电碳刷片(24)顺坡面滑入刷槽(15)，且每个刷槽(15)两侧的面罩上檐口相对下檐口略微外移，以便形成“天包地”的状态，防止雨水流入绝缘管罩
(16)。在两个刷槽(15)之间面罩形成的堤台上设置截面呈梯形的导轨槽(18)。取电伸缩臂(2)是用记忆材料加工成的长带状导电金属板(或折叠结构的金属板)，导电金属板外端用活动轴(29)连接取电碳刷片(24)和定位轮(20)，取电碳刷片(24)与导电金属板之间通过活动轴(29)设置压力弹簧(28)，保证取电碳刷片(24)与耐磨导电滑轨(14)之间时刻接触贴合。取电碳刷片(24)水平设置，与导电金属板互相垂直，便于取电碳刷片(24)通过横向刷槽(15)伸入绝缘管罩(16)，导电金属板竖向设置以增加取电伸缩臂⑵强度可防止其下垂，便于将取电碳刷片(24)精准送入刷槽(15)。取电伸缩臂(2)内端连接卷盘装置(27)，在卷盘装置驱动下，取电伸缩臂(2)可盘卷收缩隐藏回车内，反向驱动卷盘装置，取电伸缩臂⑵可从车内伸展平直出来，将取电碳刷片(24)精准送入刷槽(15)。取电伸缩臂(2)也可采取折叠方式从车内伸出或缩回。
[0028]设置完备的智能导航系统，保证电动汽车(I)与充供电装置等距离行驶，能够实现有轨化运行。首先是宏观的卫星网络导航系统:在所述隔离桩上每隔一定距离设置一个定位信号器(17)，并在电动汽车(I)左侧前端设置信号追踪雷达出)。定位信号器(17)作为定位基站，可以接转卫星对该定位基站所在位置的定位数据和周边一定区域的导航参数。信号追踪雷达(6)在接收来自定位信号器(17)的定位数据和导航参数同时，还时时遥测定位信号器所处方位和距离，并将所得的三方面数据参数即时传输给电动汽车的中控系统。汽车中控系统借助三角形定位原理，确定车辆的位置数据(坐标)，并将导航参数与车辆位置数据进行比对，测算出车辆实际偏离航线的数据，再结合车辆速度，超前计算出前方一定距离范围内路径导航修正数据。设置在中控系统中的陀螺仪制导控制模块根据导航修正数据自动引导车辆进行纠偏，使车辆沿着设定的航线行驶。其次为避免特殊情况下卫星导航控制出现意外，备份设置两套微观导航系统。一套巡线导航系统:在车辆底盘上设置导航线识别器(8)，并在电动汽车专用车道预先划定车辆导航标识线(9)，车辆行驶过程中对划定的导航标志线(9)扫描定位，扫描定位结果传输给车辆中控系统，核对行驶方向偏离情况，当偏离误差较大时，按照设定要求，启动备份导航，由陀螺仪进行纠偏修正。另一套是测距导航系统:在车辆左侧前部设置一个激光测距仪(7)，时刻测定车辆与防撞墙(5)之间的垂直距离，检测数据传输给车辆中控系统，与预先设定的标准距离比对，根据误差由陀螺仪进行纠偏修正。这样，利用一套卫星导航与微定位技术结合的网络导航系统，另加两套现场导航系统备份，可以解决微定位导航器系统，巡线导航系统或测距导航系统出现任何一种或两种故障或意外，至少有一种导航系统正常，保证车辆正常运行。
[0029]车辆的卫星导航控制系统除为车辆提供局部微观导航控制外，还可以通过网络时时给车辆提供道路路况宏观导航信息，如道路前方供电系统中断信息、交通故障信息，提醒需要人工驾驶的信息，车距过近警告，甚至一些特殊避让、调速、紧急刹车等智能控制，(自控和外控相结合)。
[0030]为避免其他车辆对电动汽车正常行驶造成干扰，未来高速公路可单独开辟电动汽车专用车道，并规定专用车道的统一行驶速度。电动汽车仅在需要利用充供电系统取电时，才进入专用车道进行统一速度的有序智能行驶，不需取电时要离开所述专用车道，像普通车辆一样在其它车道正常行驶。其它车辆原则上不能在所述专用车道行驶，但随着未来汽车充电技术的改进和充电用时的不断缩短，电动汽车在轨时间有效缩短后，其它车辆在不影响在轨电动汽车正常行驶的情况下，可以临时占用专用车道超车。
[0031]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。
【主权项】
1.一种能够无限远程续航的电动汽车及其有轨化移动充供电系统，其特征是:在高速公路中间隔离带(4)的两侧设置方便电动汽车(I)取电的充供电系统，所述充供电系统主要通过并行设置的两条耐磨导电滑轨(14)外接来自高速公路的路网电源实现供电，所述两条耐磨导电滑轨(14)分别隐藏设置在绝缘管罩(16)的两个管腔中，绝缘管罩(16)固定在隔离桩(3)上，并在隔离柱外侧设置防撞墙(5)，防止充供电系统撞损，电动汽车(I)由车内导航系统自动控制车辆与充供电系统的距离，电动汽车(I)尾部的左侧设置取电伸缩臂(2)，取电伸缩臂(2)用记忆材料加工成的长带状导电金属板，其里端连接的卷盘装置(27)，外端连接的取电碳刷片(24)可经刷槽(15)伸入绝缘管罩16中贴合到耐磨导电滑轨(14)上实现电动汽车(I)在行驶过程中与充供电系统的连接取电，这样基于200公里左右的电池储电续航能力的电动汽车，可借助高速公路网，通过短程利用自身电池供电与远程利用高速公路电网供电方式的结合，解决了电动汽车电池容量不足且充电慢的问题，使电动汽车实现无限远程续航。
2.根据权利要求1所述的充供电系统，其特征是:在卷盘装置(27)驱动下，电动汽车取电伸缩臂(2)可盘卷收缩隐藏回车内，反向驱动卷盘装置，取电伸缩臂2可从车内伸展出来，取电碳刷片(24)呈扁平状，厚度比刷槽(15)开缝宽度略窄，刷槽(15)开缝宽度以人手不能伸入为宜，取电碳刷片(24)与取电伸缩臂(2)之间通过活动轴(29)设置压力弹簧，以保证取电碳刷片(24)伸进绝缘管罩(16)能与耐磨导电滑轨(14)良好接触贴合。
3.根据权利要求1所述的充供电系统，其特征是:绝缘管罩(16)的每个刷槽(15)两侧的面罩倒角内凹，形成引导坡面(19)/(21)，以引导取电碳刷片(24)顺坡面滑入刷槽(15)，每个刷槽(15)的上檐口相对下檐口略微外移错位，以避免雨水流入绝缘管罩(16)，在两个刷槽(15)之间的面罩形成的堤台上设置截面呈梯形的导轨槽(18)，在取电伸缩臂(2)外端用绝缘的贯穿轴(22)固定取电碳刷片(24)和定向轮(23)，定向轮(23)沿导轨槽(18)滚动可以控制取电伸缩臂⑵水平定向滑行，两个取电碳刷片(24)外侧分别与压力弹簧(28)同轴设置两个定位轮(20)，定位轮(20)可稳定取电碳刷片(24)，防止上下偏移抖动。
4.根据权利要求1所述的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系统，其特征是:所述车内导航系统采取智能定位技术配合陀螺仪制导控制技术，智能定位技术可以采用卫星定位、雷达定位、摄像比较定位、光栅扫描定位或激光测距定位等方式获得车辆具体位置的定位数据，导航控制系统采用以卫星导航控制为主，巡线导航控制和激光测距导航控制为备份，卫星导航控制是在所述充供电系统和电动汽车上配套安装智能测控模块，所述智能测控模块包括在所述隔离桩上每隔一定距离设置一个定位信号器(17)，并在所述电动汽车左侧前端设置信号追踪雷达￠)，定位信号器(17)作为定位基站，可以接转卫星对该定位基站所在位置的定位数据和周边一定区域的导航参数，所述信号追踪雷达(6)在接收来自定位信号器(17)的定位数据和导航参数的同时，还时时遥测定位信号器(17)所处方位和距离，并将所得的三方面数据参数即时传输给电动汽车的中控系统，汽车中控系统借助三角形定位原理，确定车辆的位置数据，并将导航参数与车辆位置数据进行比对，测算出车辆实际偏离航线的数据，再结合车辆速度，超前计算出前方一定距离范围内路径导航修正数据；巡线导航控制是指在电动汽车专用车道(13)的路面上，按照与充供电系统的耐磨导电滑轨(14)平行的方向划定一条车辆能够识别的导航标识线(9)，在所述车辆的底盘前端安装导航线识别仪(8)，导航线识别仪(8)对车辆底部沿车辆行驶方向一定范围实时扫描，扫描数据传输给车辆中控系统，中控系统根据扫描数据判断电动汽车(I)相对于导航标识线(9)的具体位置，测算车辆偏离导航标识线(9)的数据，继而结合车速计算出前方一定距离范围内路径导航的修正数据；激光测距导航控制是指在车辆左侧中部设置激光测距仪(7)，实时测定电动汽车(I)与位于车辆左侧的充供电系统防护墙(5)之间的垂直距离，将测定的所述垂直距离与设定的电动汽车(I)与防护墙(5)之间距离参数进行比对，计算出所述电动汽车(I)偏离导航线的数据，继而结合车速测算出前方一定距离范围内路径导航的修正数据，所述三种导航控制系统采用联合控制，相互弥补，以确保车辆在行驶时始终能够受到至少一种导航控制系统的控制，设置在中控系统中的陀螺仪制导控制模块根据接收到的导航修正数据按照主次顺序，自动引导车辆进行纠偏，使车辆沿着设定的航线行驶。
5.根据权利要求1所述的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系统，其特征是:在高速公路上独立开辟电动汽车专用车道(13)，电动汽车(I)仅在需要利用所述充供电系统取电时进入所述专用车道(13)进行行驶，不需取电时可以像普通车辆一样在其它车道正常行驶，其它车辆原则上不能在所述专用车道(13)行驶，但随着未来汽车充电技术的改进和充电用时的不断缩短，电动汽车占轨时间有效缩短后，其它车辆在不影响在轨电动汽车正常行驶的情况下，可以临时占用专用车道超车。
【专利摘要】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系统，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系统，所述电动汽车可以在高速公路上实现无限远程续航。本方法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。
【IPC分类】B60L5-38, B60M1-30
【公开号】CN104527461
【申请号】CN201410795407
【发明人】尚诚德, 聂刚, 龙海敏, 刘慕洁
【申请人】尚圣杰, 刘慕洁
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月18日