本發(fā)明涉及智能供電領(lǐng)域，具體地說是一種與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，電動汽車受電池續(xù)航里程的限制，加之長途行駛電池充電難以像加油一樣便捷，充電等候長久，進一步加劇了里程焦慮問題，影響電動汽車的推廣普及，成為電動汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的技術(shù)瓶頸，亟待破解。

在目前的電池續(xù)航里程限制下，為適應(yīng)長途行駛，有多種解決方案：

首先是換電方案，該方案投資較大，當前困擾汽車產(chǎn)業(yè)的電池安全問題一直沒有根本突破，鋰電池自身要求加固在車輛底盤上并進行安全防護，不宜經(jīng)常拆卸，加之充電車型號眾多、電池種類復(fù)雜、設(shè)置不統(tǒng)一等問題，目前該方案難以推廣。

目前破解里程焦慮難題的常規(guī)思路是：一方面提高電池的能量密度，積極增加續(xù)航里程，另一方面，廣泛建設(shè)充電樁，設(shè)法提升電池充電速度。這種思路貌似能夠解決問題，但實質(zhì)上仍然不能從根本上解決里程焦慮的難題：因為電池容量與充電時間是一個矛盾體，通過增加電池容量來延長續(xù)航里程，勢必會相對延長充電時間，盡管快充技術(shù)進步有利于縮短充電時間，但快充會減少電池循環(huán)次數(shù)、縮短電池壽命，加劇安全風險，并且還要受電網(wǎng)負荷制約，不可能像想象的那樣無限地加快下去，存在一個極限無法繼續(xù)突破，所以期望通過不斷提升電池容量、不斷加快充電速度，來達到與加油一樣方便的設(shè)想是不現(xiàn)實的。即便理論上存在這樣的技術(shù)產(chǎn)品，也是不可推廣的，因為大容量快充車輛的造價極其昂貴，像特斯拉就是一個鮮活的例子，只有富人能享用和消費得起，難以成為國民車被大眾接受。

仔細分析很容易發(fā)現(xiàn)這個常規(guī)思路實質(zhì)上是沿用了燃油車輛停車加油的思維來解決電動汽車充電問題，希望像建設(shè)加油站一樣建設(shè)充電樁來解決車輛充電問題，但實際上它忽視了電與油的存在形式差別，這種差別會導(dǎo)致電池與油箱充注效果明顯不同，油箱對加油速度沒有特定約束，但電池對充電速度存在著很多制約：過快充電會減少電池循環(huán)次數(shù)、縮短使用壽命，而且還受電網(wǎng)負荷制約，不能像想象的那樣隨意提高充電速度。電能難以像燃油先儲存下來后，再像加油一樣方便地給停下來車輛加注，總之停車充電永遠不能像加油一樣方便，這種思路難以破解里程焦慮問題。

倘若撇開這一固化思維，不難發(fā)現(xiàn)電能輸送與燃油輸送明顯不同，燃油可以通過罐車送到加油站，便于停車定點加注，而電能具有極好的流動性，不必像加油一樣采取停車加注，其優(yōu)勢是能夠通過電網(wǎng)便捷傳輸并且可以隨用隨取、源源不斷，可以像高鐵一樣從電網(wǎng)上移動著刷取，實現(xiàn)邊行邊供邊充，若充電的過程又是行駛的過程，就可以避免停車等候的焦慮，結(jié)果移動充電比停車加油還要方便，汽車裝載的電池也沒必要達到300公里、400公里甚至500公里那樣大的續(xù)航里程，這樣思路一變，充電的難題就迎刃而解了，里程焦慮不再是問題了，車輛的成本也容易降低了。

目前這種移動充電的方案已經(jīng)有人提出了，中國專利文獻cn104527461b披露了一種電動汽車有軌化移動供電系統(tǒng)。采用取電伸縮臂從車體側(cè)向伸出接觸刷電導(dǎo)軌進行充電，該充電方式無需下車即可實現(xiàn)充電，與采用類似加油槍的充電槍相比，自主性更強。

但該方案由于刷電導(dǎo)軌在同一時間需要對多輛電動汽車充電，整個刷電導(dǎo)軌始終保持全程載電，雖然進行了刷電導(dǎo)軌隱藏設(shè)計，但依然存在較大安全隱患。

中國專利文獻cn104477035a披露了一種電動汽車移動充電系統(tǒng)，當充電條件滿足后電動汽車移動充電功能才能啟動，在汽車行駛過程中，受電頭依次與順次相連的供電電極接觸；各供電電極控制單元依次接到開關(guān)信號；供電電極依次帶電，并通過受電頭對電動汽車充電，然后供電電極依次斷電。

上述方案實現(xiàn)了順次跟蹤供電，供電安全大幅提升，然而，斷電延時的控制手段有漏洞，其斷電控制完全依賴于開關(guān)信號，當無開關(guān)信號輸入或長時間開關(guān)有信號輸入對應(yīng)的供電電極控制單元時，相對應(yīng)的供電電極將會斷電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統(tǒng)，以消除斷電安全隱患。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統(tǒng)，包括刷電導(dǎo)軌、測速裝置、信號接發(fā)裝置、充電觸發(fā)器(繼電器)、以及控制器，用于通過跟蹤方式智能控制刷電導(dǎo)軌的臨近車輛的供電單元局部載電和延時斷電，并將這種局部短暫載電方式順次向下游的供電單元傳遞來實現(xiàn)電網(wǎng)向充電車輛連續(xù)安全供電。

進一步地，上述刷電導(dǎo)軌沿充電行駛方向劃分為若干首尾相接又彼此絕緣的獨立供電單元。

進一步地，上述刷電導(dǎo)軌的獨立獨立供電單元與電網(wǎng)連接的路徑上均設(shè)置至少一充電觸發(fā)器(繼電器)、測速裝置、信號接發(fā)裝置和控制器。

進一步地，上述充電觸發(fā)器(繼電器)受所述控制器控制，所述信號接發(fā)裝置用于接收車輛發(fā)給的電路閉合信號并轉(zhuǎn)給所述控制器，控制器接到電路閉合信號后，啟動電路給充電觸發(fā)器供電，閉合該獨立供電單元與電網(wǎng)連接的路徑，并且根據(jù)測速裝置測得的車速數(shù)據(jù)，計算出獨立供電單元載電需要的最短延時時長數(shù)據(jù)，修正后形成延時進一步地，上述獨立供電單元為直流供電單元或交流供電單元。

進一步地，上述充電觸發(fā)器(繼電器)、測速裝置、信號接發(fā)裝置和控制器相對于所連接的獨立供電單元前置設(shè)置，以實現(xiàn)局部供電與車輛刷電同步。

進一步地，上述獨立供電單元上設(shè)置有帶電和斷電指示燈。

進一步地，上述智能跟蹤供電系統(tǒng)還包括在車輛上設(shè)置的充電請求裝置，用于向信號接發(fā)裝置發(fā)送電路閉合信號。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

采用以上技術(shù)方案，通過智能跟蹤順次接續(xù)供電方式，僅對充電車輛能觸及的供電單元適時載電和延時斷電，達到局部供電與車輛刷電同步，而對電刷接觸不到的其他供電單元一律不予載電，實現(xiàn)電網(wǎng)向充電車輛連續(xù)安全供電，徹底消除斷電安全隱患。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的電動車行駛充電的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的智能跟蹤供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明的與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統(tǒng)的原理框圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

本發(fā)明通過沿充電行駛方向?qū)⑺鏊㈦妼?dǎo)軌劃分為若干首尾相接又彼此絕緣的獨立供電單元，利用跟蹤技術(shù)智能控制刷電導(dǎo)軌臨近車輛的局部供電單元適時載電和延時斷電，并將這種局部短暫載電方式順次向下游傳遞來實現(xiàn)電網(wǎng)向充電車輛連續(xù)安全供電，以消除安全隱患。

圖1至圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例。

結(jié)合參照圖1和圖2，所述刷電導(dǎo)軌10沿充電行駛方向延伸，劃分為若干首尾相接又彼此絕緣的獨立供電單元101和102。

結(jié)合參照圖2和圖3，本智能跟蹤供電系統(tǒng)由刷電導(dǎo)軌10、測速裝置20、信號接發(fā)裝置30、充電觸發(fā)器(繼電器)40、控制器50組成，系統(tǒng)通過跟蹤技術(shù)智能控制刷電導(dǎo)軌臨近車輛的供電單元101局部載電和延時斷電，并將這種局部短暫載電方式順次向下游供電單元102傳遞來實現(xiàn)電網(wǎng)向充電車輛連續(xù)安全供電。

其中，所述刷電導(dǎo)軌10的每一獨立供電單元與電網(wǎng)連接的路徑上均設(shè)置有至少一充電觸發(fā)器(繼電器)40、測速裝置20、信號接發(fā)裝置30和控制器50。

在一實施例中，結(jié)合參照圖2和圖3，充電觸發(fā)器(繼電器)40受所述控制器50控制，所述信號接發(fā)裝置30負責接收車輛70的充電請求裝置90發(fā)給的電路閉合信號并轉(zhuǎn)給所述控制器50，控制器接到電路閉合信號后，形成觸發(fā)信號指令發(fā)送給充電觸發(fā)器(繼電器)40，使動觸點與原來的靜觸點(常開觸點)吸合，與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的獨立供電單元自行載電后可以對外供電，在啟動電路給充電觸發(fā)器供電的同時，根據(jù)測速裝置20測得的車速數(shù)據(jù)，迅速計算出獨立供電單元載電需要的最短延時時長數(shù)據(jù)，修正后形成延時時長指令發(fā)送給充電觸發(fā)器(繼電器)40，充電觸發(fā)器(繼電器)獲得延時時長指令后，在維持到設(shè)定時長后自動斷開供電。

上述修正與測速裝置和信號接發(fā)裝置的安裝位置、車速信號和電路閉合信號的獲取是否同步有關(guān)。

在本實施例中，規(guī)定車輛勻速行駛，采用測速裝置對車輛測速，利用該車速可獲得較準確的延時時間，無需依賴車輛70的充電請求裝置90的電路閉合信號的有無，進而提高了斷電安全和可靠性。

優(yōu)選地，測速裝置、信號接發(fā)裝置、控制器相對于所連接的獨立供電單元前置設(shè)置。例如前置一個或一個以上獨立供電單元，測速裝置的車速信號和電路閉合信號的獲取同步，供電單元的長度設(shè)置的比較短，例如10米～20米，如此設(shè)置可為下一供電單元信號接發(fā)和數(shù)據(jù)處理、傳遞留足時間，確保車輛到達區(qū)域?qū)?yīng)的獨立供電單元略微提前載電，實現(xiàn)局部供電與車輛受電頭71刷電同步。

在另一可選實施例中，充電觸發(fā)器(繼電器)、測速裝置、信號接發(fā)裝置、控制器位于所連接的供電單元的起始位置，測速裝置的車速信號和電路閉合信號的獲取不同步，供電單元的長度設(shè)置的比較長，例如100～200米，此時電路閉合信號的獲取在前、測速裝置的獲取在后，本實施例中要求車輛的充電請求裝置90具有較大距離的信號覆蓋范圍，以便下一供電單元的信號接發(fā)裝置能夠提前獲得電路閉合信號，此時，如此為下一供電單元信號接發(fā)和數(shù)據(jù)處理、傳遞留足時間，確保車輛到達區(qū)域?qū)?yīng)的獨立供電單元略微提前載電，實現(xiàn)局部供電與車輛受電頭71刷電同步。

若供電單元長度較長，車輛離本供電單元的信號接發(fā)裝置50的距離超出了充電請求裝置90的信號有效距離，此時無法接收到電路閉合信號，按照現(xiàn)有技術(shù)的斷電判斷邏輯將產(chǎn)生斷電，實際上車輛仍然需要刷電，進而產(chǎn)生誤操作。

在本發(fā)明中，每一供電單元可選為直流供電單元或交流供電單元。

在一實施例中，至少一充電觸發(fā)器包括中間繼電器和由中間繼電器控制的接觸器，該中間繼電器的觸點啟閉狀態(tài)由控制器控制。

在一實施例中，每一供電單元上設(shè)置有帶電和斷電指示燈，以提示刷電導(dǎo)軌的帶電狀態(tài)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。