[發明專利]一種電動汽車中途充電系統

無效

• 申請號: 201210039016.4
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102593899A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 田景文
• 申請（專利權）人: 北京聯合大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;王志剛

技術領域

本發明涉及電力驅動汽車技術，更具體的涉及一種電動汽車中途充電系統。

背景技術

電動汽車是依靠車載蓄電池提供能量并利用電動機驅動車輪行駛的機動車輛。相比利用汽油等化學燃料的傳統汽車，電動汽車實現了二氧化碳等溫室氣體和硫、粉塵等污染物的零排放，顯著減小了汽車對環境的不利影響。電能來源廣泛，可以利用水力、風力、太陽能、核能等多種途徑獲得，解除了傳統汽車對日漸枯竭的石油資源的依賴。經過測算，電動汽車對能源的利用效率明顯高于汽油驅動的傳統汽車。而且，電動汽車可以省去內燃機汽車的離合器、變速箱等部件，使內部結構更加簡單。由于以上多方面的優點，人們普遍認為電動汽車前景十分廣闊，代表了汽車技術的發展方向。

電動汽車需要通過充電過程使車載蓄電池從供電網中獲得電能并加以存儲。目前投入應用的車載蓄電池包括鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池等，這些類型的蓄電池充滿電后一般只能行駛100至200公里，所以電動汽車必須能夠及時而且比較頻繁地獲得充電才能滿足實際的行駛需求。

為了解決電動汽車充電的問題，人們開發了多種充電技術。常規充電技術采用恒壓恒流模式，利用普通供電網對電動汽車進行充電，對供電網沒有特殊要求，設備成本較低，目前在一些城市和小區的車庫和停車場建設的充電樁就采用了這種充電方式。但是，常規充電技術最大的缺陷是充電持續時間很長，將120Ah的蓄電池充滿一般需要8-10個小時，所以只能適用于在長時間停車時進行充電或補電，無法解決長距離駕駛時中途即時充電的問題。

快速充電技術利用150至400A的大充電電流可在10至30分鐘內完成充電，基本上能夠達到行駛途中即時充電的要求。但是，這種充電方式會導致蓄電池過熱，對蓄電池的壽命有較大損害；快速充電的功率和額定電流都很大，對供電電網要求較高，所以只能通過建立大型充電站實現快速充電。一個大型充電站的建設成本高達數百萬元，而且只能建在具備供電條件的地點。因此，快速充電技術的應用限制過于苛刻，無法得到廣泛應用。

可見，無論是常規充電方式還是快速充電方式都無法從根本上解決電動汽車的充電難題。由于無法保障及時、快速、方便的供電，使很多消費者擔心充電問題而不敢購買電動汽車，使電動汽車的推廣受到極大的制約，嚴重影響了這種清潔、高效的新型交通工具的普及應用。

發明內容

針對現有技術中常規充電充電時間過長、快速充電建設成本大限制多的缺陷，為了解決電動汽車長時間、長距離行駛的電力補給問題，本發明提出了一種電動汽車中途充電系統，使電動汽車在途中可以隨時接入充電網絡，一邊充電一邊繼續保持行駛狀態，從而保障了電動汽車及時、方便地獲得電能補充，降低了充電站建設成本，而且通過自動的接入控制技術實現了對充電用戶進行智能化的認證、計費和管理，從根本上解決了現在電動汽車由于充電難不易推廣普及的問題。

在本發明所述的電動汽車中途充電系統中，所述電動汽車配備電弓，在公路沿線設有充電電網，所述系統還包括：絕緣保護殼，設置在所述充電電網外層，用于安全保護和防止所述電弓接入所述充電電網；在充電電網內每隔一定距離設置的基站，用于當所述電弓進入到基站預定距離時通過近場通信獲得當前電動汽車的身份標識信息并遠程上傳進行認證；并且根據遠程指令打開所述絕緣保護殼使以允許電弓接觸充電電網進行充電從而使電動車進入充電行駛狀態；管理中心，包括根據從所述基站遠程上傳的身份標識信息判斷是否允許電動汽車接入充電電網的認證單元；在認證通過的情況下遠程向該基站發送打開所述絕緣保護殼的指令的命令單元；以及進行計費和管理的計費管理單元。

優選的是，其中，所述絕緣保護殼包裹內部的供電纜線，并且殼體具有開口；所述開口限制電弓末端的受電部件不能直接伸入殼體內部接觸所述供電纜線。進一步優選地，所述開口在所述受電部件通過被所述基站打開的絕緣保護殼伸入殼體內部后使電弓的弓桿伸出并連接到車體。

優選的是，其中所述基站具有可被打開和關閉的絕緣保護殼和供電纜線，以及讀取器、總控制器、通信單元、牽引機構；所述電弓的末端具有內置的RFID標簽；所述讀取器用于在電弓與基站接近到有效距離以內時讀取標簽中的用戶ID；所述總控制器用于通過所述通信單元將用戶ID遠程發送給所述管理中心進行認證；總控制器用于在收到管理中心發來的允許接入指令后控制牽引機構打開所述絕緣保護殼以允許電弓接入。進一步優選地，其中所述通信單元是基于移動通信網絡的無線通信模塊，或者是連接光纖或同軸電纜的有線網絡接口。并且，所述RFID標簽與基站的讀取器之間發生近場通信的有效距離為20cm至1m。