一种提供电动力的公路交通系统及获取电动力的方法与流程

本发明涉及一种提供电动力的公路交通系统及获取电动力的方法，属于电动机车供电技术领域。

背景技术：

现有的机车，以内燃机动力为主要形式，电力驱动占有份额有限。由于雾霾等环境因素的原因，国家提倡推广使用新能源及新能源机车。但限于目前电力驱动机车主要以电池供电为主，电池的续航能力差、充电桩的建设场地不足、充电时间过长、电池的生产与报废对环境所产生的污染等系列问题，困扰着新能源机车的发展。同时单纯以续航能力为最大为目标时，严重增加了机车的制造成本，也制约了电动机车的发展。

现有的城市道路及高速公路网，只提供车行路面及附属标记，基本上不提供车行动力，只有少数城市的公交线路上，空中有供电线，供电动和双动力的公交车使用。但这些供电线只给专用的公交车供电，并不能满足电动机车在高速路上高速行驶并供电的要求。

技术实现要素：

本发明的其中一个目的在于，提供一种提供电动力的公路交通系统，它可以有效解决现有技术中存在的问题，可以实现为普通的电动机车供电，其有利于电动机车的自动接入与脱离，并且满足机车在高速路上行驶的要求；本发明的另外一个目的在于，提供一种从所述公路交通系统获取电动力的方法，可以实现电动机车高压安全用电，同时可以方便自动接入和脱离。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种提供电动力的公路交通系统，包括：路网蓄电站网，所述的路网蓄电站网中包括架设于道路上空的火线、架设于道路上空或铺设于道路上的零线和多个路网蓄电站，多个路网蓄电站之间通过路网供电线路连接；路网蓄电站通过架设于道路上空的火线为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，并将电流导出至架设于道路上空或铺设于道路上的零线上。

优选的，将绿色能源(即清洁能源)产生的电力(如太阳能电、风电、水电、火电等)通过国家电网或专用电网，输送至路网蓄电站网，为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，从而可以优化我国的能源结构，有效减少雾霾的发生，为实现绿色可持续发展奠定基础。

优选的，铺设于道路上的零线呈鱼排骨形状，其尖端朝向电动机车行进的方向，其中，两侧的排骨部分较细，中间的脊骨部分较宽，从而可以把电动机车下方与零线接触的滑块向中间主铺地零线上引导，将电流导入主要的回流线路，进一步提高了高压用电的安全性；

优选的，脊骨与单向车道的中线重合，或是脊骨设于单向车道的中部，便于电动机车下方零线接触滑块向中间引导的同时，也使得电动机车在行驶中充电的同时保证了行车的安全性。

前述的提供电动力的公路交通系统中，铺设于道路上的零线采用磁性材料；且所述零线呈扁平铜片状，从而可以使得电动机车在行驶过程中，保证电动机车上的磁性滑块与零线始终良好接触。架设于道路上空的火线和零线均采用耐磨损的良导体材料制造，与受电弓的接触面扁平，且形状、颜色稳定，并在一定位置设特殊图形标记，便于灰度识别。

从前述公路交通系统获取电动力的方法，包括以下步骤：若电动机车识别出供电线路中的架设于道路上空的火线并获得用户授权后，则控制电动机车上的受电弓与所述火线接触获取电动力，然后控制电动机车上的导线与架设于道路上空或铺设于道路上的零线接触将电流导入零线。优选为，电动机车通过灰度识别的方式智能识别出供电线路中的架设于道路上空的火线，相对于其他的方式，不用考虑色彩，简单好用，而且不仅不易受强电磁场的干扰，而且也不易受天气结霜等干扰。而采用射频的方式，易受强电磁场的干扰；采用图像识别的方式，易受天气结霜等干扰。

优选的，当所述的零线铺设于道路上时，利用设于电动机车下方的滑块将电动机车上的导线与零线接触；其中，所述的滑块采用强磁性良导体，滑块与电动机车上的导线连接，从而可以使得电动机车在行驶过程中，保证电动机车上的磁性滑块与磁性零线始终良好接触，进一步保证了高压用电的安全性。

本发明所述的获取电动力的方法，具体包括以下步骤：

s1，若电动机车自动识别出供电线路中的架设于道路上空的火线，并获得用户授权后，则通过通信模块发送信息至数据处理单元；

s2，数据处理单元获得用户授权后，则控制机械伸缩模块，使得受电弓与所述火线接触获取电动力；然后数据处理单元控制电动机车下方的伸缩卷扬器放出导线，导线底端的滑块触地后，在其强磁的作用下，寻找并与路面上铺设的鱼排骨形状的零线相接触，并在两侧排骨零线的导引下，滑向中间，将电流导入零线；

s3，当电动机车识别到前方没有供电线路时，则通过通信模块向数据处理单元发送信号，数据处理单元控制机械伸缩模块，将受电弓收回，安放于车顶上；电动机车上方的受电弓离开(供电)火线后，数据处理单元控制伸缩卷扬器，缩回导线，将滑块收回车底。

通过以上方法，从而实现了电动机车的智能寻网，寻找可接入的供电线，成本低廉，而且接入效率较高。

本发明所述的获取电动力的方法，具体还可以包括以下步骤：

s1，若电动机车自动识别出供电线路中的架设于道路上空的火线，并获得用户授权后，则通过通信模块发送信息至数据处理单元；

s2，数据处理单元获得用户授权后，则控制机械伸缩模块，使得受电弓中的一块受电弓滑板与所述火线接触获取电动力，同时受电弓中的另一块受电弓滑板接触零线将电流导入零线；

s3，当电动机车识别到前方没有供电线路时，则通过通信模块向数据处理单元发送信号，数据处理单元控制机械伸缩模块，将受电弓收回，安放于车顶上。

优选的，所述的受电弓在待命状态时，以折叠的形状安放于车顶，当被打开上举时，受电弓水平张开，并保持与道路垂直，从而便于电动机车在本车道内左右偏移时，电动机车的受电弓仍能与供电线有良好的接触，保证供电不中断。当电动机车在超车时，受电弓能够自动识别超车动作并收回受电弓，当完成超车并回到本车道后，受电弓能够自动识别上方的供电线信号，并自动升起为电动机车加电。

其中受电弓包括与供电线垂直的受电弓滑板组件，所述受电弓滑板组件通过与供电线接触获取电动力，所述受电弓还包括上支撑臂、下支撑臂、受电弓支座、移动轨道、伸缩机构和平移机构。所述移动轨道上设有可移动的受电弓支座，所述下支撑臂的一端安装在所述受电弓支座上，所述下支撑臂的另一端连接有上支撑臂的端部，所述上支撑臂的另一端安装有受电弓滑板组件。所述移动轨道上还设有平移机构，能够实现受电弓支座的左右移动，使得电动机车在本车道内左右水平偏移时仍能与供电线有良好的接触，保证供电不中断。所述上支撑臂与受电弓支座之间设有伸缩机构，所述下支撑臂与受电弓支座之间也设有伸缩机构，使受电弓做到上下可调：即受电弓在待命状态时，以折叠的形状安放于车顶；需要供电时，打开上举与供电线接触。进一步的，受电弓还包括连接杆一和连接杆二，所述上支撑臂包括上支撑臂一和上支撑臂二。其中所述下支撑臂远离受电弓支座的一端垂直连接于连接杆一中部，所述连接杆一的一端连接有上支撑臂一的一端，所述上支撑臂一的另一端连接有受电弓滑板组件的一端。所述连接杆一的另一端连接有上支撑臂二的一端，所述上支撑臂二的另一端连接有受电弓滑板组件的另一端。所述上支撑臂一和上支撑臂二之间还设有连接杆二，所述连接杆二与连接杆一平行布置。该种结构布置增加了受电弓的强度，保证受电弓与供电线稳定接触，使其运行更可靠。其中受电弓滑板组件包括一个或两个受电弓滑板，其中两个受电弓滑板之间经连接杆三连接。当受电弓滑板组件包括一个受电弓滑板时，即形成了单受电弓形式，单受电弓的结构更加简单，安全性能与耐用性更强，适用于道路上方只有单根供电线的公路交通系统；当受电弓滑板组件包括两个受电弓滑板时，即形成了双受电弓形式，适用于火线与零线都架设于道路上方的公路交通系统，增大了本发明的适用范围。其中伸缩机构包括上方液压缸和下方液压缸，其中所述上方液压缸设于下支撑臂与连接杆二之间，所述下方液压缸的一端安装于受电弓支座上，所述下方液压缸的另一端连接于连接杆一的中部。通过上方液压缸和下方液压缸实现受电弓的升降动作，稳定性更好。其中平移机构包括减速电机、齿轮和齿条，所述减速电机安装于受电弓支座的一侧，所述减速电机的端部安装有齿轮，所述齿条安装于所述移动轨道的一侧，所述齿轮与齿条相配合。所述平移机构还包括保护罩，所述保护罩置于齿条的一侧，对其起到保护作用。该布置为平移机构的一种传动方式。平移机构还有另一种传动方式，其包括相互连接的减速电机和传动丝杠，所述减速电机安装于移动轨道的外侧，所述传动丝杠设于所述移动轨道上，所述传动丝杠上设有可滑动的受电弓支座。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过利用路网蓄电站网及路网蓄电站网中的架设于道路上空的火线、架设于道路上空或铺设于道路上的零线和多个路网蓄电站，从而实现了为普通的电动机车供电，尤其是在道路上空只架设单根供电线(直流正极或交流火线)，在路面上铺设单根零线(直流阴极或交流零线)，可以实现电动机车高压安全用电，同时有利于电动机车的自动接入与脱离，并且满足机车在高速路上行驶的要求；

2、本发明将绿色能源(即清洁能源)产生的电力(如太阳能电、风电、水电、火电等)通过国家电网或专用电网，输送至路网蓄电站网，为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，从而可以优化我国的能源结构，有效减少雾霾的发生，为实现绿色可持续发展奠定基础；具体的说，在优化国家电网的电力输送结构上，公路上行驶的电动机车的充电电池都成为了一个个可以蓄电的“小湖泊”，而建在路网上的大型路网蓄电站，则是一个个可以蓄电的“大湖”，它可以在国家电网电力充足时积蓄电力，把风电、太阳能电等及将来的可燃冰所发电力的富余部分都积蓄起来，并持续使用，可以减少污染，利于环境保护与可持续发展；在国家电网电力不足时，让电动机车使用路网上的大型路网蓄电站和自身电池的电力供电行驶，从而可以有效地优化国家电网，使各时段的负荷平衡有序；

3、通过利用本发明中的提供电动力的公路交通系统为车载电池充电，为电力机车提供电力，从而使电动机车不用再单纯为追求超长的续航能力，不再为充电桩的建设而大幅降低成本，同时，在行驶中充电，不必再为充电而长时间停车等待，也会成为电动机车的重大利好；

4、公路交通系统中的铺设于道路上的零线呈鱼排骨形状，且尖端朝向机车行进的方向，其中，两侧的排骨部分较细，中间的脊骨部分较宽，从而可以把电动机车下方与零线接触的滑块向中间主铺地零线上引导，将电流导入主要的回流线路，进一步提高了高压用电的安全性；

5、公路交通系统中铺设于道路上的零线呈鱼排骨形状，且脊骨与单向车道的中线重合，或是脊骨设于单向车道的中部，从而使得电动机车在行驶中充电的同时保证了行车的安全性；

6、铺设于道路上的零线采用磁性材料，且所述零线呈扁平铜片状，从而可以使得电动机车在行驶过程中，保证电动机车上的磁性滑块与零线始终良好接触；架设于道路上空的火线和零线均采用耐磨损的良导体材料制造，且形状、颜色稳定，并在一定位置设特殊图形标记，便于灰度识别；

7、当所述的零线铺设于道路上时，本发明利用设于电动机车下方的滑块将电动机车上的导线与零线接触；其中，所述的滑块采用强磁性良导体，滑块与电动机车上的导线连接，从而可以使得电动机车在行驶过程中，保证电动机车上的磁性滑块与磁性零线始终良好接触，进一步保证了高压用电的安全性；

8、本发明实现了电动机车的智能寻网，寻找可接入的供电线，成本低廉，而且接入效率较高；

9、本发明采用的受电弓结构简单、调节灵活，该受电弓左右位置可调、上下位置可调，使其能够自适应地调整高度，电动机车在本车道内左右偏移时还能与供电线有良好的接触，保证供电不中断；当电动机车超车时或前方没有供电线时，可以自动脱离供电线，当其再次回到有供电线的车道中间时，受电弓可以自动升起，为电动机车提供电力，提高了车辆充电的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明的公路交通系统的电能来源示意图；

图3是本发明的一种实施例的方法流程图；

图4是本发明中单受电弓采用一种传动方式的结构示意图；

图5是图4中平移机构的结构示意图；

图6是本发明中受电弓采用另一种传动方式的结构示意图；

图7是本发明中电动机车在一种公路交通系统中获取电动力的示意图；

图8是本发明中数据处理单元的一种连接关系示意图；

图9是本发明中双受电弓采用一种传动方式的结构示意图；

图10是本发明中数据处理单元的另一种连接关系示意图；

图11是本发明中电动机车在另一种公路交通系统中获取电动力的示意图。

附图标记：1-受电弓，101-受电弓滑板组件，1011-受电弓滑板，102-上支撑臂，1021-上支撑臂一，1022-上支撑臂二，103-下支撑臂，104-受电弓支座，105-移动轨道，106-伸缩机构，1061-上方液压缸，1062-下方液压缸，107-平移机构，1071-减速电机，1072-齿轮，1073-齿条，1074-保护罩，1075-传动丝杠，108-连接杆一，109-连接杆二，2-供电线，201-火线，202-零线，3-固定底座，4-数据处理单元，5-图像识别模块，6-伸缩卷扬器，7-导线，8-滑块。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：一种提供电动力的公路交通系统，如图1所示，包括：路网蓄电站网，所述的路网蓄电站网中包括架设于道路上空的火线201、架设于道路上空或铺设于道路上的零线202和多个路网蓄电站，多个路网蓄电站之间通过路网供电线路连接；路网蓄电站通过架设于道路上空的火线201为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，并将电流导出至架设于道路上空或铺设于道路上的零线202上。如图2所示，其中，将绿色能源产生的电力通过国家电网或专用电网，输送至路网蓄电站网，为在道路上行驶的电动机车提供电力动力。铺设于道路上的零线202呈鱼排骨形状，且尖端朝向机车行进的方向；脊骨与单向车道的中线重合，或是脊骨设于单向车道的中部。

实施例2：一种提供电动力的公路交通系统，如图1所示，包括：路网蓄电站网，所述的路网蓄电站网中包括架设于道路上空的火线201、架设于道路上空或铺设于道路上的零线202和多个路网蓄电站，多个路网蓄电站之间通过路网供电线路连接；路网蓄电站通过架设于道路上空的火线201为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，并将电流导出至架设于道路上空或铺设于道路上的零线202上。如图2所示，其中，将绿色能源产生的电力通过国家电网或专用电网，输送至路网蓄电站网，为在道路上行驶的电动机车提供电力动力。

实施例3：一种提供电动力的公路交通系统，如图1所示，包括：路网蓄电站网，所述的路网蓄电站网中包括架设于道路上空的火线201、架设于道路上空或铺设于道路上的零线202和多个路网蓄电站，多个路网蓄电站之间通过路网供电线路连接；路网蓄电站通过架设于道路上空的火线201为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，并将电流导出至架设于道路上空或铺设于道路上的零线202上。铺设于道路上的零线202采用磁性材料；且所述零线202呈扁平铜片状。架设于道路上空的火线201和零线202均采用良导体材料，与受电弓1的接触面扁平，且形状、颜色稳定，并在一定位置设特殊图形标记，便于灰度识别。

实施例4：一种提供电动力的公路交通系统包括：路网蓄电站网，所述的路网蓄电站网中包括架设于道路上空的火线201、架设于道路上空或铺设于道路上的零线202和多个路网蓄电站，多个路网蓄电站之间通过路网供电线路连接；路网蓄电站通过架设于道路上空的火线201为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，并将电流导出至架设于道路上空或铺设于道路上的零线202上。铺设于道路上的零线202呈鱼排骨形状，其尖端朝向电动机车行进的方向；脊骨与单向车道的中线重合，或是脊骨设于单向车道的中部。

实施例5：一种提供电动力的公路交通系统包括：路网蓄电站网，所述的路网蓄电站网中包括架设于道路上空的火线201、架设于道路上空或铺设于道路上的零线202和多个路网蓄电站，多个路网蓄电站之间通过路网供电线路连接；路网蓄电站通过架设于道路上空的火线201为在道路上行驶的电动机车提供电力动力，并将电流导出至架设于道路上空或铺设于道路上的零线202上。

实施例6：从实施例1～实施例5任一所述公路交通系统获取电动力的方法，如图3所示，具体包括以下步骤：

s1，若电动机车自动识别出供电线路中的架设于道路上空的火线201(如通过灰度识别的方式来智能识别供电火线201)，并获得用户授权后，则通过通信模块发送信息至数据处理单元4；

s2，数据处理单元4获得用户授权后，则控制机械伸缩模块，使得受电弓1与所述火线201接触获取电动力；然后数据处理单元4控制电动机车下方的伸缩卷扬器6放出导线7，导线7底端的滑块8触地后，在其强磁的作用下，寻找并与路面上铺设的鱼排骨形状的零线202相接触，并在两侧排骨零线202的导引下，滑向中间，将电流导入零线202；

s3，当电动机车识别到前方没有供电线路时，则通过通信模块向数据处理单元4发送信号，数据处理单元4控制机械伸缩模块，将受电弓1收回，安放于车顶上；当电动机车上方的受电弓1离开(供电)火线201后，数据处理单元4控制伸缩卷扬器6，缩回导线7，将滑块8收回车底。

所述的受电弓1在待命状态时，以折叠的形状安放于车顶，当被打开上举时，受电弓1水平张开，并保持与道路垂直，从而便于电动机车在本车道内左右偏移时，电动机车的受电弓1仍能与供电线2有良好的接触，保证供电不中断。当电动机车在超车时，受电弓1能够自动识别超车动作并收回受电弓1，当完成超车并回到本车道后，受电弓1能够自动识别上方的供电线2信号，并自动升起为电动机车加电。

其中的受电弓1可以如图4所示，所述受电弓1包括与供电线2垂直的受电弓滑板组件101，所述受电弓滑板组件101通过与供电线2接触获取电动力，所述受电弓1还包括上支撑臂102、下支撑臂103、受电弓支座104、移动轨道105、伸缩机构106和平移机构107。所述移动轨道105上设有可移动的受电弓支座104，所述下支撑臂103的一端安装在所述受电弓支座104上，所述下支撑臂103的另一端连接有上支撑臂102的端部，所述上支撑臂102的另一端安装有受电弓滑板组件101。所述移动轨道105上还设有平移机构107，能够实现受电弓支座104的左右移动，使得电动机车在本车道内左右偏移时仍能与供电线2有良好的接触，保证供电不中断。所述上支撑臂102与受电弓支座104之间设有伸缩机构106，所述下支撑臂103与受电弓支座104之间也设有伸缩机构106，使受电弓1做到上下可调：即受电弓1在待命状态时，以折叠的形状安放于车顶；需要供电时，打开上举与供电线2接触。另外，受电弓1还包括连接杆一108和连接杆二109，所述上支撑臂102包括上支撑臂一1021和上支撑臂二1022。其中所述下支撑臂103远离受电弓支座104的一端垂直连接于连接杆一108中部，所述连接杆一108的一端连接有上支撑臂一1021的一端，所述上支撑臂一1021的另一端连接有受电弓滑板组件101的一端。所述连接杆一108的另一端连接有上支撑臂二1022的一端，所述上支撑臂二1022的另一端连接有受电弓滑板组件101的另一端。所述上支撑臂一1021和上支撑臂二1022之间还设有连接杆二109，所述连接杆二109与连接杆一108平行布置。该种结构布置增加了受电弓1的强度，保证受电弓1与供电线2稳定接触，使其运行更可靠。受电弓滑板组件101形成了单受电弓形式，单受电弓的结构更加简单，安全性能与耐用性更强，适用于道路上方只有单根供电线2的公路交通系统。

受电弓滑板组件101包括一个受电弓滑板1011。当受电弓滑板组件101包括一个受电弓滑板1011时，即形成了单受电弓形式，单受电弓的结构更加简单，安全性能与耐用性更强，适用于道路上方只有单根供电线2的公路交通系统。如图9所示，受电弓滑板组件101还可以包括两个受电弓滑板1011，其中两个受电弓滑板1011之间经连接杆三110连接。当受电弓滑板组件101包括两个受电弓滑板1011时，即形成了双受电弓形式，适用于火线201与零线202都架设于道路上方的公路交通系统，增大了本发明的适用范围。

进一步的，伸缩机构106包括上方液压缸1061和下方液压缸1062，其中所述上方液压缸1061设于下支撑臂103与连接杆二109之间，所述下方液压缸1062的一端安装于受电弓支座104上，所述下方液压缸1062的另一端连接于连接杆一108的中部。通过上方液压缸1061和下方液压缸1062实现受电弓1的升降动作，稳定性更好。

如图4和图5所示，平移机构107包括减速电机1071、齿轮1072和齿条1073，所述减速电机1071安装于受电弓支座104的一侧，所述减速电机1071的端部安装有齿轮1072，所述齿条1073安装于所述移动轨道105的一侧，所述齿轮1072与齿条1073相配合。该布置为平移机构107的一种传动方式。所述平移机构107还包括保护罩1074，所述保护罩1074置于齿条1073的一侧，对其起到保护作用。如图6所示，平移机构107还可以包括相互连接的减速电机1071和传动丝杠1075，所述减速电机1071安装于移动轨道105的外侧，所述传动丝杠1075设于所述移动轨道105上，所述传动丝杠1075上设有可滑动的受电弓支座104。该布置为平移机构107的另一种传动方式。

实施例7：从实施例1～实施例5任一所述公路交通系统获取电动力的方法，如图3所示，包括以下步骤：若电动机车识别出供电线路中的架设于道路上空的火线201(如通过图形识别的方式来智能识别供电火线201)并获得用户授权后，则控制电动机车上的受电弓1与所述火线201接触获取电动力，然后控制电动机车上的导线7与架设于道路上空或铺设于道路上的零线202接触将电流导入零线202。优选的，电动机车通过灰度识别的方式智能识别出供电线路中的架设于道路上空的火线201，相对于其他的方式，不用考虑色彩，简单好用，而且不仅不易受强电磁场的干扰，而且也不易受天气结霜等干扰。而采用射频的方式，易受强电磁场的干扰；采用图像识别的方式，易受天气结霜等干扰。

实施例8：从实施例1～实施例5任一所述公路交通系统获取电动力的方法，如图3所示，包括以下步骤：若电动机车识别出(如采用射频的方式进行识别)供电线路中的架设于道路上空的火线201并获得用户授权后，则控制电动机车上的受电弓1与所述火线201接触获取电动力，然后控制电动机车上的导线7与架设于道路上空或铺设于道路上的零线202接触将电流导入零线202。电动机车通过灰度识别的方式智能识别出供电线路中的架设于道路上空的火线201。其中，当所述的零线202铺设于道路上时，利用设于电动机车下方的滑块8将电动机车上的导线7与零线202接触；其中，所述的滑块8采用强磁性良导体，滑块8与电动机车上的导线7连接。

实施例9：从实施例1～实施例5任一所述公路交通系统获取电动力的方法，如图3所示，具体包括以下步骤：

s1，若电动机车自动识别出供电线路中的架设于道路上空的火线201(如通过灰度识别的方式来智能识别供电火线201)，并获得用户授权后，则通过通信模块发送信息至数据处理单元4；

s2，数据处理单元4获得用户授权后，则控制机械伸缩模块，使得受电弓1与所述火线201接触获取电动力；然后数据处理单元4控制电动机车下方的伸缩卷扬器6放出导线7，导线7底端的滑块8触地后，在其强磁的作用下，寻找并与路面上铺设的鱼排骨形状的零线202相接触，并在两侧排骨零线202的导引下，滑向中间，将电流导入零线202；

s3，当电动机车识别到前方没有供电线路时，则通过通信模块向数据处理单元4发送信号，数据处理单元4控制机械伸缩模块，将受电弓1收回，安放于车顶上；当电动机车上方的受电弓1离开(供电)火线201后，数据处理单元4控制伸缩卷扬器6，缩回导线7，将滑块8收回车底。

实施例10：从实施例1～实施例5任一所述公路交通系统获取电动力的方法，如图11所示，具体还可以包括以下步骤：

s1，若电动机车自动识别出供电线路中的架设于道路上空的火线201(如通过灰度识别的方式来智能识别供电火线201)，并获得用户授权后，则通过通信模块发送信息至数据处理单元4；

s2，数据处理单元4获得用户授权后，则控制机械伸缩模块，使得受电弓1中的一块受电弓滑板1011与所述火线201接触获取电动力，同时受电弓1中的另一块受电弓滑板1011接触零线202将电流导入零线202；

s3，当电动机车识别到前方没有供电线路时，则通过通信模块向数据处理单元4发送信号，数据处理单元4控制机械伸缩模块，将受电弓1收回，安放于车顶上。

实施例11：一种电动机车，所述电动机车的顶部安装有固定底座3，所述固定底座3的上部设有受电弓1，所述受电弓1从供电线2获得电能。如图7和图8所示，所述电动机车包括数据处理单元4和图像识别模块5，所述图像识别模块5置于电动机车的顶部，所述机械伸缩模块(即伸缩机构106和平移机构107)与图像识别模块5均信号连接于数据处理单元4。所述图像识别模块5通过灰度识别的方式智能识别出供电线2的特殊标识与形状后，把这一信号传输给数据处理单元4，数据处理单元4可根据电动机车的电量需求，发出控制指令给伸缩机构106和平移机构107，进而完成受电弓1接触供电线2的过程。其中供电线2由耐磨损的良导体材料制造，与受电弓1的接触面扁平，且形状、颜色稳定，并在一定位置设特殊图形标记，便于图像识别模块5的识别。所述图像识别模块5的灰度识别方式相对于其他的方式，不用考虑色彩，简单好用，而且不仅不易受强电磁场的干扰，而且也不易受天气结霜等干扰。而采用射频的方式，易受强电磁场的干扰；采用图像识别的方式，易受天气结霜等干扰。进一步的，当零线202铺于路面上时，电动机车还包括伸缩卷扬器6、导线7和滑块8，所述伸缩卷扬器6设于电动机车下方，所述伸缩卷扬器6经导线7连接有滑块8，其中所述伸缩卷扬器6还信号连接于数据处理单元4。所述供电线2包括相互平行的火线201和零线202，其中所述火线201架设于道路上空，所述零线202铺设于道路上，所述受电弓滑板组件101与火线201接触获取电动力，所述滑块8与零线202接触将电流导入零线202。当受电弓1完成接触供电线2中的火线201后，数据处理单元4则控制伸缩卷扬器6放出导线7，导线7底端滑块8触地后，在其强磁的作用下寻找并与路面上的零线202接触将电流导入零线202。当上方受电弓1离开火线201后，数据处理单元4则控制伸缩卷扬器6缩回导线7，将滑块8收回车底。

实施例12：一种电动机车，所述电动机车的顶部安装有固定底座3，所述固定底座3的上部设有受电弓1，所述受电弓1从供电线2获得电能。如图10和图11所示，所述电动机车还包括数据处理单元4和图像识别模块5，所述图像识别模块5置于电动机车的顶部，所述机械伸缩模块(即伸缩机构106和平移机构107)与图像识别模块5均信号连接于数据处理单元4。所述图像识别模块5通过灰度识别的方式智能识别出供电线2的特殊标识与形状后，把这一信号传输给数据处理单元4，数据处理单元4可根据电动机车的电量需求，发出控制指令给伸缩机构106和平移机构107，进而完成受电弓1接触供电线2的过程。其中供电线2由耐磨损的良导体材料制造，与受电弓1的接触面扁平，且形状、颜色稳定，并在一定位置设特殊图形标记，便于图像识别模块5的识别。所述图像识别模块5的灰度识别方式相对于其他的方式，不用考虑色彩，简单好用，而且不仅不易受强电磁场的干扰，而且也不易受天气结霜等干扰。而采用射频的方式，易受强电磁场的干扰；采用图像识别的方式，易受天气结霜等干扰。进一步的，该种电动机车中连接的供电线2包括相互平行的火线201和零线202，其中所述火线201和零线202均架设于道路上空，所述一块受电弓滑板1011与火线201接触获取电动力，所述另一块受电弓滑板1011与零线202接触将电流导入零线202。火线201与零线202都架设于道路上方，都通过受电弓1与电动机车相连。该种方式布线灵活，上方供电线2与道路路面相互影响小，在道路路面维修时，不受供电线2的影响，与地面维护不发生冲突。

本发明的一种实施例的工作原理：

本发明将太阳能电、风电、水电、火电及其它绿色能源(即清洁能源)的电力，通过国家电网或专用电网，输送到路网蓄电站网，然后再通过路网供电线路分送到各路网蓄电站，再由各路网蓄站通过架设在道路上空的路网供电线路(火线201)，为在路上行驶的电动机车的电池充电，并为电动机提供电力动力。其中，在道路上方架设供电线2(直流正极或交流火线)，在道路上方架设或在道路上铺设供电线2(直流阴极或交流零线)；其中当在道路上铺设供电线2(直流阴极或交流零线)时，机车通过安装在其上方的受电弓1将电流引入，通过安装于其下方的滑块8，将电流导出到地面零线202上。

具体的，

一、当零线铺设于道路上时，电动机车自动寻找供电线及脱离供电线的工作原理：

可通过安装在电动机车顶部的图像识别模块5，在发现并识别了供电线路的特殊标识与形状后，把这一信号传输给数据处理单元4，或者采用灰度识别的方式或射频的方式进行识别；数据处理单元4可根据电动机车的电量需求，向驾驶员发出请求，在驾驶员授权后(或已经前期授权，则成为自动状态)，则控制机械伸缩模块(即伸缩机构106和平移机构107)，(在图像识别模块5的引导下)进而完成受电弓1接触火线201获取电动力。其中，供电火线201由耐磨损的良导体材料制造，与受电弓1的接触面扁平，且形状、颜色稳定，并在一定位置设特殊图形标记，便于图像识别模块5的识别。受电弓1的顶部即受电弓滑板组件101与供电线2的接触面，要求导电良好，同时在与供电线2的接触摩擦时，要求有尽量小的摩擦系数，以减少在高压高电流下对供电线2的磨损。

当受电弓1完成接触供电线2中的火线201后，数据处理单元4则控制伸缩卷扬器6放出导线7，导线7底端滑块8触地后，在其强磁的作用下寻找并与路面上铺设的鱼排形零线202相接触，并在两侧排骨零线202的导引下，滑向中间，把电流导入零线202。其中，零线202呈鱼排骨形状铺设于路面上，尖端朝向电动机车行进方向。零线202由良好导电、耐磨性好材料制成，并具有一定的磁性，在铺设时要注意接地良好。滑块8是具有强磁性的良导体，不一定耐磨，但一定要具有很好的润滑性，其与零线202的接触面要摩擦力要尽量小，以减少对零线202的磨损。

电动机车在本车道内左右偏移时(即不超过受电弓1的水平移动余量，图像识别模块5始终能够识别到供电线2)，此时受电弓1还能与供电线2有良好的接触，保证供电不中断。

当图像识别模块5识别到前方没有供电线2时(即电动机车超车，或者电动机车变换车道，或者前方没有供电线2)，则发送信息至数据处理单元4，数据处理单元4发出控制指令给伸缩机构106和平移机构107，将受电弓1收回安放于车顶上；当上方受电弓1离开火线201后，数据处理单元4则控制伸缩卷扬器6缩回导线7，将滑块8收回车底；当图像识别模块5再次识别到前方有供电线2时(电动机车再次回到有供电线2的车道中间)，数据处理单元4控制受电弓1自动升起，重新接入供电线2，为电动机车提供电力。

受电弓1在待命状态时，以折叠的形状安放于车顶；当被打开上举时，受电弓1张开，并保持与道路垂直，以便于电动机车在变道时，受电弓1仍能与供电线2有良好的接触。其中，受电弓1左右移动的实现：受电弓1包括平移机构107，在车辆的顶部装有图像识别模块5，专门负责对其上部供电线2的信号采集及相对位置计算，并通过数据处理单元4控制平移机构107的转动及运动幅度，使受电弓1始终保持与供电线2接触。受电弓1上下移动的实现：通过伸缩机构106即液压缸完成受电弓1的升降动作。

二、当零线架设于道路上空时，电动机车自动寻找供电线及脱离供电线的

工作原理：

(1)电动机车上的图像识别模块5识别出供电线2中的火线201，则发送信息至数据处理单元4；

(2)数据处理单元4根据电动机车的电量需求，发出控制指令给给机械伸缩模块(即伸缩机构106和平移机构107)，进而完成受电弓1中的一块受电弓滑板1011接触火线201获取电动力，同时受电弓1的另一块受电弓滑板1011接触零线202将电流导入零线202；

(3)电动机车在本车道内左右偏移时(即不超过受电弓1的水平移动余量，图像识别模块5始终能够识别到供电线2)，此时受电弓1还能与供电线2有良好的接触，保证供电不中断。

当图像识别模块5识别到前方没有供电线2时(即电动机车超车，或者电动机车变换车道，或者前方没有供电线2)，则发送信息至数据处理单元4，数据处理单元4发出控制指令给伸缩机构106和平移机构107，将受电弓1收回安放于车顶上；当图像识别模块5再次识别到前方有供电线2时(电动机车再次回到有供电线2的车道中间)，数据处理单元4控制受电弓1自动升起，重新接入供电线2，为电动机车提供电力。

受电弓1的顶部即受电弓滑板组件101与供电线2的接触面，要求导电良好，同时在与供电线2的接触摩擦时，要求有尽量小的摩擦系数，以减少在高压高电流下对供电线2的磨损。受电弓1在待命状态时，以折叠的形状安放于车顶；当被打开上举时，受电弓1张开，并保持与道路垂直，以便于电动机车在变道时，受电弓1仍能与供电线2有良好的接触。其中，受电弓1左右移动的实现：受电弓1包括平移机构107，在车辆的顶部装有图像识别模块5，专门负责对其上部供电线2的信号采集及相对位置计算，并通过数据处理单元4控制平移机构107的转动及运动幅度，使受电弓1始终保持与供电线2接触。受电弓1上下移动的实现：通过伸缩机构106即液压缸完成受电弓1的升降动作。