[发明专利]具有偏转-伸缩复合位移系统的车辆侧面集电刷

说明书

本发明涉及一种具有集电-蓄电动力系统的电动汽车。

由于在环境保护与资源保护方面具有局长优势，近20年来，人们对于电动汽车开发给予了高度关注。人们为开发高性能的电池，高效率的电动汽车驱动系统付出大量的努力。然而，电动汽车的进展并不令人满意。经过接近20年的探索，发现难以在化学电池的储能密度、循环使用寿命与充放电速率以及制造成本等方面取得突破，从而难以开发具有良好性能-价格比的纯电动汽车。

燃料电池早在“阿波罗”登月飞船中曾经获得过重要应用。当然，由于性能价格比等方面的因素，人们一般不能直接在电动汽车中套用空间飞船中使用的技术。近年来的探索也表明，燃料电池电动汽车的在商业化方面的前景依然不明朗。

“混合动力车”近年来发展取得了比较好的进展，然而，这其实是一种比较节油的燃油车辆，并不真正属于电动汽车范畴。

使用电力驱动的公路车辆并不限于上述三种车辆。一种具有悠久历史的电力公路车辆是无轨电车。当然，由于无轨电车架空线路具有比较高的架设与维护费用，加之于其在一定程度上影响市容，所以这些年了，无轨电车总体上处于萎缩状态。

针对公路电力车辆存在的问题，1995年初期，95100459.X提出了一种具有集电-蓄电功能的电动汽车(即电动汽车第四方案)概念：将电动汽车与无轨电车的技术方案进行综合，使其优势互补，人们就可以提出一种兼有集电系统与蓄电系统的新型电动车辆基本思路：就蓄电性能而言，储能系统不必过分法复杂与超重，因为在行驶过程中可以通过电网经常补充电力；就集电性能而言，道上供电系统不必强求连续，车内有电池可以维持车辆在不可集电的道路上行驶足够远的里程。

95100459.X提出了“可开合侧集电”概念：在主要马路或者干线公路上设立形如道路分隔护栏的“道上供电系统”(或者说，扩展“分隔护栏”的功能，建立具有“道上供电系统”功能的分隔护栏)，这种“道上供电系统”横截面大致为20厘米宽60厘米高的一个箱体，中间是电力线与控制装置，两边分别设置两对与地面平行的极板。由于车身的高度在行驶过程中基本不变，而“道上供电系统”的高度自然保持不变，所以对“第四方案”车辆而言，在不需要复杂技术前提下，只要集电刷从车身侧面水平地展开，就可以接触到“道上供电系统”实现集电。为了安全起见，将“道上供电系统”分割成为小块的供电单元，形成所谓“道上供电节”。“道上供电节”的每节长度大致与车身的相当，逐节电气绝缘但在结构上首尾相连。根据道路具体情况，构成数百米至数公里长的一段“道上供电系统”。通过红外或者其它技术的遥控，“道上供电系统”随“第四方案”车辆的行驶逐节对于“道上供电段”的极板供电，而“第四方案”车辆通过从侧面伸出集电刷与“道上供电节”的极板相接触，获得电力驱动，同时可以向车内电容器或者电瓶充电。当都市电动汽车通过之后，相应的“道上供电节”的极板应当随即断电。

当然，上述专利申请提出的集电刷是一个类似无轨电车的长条状的集电刷，成为上述集电-蓄电电动汽车结构负担，影响集电-蓄电电动汽车的推广应用。本发明的目的是提出一种结构紧凑、灵活并且具有足够展开幅度的具有偏转与滑动综合能力的集电刷。

具有偏转与滑动综合能力的集电刷包括伸缩臂1B1与偏转杆1B3，集电刷系统设置有偏转杆偏转角度检测装置209，同时安装有伸缩臂的伸出或缩入驱动装置1B5，在两者之间设有反馈控制系统206。

具有偏转-伸缩复合位移系统集电刷1B通常安装在公路车辆的车体10的后部，也可以安装在公路车辆车体10的中部，前部。公路车辆一般和包括车轮11，反射镜12与前挡风玻璃13，车窗14等部分。侧面集电刷1B通过适当的悬挂或固定结构16与车辆10连接。在公路车辆车体10适当部位设置活动门17。活动门17在集电刷1B工作时打开，并在集电刷非集电时并收缩时关闭。集电刷系统1B在公路车辆上的安装高度与道上供电系统1A的高度匹配。道上供电系统1A主要包括供电极板1A1，绝缘分隔1A2，控制信号接收装置1A3等部分。集电刷1B主要由伸缩臂1B1，横向导轨1B2，偏转杆1B3与集电刷的刷头1B4等部分组成。当集电刷系统1B处于正常集电工作时，其刷头1B4应当与道上供电系统1A的极板1A1处于正常接触状态。