一种路面感应移动式供电方法

技术领域

本发明属于电动汽车领域，特别是涉及一种路面感应移动式供电方法，适用于所有电动汽车，包括纯电动汽车，燃油、电池两用汽车和燃油加电机的汽车。

背景技术

目前，电动汽车电池续航能力有限是制约电动汽车发展的主要因素。在行车道路上，特别是在高速行车道路上，还没有一种通过供电线路的电源对电动汽车供电的技术方案或产品。如果采用沿高速行车道路设置电动汽车充电桩的方法，投资巨大，维护手续复杂，成本过高，因此市场上急需一种低成本高效率的电动汽车供电技术。

发明内容

将普通50赫兹或60赫兹的正弦波交流电源通过频率与波形转换的高频转换电路电连接到高频供电电缆上，高频转换电路为与电磁炉原理大致相同的电路。所述高频供电电缆上方平行设置有平板型感应输出线圈，平板型感应输出线圈构造与电磁炉加热线圈类似，若干平板型感应输出线圈与高频供电电缆并联电连接组成一条带状的感应式供电轨道，感应式供电轨道表面与新车路面齐平；电动汽车底盘有引导杆引导杆末端连接移动式平板型感应受电线圈，移动式平板型感应受电线圈与平板型感应输出线圈重合时，就产生感应电流，感应电流供给给电动汽车的充电电池或驱动电机。当汽车行驶时，移动式平板型感应受电线圈在引导杆的拖动下紧贴路面随车辆的行驶而同步移动，移动式供电线盘上产生的交变磁场也就感应到了高频受电线盘上，于是，经过整流装置后供给到充电电池或驱动电机上。

实现本发明所采用的具体技术方案是，由路面以下的固定式感应供电轨道装置和路面以上的移动式感应受电装置组成；所述固定式感应供电轨道装置是在行车路面设置供电沟槽，所述供电沟槽内设置高频电缆，高频电缆连接到高频电发生装置上，高频电发生装置输入端连接到50赫兹或60赫兹交流电源上，高频电缆为两条且平行设置的绝缘电缆，高频电缆上并联连接有若干感应输出线圈，该感应输出线圈称为平板型感应输出线圈；所述供电沟槽是在行车道路路面纵向设置的低于路面表面的凹槽，凹槽内设置有两条平行的高频电缆，高频电缆的走向与行车路面平行，两条平行的高频电缆上分别连接有平板型感应输出线圈的A端和B端，若干平板型感应输出线圈与高频电缆并联连接，若干平板型感应输出线圈“一”字排列，相邻平板行线圈尽量紧挨，若干紧挨着的平板型感应输出线圈组成一条带状的感应式供电轨道，感应式供电轨道基本上与行车路面纵向平行；紧贴平板型感应输出线圈的上表面设置有耐磨的隔离层，隔离层表面与行车路面表面齐平；所述高频电发生装置，其电路原理与电磁炉电路类似，即将50赫兹或60赫兹交流电转变成数千赫兹的方波交变电；50赫兹或60赫兹交流电源通过高频电发生装置产生高频交变电，高频交变电输出端电连接到高频电缆上，高频电缆上所连接的平板型感应输出线圈就产生了交变磁场，当有另外的平板线圈贴附在该平板型感应输出线圈上方时，平板线圈就产生交变电流；所述路面以上的移动式感应受电装置由移动式平板型感应受电线圈、引导杆、连接导线和整流装置组成，移动式平板型感应受电线圈通过连接导线与整流装置电连接，整流装置输出端与电动汽车的充电电池或电动机电连接，引导杆一端通过万向轴与汽车底盘机械连接，引导杆另一端机械连接到移动式平板型感应受电线圈上，移动式平板型感应受电线圈紧贴感应式供电轨道并随车辆的行驶而同步移动；当汽车行驶时，移动式平板型感应受电线圈在引导杆的拖动下紧贴感应式供电轨道上方的隔离层平行滑移，此时，移动式平板型感应受电线圈与感应式供电轨道的平板型感应输出线圈感应产生交变电流，该交变电流通过连接导线传输到整流装置上，经整流装置整流后的电流再传输到电动汽车相应的充电电池或驱动电机上。

附图说明

图1是路面感应移动式供电方法原理剖面示意图。

图2是移动式平板型感应受电线圈及连接的引导杆示意图。

图3是路面感应移动式供电方法原理立体示意图。

图4是铁质凹槽型导轨与永磁吸头吸附原理示意图。

图5是电动汽车通过引导杆连接移动式平板型感应受电线圈在凹槽状的感应式供电轨道滑移原理示意图。

图6是电动汽车通过引导杆连接感应受电线圈组在带状的感应式供电轨道滑移原理示意图。

图7是由圆盘形线圈组成的带状的感应式供电轨道原理示意图。

图8是由方盘形线圈组成的带状的感应式供电轨道原理示意图。

图中，1.固定式感应供电轨道装置，2.路面以上的移动式感应受电装置，3.行车路面，4.供电沟槽，5.高频电缆，6.高频电发生装置，7. 50赫兹或60赫兹交流电源，8.平板型感应输出线圈，9.隔离层，10.带状的感应式供电轨道，11.移动式平板型感应受电线圈，12.引导杆，13.连接导线，14.整流装置，15.充电电池，16.电动机，17.万向轴，18.汽车底盘，19.感应受电线圈组，20.轨道型引导装置，21.导磁性导轨，22.磁性吸合引导装置，23.铁质凹槽型导轨，24.永磁吸头，25.电动汽车，26.圆盘形线圈，27.方盘形线圈，28.屏蔽磁条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明加以进一步说明。

所述移动式平板型感应受电线圈11为多个并联组合，称为感应受电线圈组19，感应受电线圈组19的受电线圈的引线并联连接到连接导线13上，且各个受电线圈纵向排列，其排列方向与感应式供电轨道10方向相同，多个受电线圈组成的感应受电线圈组19加大了受电线圈与供电线圈感应面积，提高了受电的功率。

该方法还包括设置有轨道型引导装置20，所述轨道型引导装置20包括导磁性导轨21和磁性吸合引导装置22，所述导磁性导轨21是在感应式供电轨道10两侧各设置一条铁质凹槽型导轨23，铁质凹槽型导轨23上沿与行车路面3齐平；所述磁性吸合引导装置22是在移动式平板型感应受电线圈11两侧各设置一块永磁吸头24，永磁吸头24为凸起状，其凸起的形状与铁质凹槽型导轨23的凹陷形状相吻合，永磁吸头24吸附在铁质凹槽型导轨23上并且滑移，引导移动式平板型感应受电线圈11紧贴感应式供电轨道10表面滑移；当电动汽车25上的引导杆12引导移动式平板型感应受电线圈11到达感应式供电轨道10上时，移动式平板型感应受电线圈11两侧的永磁吸头24也相应到达铁质凹槽型导轨23位置，永磁吸头24吸附在铁质凹槽型导轨23上并且滑移。

所述平板型感应输出线圈8为圆盘形线圈26。

所述平板型感应输出线圈8为方盘形线圈27。

图1中，由路面以下的固定式感应供电轨道装置1和路面以上的移动式感应受电装置2组成；所述固定式感应供电轨道装置1是在行车路面3设置供电沟槽4，所述供电沟槽4内设置高频电缆5，高频电缆5连接到高频电发生装置6上，高频电发生装置6输入端连接到50赫兹或60赫兹交流电源7上，高频电缆5为两条且平行设置的绝缘电缆，高频电缆5上并联连接有若干感应输出线圈，该感应输出线圈称为平板型感应输出线圈8，所述平板型感应输出线圈8背面设置有屏蔽磁条28；所述供电沟槽4是在行车道路路面纵向设置的低于路面表面的凹槽，凹槽内设置有两条平行的高频电缆5，高频电缆5的走向与行车路面3平行，两条平行的高频电缆上分别连接有平板型感应输出线圈8的A端和B端，若干平板型感应输出线圈8与高频电缆5并联连接，若干平板型感应输出线圈8“一”字排列，相邻平板行线圈尽量紧挨，若干紧挨着的平板型感应输出线圈8组成一条带状的感应式供电轨道10，感应式供电轨道10基本上与行车路面3纵向平行；紧贴平板型感应输出线圈8的上表面设置有耐磨的隔离层9，隔离层9表面与行车路面3表面齐平；所述高频电发生装置6，其电路原理与电磁炉电路类似，即将50赫兹或60赫兹交流电转变成数千赫兹的方波交变电；50赫兹或60赫兹交流电源7通过高频电发生装置6产生高频交变电，高频交变电输出端电连接到高频电缆5上，高频电缆5上所连接的平板型感应输出线圈8就产生了交变磁场，当有另外的平板线圈贴附在该平板型感应输出线圈8上方时，平板线圈就产生交变电流；所述路面以上的移动式感应受电装置2由移动式平板型感应受电线圈11、引导杆12、连接导线13和整流装置14组成，移动式平板型感应受电线圈11通过连接导线13与整流装置14电连接，整流装置14输出端与电动汽车25的充电电池15或电动机16电连接，引导杆12一端通过万向轴17与汽车底盘18机械连接，引导杆12另一端机械连接到移动式平板型感应受电线圈11上，移动式平板型感应受电线圈11紧感应式供电轨道10并随车辆的行驶而同步移动，所述移动式平板型感应受电线圈11背面设置有屏蔽磁条28；当汽车行驶时，移动式平板型感应受电线圈11在引导杆12的拖动下紧贴感应式供电轨道10上方的隔离层9平行滑移，此时，移动式平板型感应受电线圈11与感应式供电轨道10的平板型感应输出线圈8感应产生交变电流，该交变电流通过连接导线13传输到整流装置14上，经整流装置14整流后的电流再传输到电动汽车25相应的蓄电池17或驱动电机18上。

图2中，引导杆(12)末端连接着移动式平板型感应受电线圈(11)，移动式平板型感应受电线圈(11)的引出线通过连接导线(13)连接到电动汽车16上；移动式平板型感应受电线圈(11)的背面设置有屏蔽磁条(28)。

图3中，供电沟槽4上表面的隔离层9与行车路面3齐平，供电沟槽4中的高频电缆5连接到平板型感应输出线圈8上，移动式平板型感应受电线圈11在引导杆12的引导下与平板型感应输出线圈8位置吻合而感应得电。

图4中，当永磁吸头24运行到铁质凹槽型导轨23处时，永磁吸头24被吸附在铁质凹槽型导轨23的凹陷处，同时沿着铁质凹槽型导轨23向前滑移。

图5中，电动汽车25通过引导杆12连接的移动式平板型感应受电线圈11紧贴带状的感应式供电轨道10向前滑移，完成电动汽车的动态供电。

图6中，图6与图5原理大致相同，不同之处在于，图6中引导杆12连接的是由多个移动式平板型感应受电线圈11组成的感应受电线圈组19。

图7中，行车路面3设置有带状的感应式供电轨道10，带状的感应式供电轨道10由若干圆盘形线圈26紧挨平铺成一条带状直线。

图8中，行车路面3设置有带状的感应式供电轨道10，带状的感应式供电轨道10由若干方盘形线圈27紧挨平铺成一条带状直线。

需要说明的是，所述高频供电是相对于50赫兹或60赫兹的工频电而言，一般在数千赫范围，但不绝对。所述整流装置和高频电发生装置，也是常规电路原理，无须赘述。由若干平板型感应输出线圈8并联连接组成的带状的感应式供电轨道10，其每个平板型感应输出线圈8与高频电缆5的连接处也都设置有自动控制通断装置，以保证只有车辆经过时才闭合供电，车辆离开就断开供电，这些自动控制通断装置有多重方式，比如压感控制、微波感应控制，电磁感应控制等待，都属于常规技术，也无需赘述。