光電公路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)換太陽光為電能并為路上車輛提供行駛電力的公路，簡稱光電公路，所述光電公路在公路上方架設(shè)供電軌道，供電軌道連接電網(wǎng)為下方公路上的車輛供電，在供電軌道上方架設(shè)光伏板轉(zhuǎn)太陽光為電能輸入電網(wǎng)。在所述公路上安裝撐于地面的固定支架，固定支架頂部安裝棚架，棚架下固定吊裝供電軌道，棚架上撐活動(dòng)支架，活動(dòng)支架上安裝光伏板；所述棚架、供電軌道平行于下方路面。紅綠燈、照明燈設(shè)置于所述棚架下方。所述供電軌道上安裝活動(dòng)供電接頭，用于跟下方車輛連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：可將白天在此公路上跑的電力驅(qū)動(dòng)的車輛都變成即時(shí)太陽能驅(qū)動(dòng)的，既節(jié)約燃油又環(huán)保，能有效減輕大規(guī)模鋪設(shè)此光電公路城市的空氣污染，并提供富余電力。
【專利說明】
光電公路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交通設(shè)施，具體是一種光電公路。

【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明試圖實(shí)現(xiàn)以太陽能作為各種汽車的行駛動(dòng)力，解決目前困擾各大城市的燃油汽車空氣污染問題。
[0003]現(xiàn)有與本發(fā)明稍微有點(diǎn)接近的應(yīng)該是跑電車的公路，比如上世紀(jì)上海解放前就有這種電車，由電車公司在其跑電車的線路路上搭專門給本公司電車提供電力的輸電線。因?yàn)橹皇窃谟泄潭ㄏ拗频穆飞洗?，且跑的車輛也只局限于其自己公司的專門的電車，有很多局限，現(xiàn)在已經(jīng)很少看到了。
[0004]光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的進(jìn)步，包括生產(chǎn)成本降低和光電轉(zhuǎn)換效率上升，則是近幾年的事情，在公路上鋪設(shè)光伏板應(yīng)該已有這樣的設(shè)計(jì)，但因?yàn)橐诠飞箱伖夥鍫可娴膯栴}較多，比如會(huì)擋住紅綠燈等等，故目前還未見到有實(shí)施的。至于既鋪光伏板又架供電線路的公路則當(dāng)然更是沒有了。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一條轉(zhuǎn)換太陽光為電能并為路上車輛提供行駛電力的公路，簡稱“光電公路”。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述光電公路在公路上方架設(shè)供電軌道，供電軌道連接電網(wǎng)為下方公路上的車輛供電，在供電軌道上方架設(shè)光伏板轉(zhuǎn)太陽光為電能輸入電網(wǎng)。
[0007]在所述公路上安裝撐于地面的固定支架，固定支架頂部安裝棚架，棚架下固定吊裝供電軌道，棚架上撐活動(dòng)支架，活動(dòng)支架上安裝光伏板；所述棚架、供電軌道平行于下方路面。紅綠燈、照明燈設(shè)置于所述棚架下方。
[0008]所述供電軌道上安裝活動(dòng)供電接頭，活動(dòng)供電接頭包括裝在供電軌道上的滾輪，以及電表、無線信號(hào)收發(fā)器、電線滾軸、小型電動(dòng)機(jī)，滾輪從供電軌道接進(jìn)的電流連進(jìn)電表，電表連接無線信號(hào)收發(fā)器、接車電線和小型電動(dòng)機(jī)；無線信號(hào)收發(fā)器的信號(hào)輸出端連接小型電動(dòng)機(jī)，以及電表和接車電線之間的開關(guān)電路；接車電線帶插頭用于連接公路上的車輛；接車電線繞于電線滾軸上，小型電動(dòng)機(jī)由無線信號(hào)收發(fā)器控制，用于驅(qū)動(dòng)電線滾軸和滾輪。無線信號(hào)收發(fā)器主要用于和車主、光電公路管理中心通訊以進(jìn)行車輛身份驗(yàn)證，管理活動(dòng)供電接頭的供電/不供電，及接車電線的收發(fā)等；電表用于計(jì)量車輛所用電力并將數(shù)據(jù)發(fā)送到無線信號(hào)收發(fā)器。所述活動(dòng)供電接頭前、后裝防撞彈簧。
[0009]光伏板連接并網(wǎng)逆變器將所產(chǎn)直流電轉(zhuǎn)換成交流電并入電網(wǎng)輸電線；光伏板上裝電動(dòng)塵雪刮用于去除霜雪灰塵；若光伏板裝在相比于周圍環(huán)境的高處，則要裝避雷針。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:可將白天在此公路上跑的電力驅(qū)動(dòng)的車輛都變成即時(shí)太陽能驅(qū)動(dòng)的，既節(jié)約燃油又環(huán)保，能有效減輕大規(guī)模鋪設(shè)此光電公路城市的空氣污染，并提供富余電力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是光電公路側(cè)視圖。
[0012]圖2是雙向四車道光電公路前視圖。
[0013]圖3是活動(dòng)供電接頭示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]所述光電公路包括公路1、供電軌道2和光伏板3三個(gè)核心組成部分，參見圖1，供電軌道2架在公路I上方約4?5米高度，連接電網(wǎng)(實(shí)際上等于就是電網(wǎng)的一部分)為下方公路I上跑的帶配套外接電源插口的汽車供電，在供電軌道2上方日照條件合適的地方架設(shè)光伏板3轉(zhuǎn)太陽光為電能輸入電網(wǎng)。
[0016]大部分公路I上方是適合裝光伏板3的，不適合裝光伏板3的主要有:橋下、隧道、樹木長得很好的林蔭大道(裝光伏板的空間被樹木占了，且若勉強(qiáng)裝又終年不見陽光發(fā)電效率低，若高高裝在樹木上面則成本高又對(duì)下面樹木造成損害)、周圍有高樓或山終日不見陽光，或其他上面有空間障礙或采光障礙的地方。
[0017]所述公路I上裝撐于地面的固定支架4，固定支架4頂部安裝棚架5，棚架5下固定吊裝供電軌道2，棚架5上撐活動(dòng)支架6，活動(dòng)支架6上裝光伏板3。棚架5、供電軌道2平行于下方公路I路面，紅綠燈12、照明燈13裝于棚架5下方。固定支架4宜是水泥柱、石柱、木材等絕緣材料，棚架5、活動(dòng)支架6宜是牢固的鋼鐵材料。
[0018]目前為電車、鐵路動(dòng)車、高鐵列車等提供行駛電力的通常是軟的電線，主要原因是這些供電線路跑的車量很少，并且都是線路擁有者自己的車因此不會(huì)太稠密聚在一起，故用軟的電線就可以了 ；但本設(shè)計(jì)是要支持一個(gè)城市幾十萬乃至幾百萬車同時(shí)使用，并且要能允許車輛在行駛中與供電線路斷開而車和供電線路都無損壞，接口也無損壞，所以對(duì)線路的要求高得多，故應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成硬質(zhì)的“供電軌道”，即既傳電又類似一對(duì)小鐵軌，上跑活動(dòng)供電接頭7，如圖2所示，里面光電公路是雙向四車道的，每個(gè)車道上面一對(duì)供電軌道2。供電軌道2接觸活動(dòng)供電接頭7的部分質(zhì)地宜是比銅更堅(jiān)硬和耐磨損的鋼鐵，里面輸電部分則當(dāng)然仍應(yīng)該是傳輸效率高的銅質(zhì)。
[0019]活動(dòng)供電接頭7包括用于在軌道上滾動(dòng)的滾輪14、用于計(jì)量車輛所用電力的電表16、無線信號(hào)收發(fā)器15、電線滾軸19、小型電動(dòng)機(jī)20。所述無線信號(hào)收發(fā)器15用于和車主、光電公路管理中心通訊以進(jìn)行車輛身份驗(yàn)證，及管理活動(dòng)供電接頭的供電/不供電、接車電線17的收發(fā)等。滾輪14從供電軌道2接進(jìn)的電流連接電表16，電表16連接無線信號(hào)收發(fā)器15、接車電線17和小型電動(dòng)機(jī)20 ;無線信號(hào)收發(fā)器15的信號(hào)輸出端連接小型電動(dòng)機(jī)20，以及電表16和接車電線17之間的開關(guān)電路；接車電線17帶插頭18用于連接公路I上的車輛；接車電線17繞于電線滾軸19上，小型電動(dòng)機(jī)20由無線信號(hào)收發(fā)器15控制，用于驅(qū)動(dòng)電線滾軸19和滾輪14。
[0020]活動(dòng)供電接頭7與車的連接可以是就裝個(gè)接車插口，那么車要裝接網(wǎng)電線和插頭，這是個(gè)對(duì)于公路系統(tǒng)來說比較簡單的方法；但更好的方法是自帶接車電線17和插頭18，這樣車子只要有個(gè)外接電源插口就行了，這一方面對(duì)于汽車生產(chǎn)企業(yè)來說生產(chǎn)起來比較簡單，另一方面對(duì)于用戶來說將車接入電網(wǎng)也比較方便，因?yàn)閷⒉孱^從供電軌道放下總比從下面車輛升上容易，在路上就可進(jìn)行。
[0021]自帶的接車電線17大概要5?7米長，繞在電線滾軸19上，并且必須裝個(gè)小電動(dòng)機(jī)20用于轉(zhuǎn)動(dòng)電線滾軸19以收放接車電線17?；顒?dòng)供電接頭7自帶個(gè)小電動(dòng)機(jī)20還能收到個(gè)好處:即能驅(qū)動(dòng)滾輪14使整個(gè)活動(dòng)供電接頭7自帶行駛功能，這樣光電公路管理中心可以遙控活動(dòng)供電接頭7跑到指定位置，或也可以授權(quán)用戶用手機(jī)遙控。總的來說活動(dòng)供電接頭7自帶接車電線17、插頭18、小電動(dòng)機(jī)20這種方式明顯更好。
[0022]由于是大規(guī)模向一切用戶供電，所以這活動(dòng)供電接頭7在供電軌道2上跑的情況會(huì)比較復(fù)雜，尤其因?yàn)橛袘T性作用，與其他活動(dòng)供電接頭7碰撞的機(jī)會(huì)比較容易發(fā)生，故應(yīng)該在活動(dòng)供電接頭7前后裝防撞彈簧，防撞彈簧前面裝泡沫塑料之類軟質(zhì)且便宜的板。
[0023]車輛的外接電源插口要有適當(dāng)?shù)乃删o度:既要緊到車輛在正常加減速的時(shí)候不會(huì)拉脫，又要松到當(dāng)車輛要在行駛中脫開電網(wǎng)而車主又忘了手動(dòng)操作松開插口的情況下自動(dòng)讓插頭18脫開。
[0024]但若車子本身出問題，沒法松開插頭18怎么辦？所以對(duì)于活動(dòng)供電接頭7來說要有個(gè)機(jī)制:即要在供電過程中碰上接車電線17遭受大拉力的情況下自動(dòng)斷開供電、斷開插頭18與接車電線17的連接，以使損失降到最低，并向光電公路管理中心及用戶發(fā)報(bào)警信息。從結(jié)構(gòu)可承受拉力比較來說要設(shè)計(jì)成:導(dǎo)致活動(dòng)供電接頭7自動(dòng)斷開供電的受力<導(dǎo)致插頭18斷開接車電線17的受力<接車電線17斷開與電線滾軸19連接的受力< 電線滾軸19被從活動(dòng)供電接頭7拉脫掉下的受力<滾輪14被從供電軌道2拉下的受力<供電軌道2被滾輪14拉壞的受力。若插頭18斷開而供電仍在繼續(xù)會(huì)造成敞開的電線向地面或其他車輛放電的情況。一般來講，車主是肯定不應(yīng)該在行駛中脫開插頭18的，至少應(yīng)該先停一下吧。
[0025]光伏板3連接并網(wǎng)逆變器8將所產(chǎn)直流電轉(zhuǎn)換成交流電并入電網(wǎng)。雖然供電軌道2也屬于電網(wǎng)的一部分,但為了確保給車輛提供穩(wěn)定的電壓,不宜將光伏板3所發(fā)電量直接連入供電軌道2，而應(yīng)通過另外的電網(wǎng)輸電線21連入電網(wǎng)；中國的大部分地區(qū)冬天有雪，那么若雪在光伏板3上堆積起來會(huì)障礙發(fā)電，而若人工手動(dòng)除雪那這么大面積實(shí)在太麻煩了，故宜在光伏板3上裝電動(dòng)塵雪刮10用于去除霜雪灰塵；若光伏板3裝在相比于周圍環(huán)境的高處，則要裝避雷針11。
[0026]實(shí)施這個(gè)項(xiàng)目就是需要城市進(jìn)行一場“光電公路大改造”:在城市的大部分公路、停車場架設(shè)供電軌道、大量采購光伏板進(jìn)行鋪設(shè)、然后紅綠燈、路燈等都要換位置。收益也很大:經(jīng)估算白天不但可使整個(gè)在光電公路上跑的車等于都用太陽能驅(qū)動(dòng)，還能有富余。就是晚上不行，月光下發(fā)電量微小，用的實(shí)質(zhì)大部分還是燒煤發(fā)電的電力(火力發(fā)電大概占目前中國每年發(fā)電總量的80%)，到時(shí)肯定得白天用電比晚上便宜。從政策角度講可以鼓勵(lì)生產(chǎn)油/外接電混合動(dòng)力車，這樣用戶買回去，白天出行用電，便宜又環(huán)保、晚上出去就燒油。
[0027]總的來說這是個(gè)很有益的發(fā)明。目前城市污染的主要來源是汽車尾氣，像北京、上海等城市每天有幾十或甚至幾百萬輛汽車在路上跑，空氣情況怎么都好不了，人們整天生活在燃油汽車排放的尾氣中，對(duì)身體健康生活安樂有很大損害。推行這個(gè)項(xiàng)目對(duì)改善各城市空氣污染狀況會(huì)有很大幫助。建議北京和無錫政府先搞試點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.光電公路，其特征是:在公路(I)上方架設(shè)供電軌道(2)，供電軌道(2)連接電網(wǎng)為下方公路(I)上的車輛供電，在供電軌道(2)上方架設(shè)光伏板(3)轉(zhuǎn)太陽光為電能輸入電網(wǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的光電公路，其特征是:在所述公路(I)上安裝撐于地面的固定支架(4)，固定支架(4)頂部安裝棚架(5)，棚架(5)下固定吊裝供電軌道(2)，棚架(5)上撐活動(dòng)支架(6)，活動(dòng)支架(6)上安裝光伏板(3);所述棚架(5)、供電軌道(2)平行于下方路面。
3.如權(quán)利要求1所述的光電公路，其特征是:紅綠燈(12)、照明燈(13)設(shè)置于所述棚架(5)下方。
4.如權(quán)利要求1所述的光電公路，其特征是:所述供電軌道(2)上安裝活動(dòng)供電接頭(7)，活動(dòng)供電接頭(7)包括裝在供電軌道(2)上的滾輪(14)，以及電表(16)、無線信號(hào)收發(fā)器(15)、電線滾軸(19)、小型電動(dòng)機(jī)(20)，滾輪(14)從供電軌道(2)接進(jìn)的電流連進(jìn)電表(16)，電表(16)連接無線信號(hào)收發(fā)器(15)、接車電線(17)和小型電動(dòng)機(jī)(20);無線信號(hào)收發(fā)器(15)的信號(hào)輸出端連接小型電動(dòng)機(jī)(20)，以及電表(16)和接車電線(17)之間的開關(guān)電路；接車電線(17)帶插頭(18)用于連接公路(I)上的車輛；接車電線(17)繞于電線滾軸(19)上，小型電動(dòng)機(jī)(20)由無線信號(hào)收發(fā)器(15)控制，用于驅(qū)動(dòng)電線滾軸(19)和滾輪(14)。
5.如權(quán)利要求4所述的光電公路，其特征是:所述活動(dòng)供電接頭(7)前、后裝防撞彈簧。
6.如權(quán)利要求1所述的光電公路，其特征是:所述光伏板(3)連接并網(wǎng)逆變器(8)將所產(chǎn)直流電轉(zhuǎn)換成交流電并入電網(wǎng)輸電線(21)。
7.如權(quán)利要求1所述的光電公路，其特征是:所述光伏板(3)上表面安裝電動(dòng)塵雪刮(10)。
【文檔編號(hào)】B60M3/00GK104325895SQ201410660467
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】李慶宏 申請(qǐng)人:李慶宏