[發明專利]一種電動汽車高速公路充電系統

無效

• 申請號: 201110183387.5
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102306421A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 郭春林;肖湘寧;陳筱陸;徐永海;趙成勇;武力
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G07F15/00
• 分類號: G07F15/00;H02J7/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發明屬于交通技術領域，具體涉及一種電動汽車高速公路充電系統。

背景技術

目前電動汽車發展的最關鍵問題集中在電動汽車的充電及續航問題上，現有的電動汽車充能方式主要有以下三種：

1、快速充電

快速充電通過專業的充電方式以大功率對電動汽車動力電池進行充電，充電時間在20～40分鐘之間。能夠一定程度滿足電動汽車應急充電的需求。但快速充電依然存在以下缺點：

●對電動汽車動力原電池有一定的損害，會造成動力原電池使用壽命縮短。

●充電過程所需要的專業設別較為復雜，需集中建站管理、維護，一次投入及維護費用較高。

●充電時間仍較長，難以滿足用戶需求。

2、常規慢充

常規慢充通過使用較為恒定的功率對電動汽車動力原電池進行充電，所需設備較為簡單，但充電時間過長，難以滿足電動汽車行駛中補充電量的需要。

3、更換電池

更換電池通過專業設備對整車的動力電池組進行更換，速度快，可在1-2分鐘內完成整個更換過程。但其存在以下缺點：

●需要建設專業更換站，一次建設投入大。專業換電站對土地面積要求較大，且專業更換設備價格昂貴。相關設備的維護費用高。

●汽車規格多種多樣，動力原電池組的規格難以統一標準化。

●汽車采用可更換動力電池的結構后，安全性有所下降。

由于以上所述的特點，傳統的三種充能方式難以滿足長途行駛電動汽車的充能需要，這是充電汽車產業發展面臨的關鍵難題之一。針對這一問題，本發明提出了一種充能高速公路方案，可以使電動汽車在行駛過程中充電，有效解決了這一難題。

發明內容

本發明提供一種電動汽車充電高速公路系統，達到電動汽車邊行駛，邊充電的目的。

一種電動汽車高速公路充電系統，該系統包括公路充電網、電動汽車和收費系統，其中，公路充電網包括：

(1)設置于高速公路行車道上的架空電纜，并以行車道作為充電車道；

(2)充電車道路上設置有指示物，用以提示駕駛員電動汽車可進行充電；

(3)用來支撐架空電纜的支撐桿；

電動汽車包括如下裝置：

(1)可伸縮集電弓，集電弓正負極分別和電動汽車電池的正負極相連，用以在電動汽車行駛過程中利用從高速公路架空電纜上獲取電能；

(2)降壓裝置，用以根據電池充電的實際需要進行降壓處理，從而保證充電的正常進行；

(3)電動汽車內部設置有集電弓伸縮控制裝置；

收費系統用于充電高速公路系統的收費運營。收費系統可以為預存式收費系統或后交費型系統，或兩種系統同時具有，其中，預存式收費系統包括：

(1)預存卡接口及余額控制器，預存卡接口判斷插入的電費預存卡是否合法，余額控制器根據預存卡中余額判斷用戶能否繼續充電，并在充電時對電費預存卡進行實時扣費；

(2)電動汽車上裝有電費計量表及顯示儀表，用以顯示汽車在高速公路行駛過程中消費的電量、費用、卡中剩余金額及是否處于充電狀態；

(3)電費預存卡，用戶需要通過相關繳費站向車內的電費預存卡存入電費，在充電過程中實時消費，當卡中資金消費完畢后提示余額不足，并強制斷電；

預存式收費系統運作過程如下：

1、用戶將電費預存卡插入接口，接口自動判斷預存卡是否合法，即預存卡是否為符合標準的卡。

2、余額控制器讀出預存卡中余額后判斷用戶是否有余額，如余額不足則發出相關信息至顯示儀表，并禁止用戶升起集電弓。

3、在充電過程中，余額控制器根據電表測量的充電量對電費預存卡進行實時扣費，當余額不足時，進行強制斷電，并在相關儀表中提示余額不足信息。

所述后交費型系統包括以下部分：

(1)高速公路計費卡接口。用來判斷高速公路計費卡是否接入，及判斷接入的卡是否合法，如計費卡并未接入或者接入的卡不合法，則禁止用戶充電，如果合法則允許充電，并根據電費計量表的數據實時對計費卡中充電費用進行修改；

(2)電費計量表及顯示儀表。儀表裝在電動汽車上，可以讓用戶清晰明了的看到自己在高速公路行駛過程中消費的電量、費用及是否處于充電狀態；

(3)高速公路計費卡。記錄電動汽車在高速公路行駛過程中所需支付的充電費用及養路費。

后交費型系統運作過程如下：

1、車輛在進入高速公路時領取高速公路計費卡，并將其插入高速公路計費卡接口中。