展电动汽车产业。随着全球能源消耗的增加，地球的矿物能源将面临枯竭，因此发展电动汽车也是应对化石能源不断枯竭的客观需要。另外，经济实惠是发展电动汽车产业的内生动力。纯电动汽车百公里耗电量19kwh左右，费用低于12元，随着技术进步费用将进一步降低，而燃油汽车百公里平均耗油10升，费用高于65元，随着化石资源的枯竭，费用将会快速升高，电动汽车能耗费用远远低于燃油汽车。

制约电动汽车产业快速发展的瓶颈：电动汽车作为一种新能源汽车，既然是零排放、无污染、使用费用低的交通工具，发展缓慢的主要原因是由于汽车电池电能存储技术不过关，一是电池容量偏低，不能满足长距离行驶需要。二是电池常规充电慢，快速充电损坏电池，无法像加油站那样快捷方便地充电。

传统思路无法解决电动汽车发展瓶颈：研究发现只有当每公斤电池的存电能力达到1度电时，电动汽车的里程忧虑问题才能得以解决，但这样的电池短期内难以生产出来而且价格高达百万元。仅仅依靠电池研发无疑将电动汽车的发展带入死循环。

考虑到近80％的汽车用户每日实际行驶里程通常在80公里以内，而且随着高速路网不断拓展，绝大多数汽车用户周边100公里范围内都能接触高速公路，这一现状为本发明的技术实现提供了巨大可能：当前电动汽车的200公里左右的电池容量水平，使短途行驶依靠自身电池夜间充电即可保证足够容量，超过100公里的远程出行依靠高速电网供电实现无限续航，这样储电续航能力不足的电动汽车借助高速公路网的充供电导轨，巧妙地解决了远程无限续航的难题。

如公开(公告)号cn104527461a公开了一种能够无限远程续航的电动汽车及其有轨化移动充供电导轨，其技术方案为在高速公路中央隔离带的两侧铺设供电的导轨，带有刷电和导航控制装置的电动汽车能够在行驶中连接导轨进行充供电，这样依托导轨这套充供电导轨，电动汽车可以在高速公路上实现无限远程续航。可以解决当前电动汽车续航里程有限只能在本地短途行驶和电池成本高的难题，有利于电动汽车行业的发展和电动汽车的普及。

但该设计依靠在高速公路中间隔离带的两侧设置方便电动汽车取电的充供电导轨，而该供电系统一直处于导电状态，容易引发触电事故，存在安全隐患。本申请在上述专利的基础上进行改进，使其更加安全、智能，特此，提出本申请。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种智能化程度高，安全性能好的自动供电和断电的智能电动汽车充电系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种自动供电和断电的智能电动汽车充电系统，其特征在于包括：充供电导轨、高速公路路网电源、电磁阀、取电刷头、红外线接收模块、红外线发射模块，所述充供电导轨设置在隔离带的两侧，且所述充供电导轨分段连续排列，相邻段彼此绝缘，所述充供电导轨通过电磁阀并联在高速公路路网电源上，所述取电刷头设置于电动汽车的取电臂外端，从充供电导轨上滑行或滚动刷取电能，所述红外线发射模块设置于车内，所述红外线接收模块设置在隔离带上用于接收红外线发射模块发射的红外控制信号，所述红外线接收模块与电磁阀连接，所述隔离带内侧设置防撞柱，防止车辆发生碰撞破坏充供电导轨。

在电动汽车电量不足使，驶入充电通道，取电臂伸出，使取电刷头与充供电导轨接触，车上的红外线发射模块向前发射红外线信号，距离红外线发射模块前方的红外线接收模块接收到信号后，驱动电磁阀动作，接通电源，使该段内的充供电导轨供电，当取电刷头脱离该段充供电导轨后，该段充供电导轨延时2-5秒断电，同时前方的充供电导轨接通电源，以此延续；实现在车辆行驶过程中为电动汽车行驶供电，同步为车辆电池充电，保证取电刷头接触的所在充供电导轨及车辆临近的前方区域内的充供电导轨有电，其它的充供电导轨处于断电状态；待充满电后自动关闭供电控制系统，电动汽车恢复正常状态。

所述防撞柱采用泡沫铝材料制成，泡沫铝具有很好的吸能效果，能够根据预定的溃缩机制，最大限度地抵消碰撞时发生的冲击能，保护车辆内乘员安全，以及充供电导轨不受损坏。

所述取电刷头采用异步电刷，即在取电刷头由上一段充供电导轨进入下一段充供电导轨时，异步电刷中的一个接触点与上一段的充供电导轨还未脱离，另一个接触点已经与下一段充供电导轨相接触，以减少取电刷头从一段充供电导轨跨入下一段充供电导轨时产生电火花。

若选择在城市道路建设充电系统，则以封闭式高架路或隧道式道路为主题。

本发明的有益效果是：本发明基于智能汽车而设计，其取电可靠安全，自动化程度高，适用性好，即使汽车在行走中充电也不影响其行驶，提高了智能电动汽车行驶的智能化和有序性，增强道路安全性。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明充供电导轨与车道分布俯视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1、图2所示，一种自动供电和断电的智能电动汽车充电系统，包括：充供电导轨1、高速公路路网电源2、电磁阀3、取电刷头4、红外线接收模块5、红外线发射模块6，充供电导轨1设置在隔离带的两侧，且充供电导轨1分段连续排列，相邻段彼此绝缘，充供电导轨1通过电磁阀3并联在高速公路路网电源2上，取电刷头4设置于电动汽车7的取电臂外端，取电刷头4从充供电导轨1上滑行或滚动刷取电能，红外线发射模块6设置于电动汽车7内，红外线接收模块5设置在隔离带上用于接收红外线发射模块6发射的红外控制信号，红外线接收模块5与电磁阀3连接，隔离带内侧设置防撞柱8，防止车辆发生碰撞破坏充供电导轨。

在电动汽车电量不足使，驶入充电通道，取电臂伸出，使取电刷头4与充供电导轨1接触，电动汽车7上的红外线发射模块6向前发射红外线信号，距离红外线发射模块6前方的红外线接收模块5接收到信号后，驱动电磁阀3动作，接通电源，使该段内的充供电导轨1供电，当取电刷头4脱离该段充供电导轨1后，该段充供电导轨1延时2-5秒断电，同时前方的充供电导轨1接通电源，以此延续；实现在车辆行驶过程中为电动汽车7行驶供电，同步为车辆电池充电，保证取电刷头4接触的所在充供电导轨1及车辆临近的前方区域内的充供电导轨有电，其它的充供电导轨处于断电状态；待充满电后自动关闭供电系统，电动汽车7恢复正常状态。

防撞柱8采用泡沫铝材料制成，泡沫铝具有很好的吸能效果，能够根据预定的溃缩机制，最大限度地抵消碰撞时发生的冲击能，保护车辆内乘员安全，以及充供电导轨不受损坏。

取电刷头4采用异步电刷，即在取电刷头由上一段充供电导轨进入下一段充供电导轨时，异步电刷中的一个接触点与上一段的充供电导轨还未脱离，另一个接触点已经与下一段充供电导轨相接触，以减少取电刷头从一段充供电导轨跨入下一段充供电导轨时产生电火花。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。