[發(fā)明專利]帶有充電車道的高速公路車輛引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810182811.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN108407640B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文靜;馬芳武;賈洪飛;羅清玉;梁志康;陳潤超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L53/12
• 分類號(hào): B60L53/12;B60L53/30;B60L53/66
• 代理公司: 吉林省長春市新時(shí)代專利商標(biāo)代理有限公司 22204
• 代理人: 高一明

本發(fā)明提供一種帶有充電車道的高速公路車輛引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法，其中的系統(tǒng)包括：普通車道、充電車道、由車載傳感器和車載單元構(gòu)成的智能駕駛車載設(shè)備、連接車載設(shè)備的路側(cè)單元、用于車載設(shè)備之間及車載設(shè)備與路側(cè)設(shè)備之間通訊的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；連接車載設(shè)備的車內(nèi)充電子系統(tǒng)，車內(nèi)充電子系統(tǒng)由射頻發(fā)射器、無線充電接收器構(gòu)成；與車內(nèi)充電子系統(tǒng)連接的道路充電子系統(tǒng)；與車內(nèi)充電子系統(tǒng)連接的用于電量計(jì)費(fèi)的用戶卡。本發(fā)明將高速公路的慢車道設(shè)置為電動(dòng)車充電道路，減少車輛充電排隊(duì)時(shí)間，提高的車輛運(yùn)行效率，在專有道路上進(jìn)行充電，節(jié)省了充電道路的建設(shè)及維修費(fèi)用，此外也避免了充電車輛對(duì)非充電車輛的干擾，避免了電力的浪費(fèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種帶有充電車道的高速公路車輛引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法。

背景技術(shù)

2015年，國家工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《中國制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖(2015年版)》，明確了新材料產(chǎn)業(yè)等10大領(lǐng)域以及23個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，其中明確提出純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、節(jié)能汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車是國內(nèi)未來重點(diǎn)發(fā)展的方向。在我國的新能源汽車中，電動(dòng)汽車已經(jīng)是未來汽車發(fā)展的趨勢方向。隨著電池技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力得到了提高，然而方便、高效的充電技術(shù)一直是限制電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸。現(xiàn)有的充電技術(shù)大致可分為固定電站充電與不停車充電兩大類。其中，不停車充電通過在道路上鋪設(shè)感應(yīng)充電線圈，當(dāng)汽車通過時(shí)通過無線感應(yīng)為車內(nèi)電池充電，這種充電方式克服了固定電站充電方式存在成本高昂、耗時(shí)長，需求數(shù)量巨大，使用不方便的缺陷，尤其是在高速公路中，緩解了電動(dòng)汽車充電站的擁擠狀況。然而，如果在所有地面鋪設(shè)感應(yīng)充電線圈，一方面對(duì)于非充電電動(dòng)車容易造成干擾，另一方面存在能源浪費(fèi)及計(jì)費(fèi)困難等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種帶有充電車道的高速公路車輛引導(dǎo)系統(tǒng)及引導(dǎo)方法，以解決現(xiàn)有的不停車充電方式在全部車道鋪設(shè)感應(yīng)充電線圈對(duì)非充電電動(dòng)車造成干擾，以及浪費(fèi)能源的問題。

本發(fā)明提供的帶有充電車道的高速公路車輛引導(dǎo)系統(tǒng)，包括：普通車道、充電車道、智能駕駛車載設(shè)備、路側(cè)單元、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、車內(nèi)充電子系統(tǒng)、道路充電子系統(tǒng)和用戶卡；其中，普通車道用于供無需充電的電動(dòng)車行駛；充電車道用于供需要充電的電動(dòng)車行駛；智能駕駛車載設(shè)備包括車載傳感器和車載單元，車載傳感器包括車內(nèi)電流傳感器和車外環(huán)境感知傳感器，車內(nèi)電流傳感器用于實(shí)時(shí)感知電動(dòng)車的電量信息傳送至車載單元，車外環(huán)境感知傳感器用于感應(yīng)車外的環(huán)境信息傳送至車載單元；車載單元用于根據(jù)電量信息和環(huán)境信息判斷電動(dòng)車是否需要充電，以及，在判斷出電動(dòng)車需要充電時(shí)，通過通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向路側(cè)單元發(fā)出充電請(qǐng)求；路側(cè)單元用于根據(jù)充電請(qǐng)求采集預(yù)定范圍內(nèi)其他車道上電動(dòng)車的行駛信息、電量信息并分析出換道引導(dǎo)信息發(fā)送至需要充電的電動(dòng)車的車載單元，需要充電的電動(dòng)車的車載單元根據(jù)換道引導(dǎo)信息調(diào)節(jié)自身車輛速度從普通車道切換至充電車道；道路充電子系統(tǒng)包括均勻布置在充電車道上的充電單元；車內(nèi)充電子系統(tǒng)包括射頻發(fā)射器和無線充電接收器，射頻發(fā)射器用于向道路充電子系統(tǒng)發(fā)射激活信號(hào)，激活充電單元；無線充電接收器包括處理器、無線電力接收線圈和交流-直流轉(zhuǎn)換器；其中，處理器用于對(duì)激活信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證；無線電力接收線圈設(shè)置于電動(dòng)車的車底，并通過交流-直流轉(zhuǎn)換器與電動(dòng)車的電池連接；交流-直流轉(zhuǎn)換器用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；無線電力接收線圈用于耦合充電單元，對(duì)電動(dòng)車的電池進(jìn)行無線充電；用戶卡用于與車內(nèi)充電子系統(tǒng)相連接，射頻發(fā)射器根據(jù)已充電電量信息計(jì)算相應(yīng)的金額，并從用戶卡內(nèi)扣除。

本發(fā)明提供的帶有充電車道的高速公路車輛引導(dǎo)方法，包括：

步驟S1：通過車載傳感器收集電動(dòng)車的電量信息、車外環(huán)境信息；

步驟S2：車載單元根據(jù)車載傳感器采集的電量信息、車外環(huán)境信息計(jì)算所述電動(dòng)車的續(xù)航里程，并判斷續(xù)航里程是否能到達(dá)目的地；

步驟S3：在續(xù)航里程未能到達(dá)目的地時(shí)，車載單元判斷電動(dòng)車的電池是否低于預(yù)設(shè)電量；

步驟S4：在電動(dòng)車的電池低于預(yù)設(shè)電量時(shí)，車載單元通過通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向路側(cè)單元發(fā)出充電請(qǐng)求；