[发明专利]一种电动汽车高速公路充电系统

说明书

技术领域

本发明属于交通技术领域，具体涉及一种电动汽车高速公路充电系统。

背景技术

目前电动汽车发展的最关键问题集中在电动汽车的充电及续航问题上，现有的电动汽车充能方式主要有以下三种：

1、快速充电

快速充电通过专业的充电方式以大功率对电动汽车动力电池进行充电，充电时间在20～40分钟之间。能够一定程度满足电动汽车应急充电的需求。但快速充电依然存在以下缺点：

●对电动汽车动力原电池有一定的损害，会造成动力原电池使用寿命缩短。

●充电过程所需要的专业设别较为复杂，需集中建站管理、维护，一次投入及维护费用较高。

●充电时间仍较长，难以满足用户需求。

2、常规慢充

常规慢充通过使用较为恒定的功率对电动汽车动力原电池进行充电，所需设备较为简单，但充电时间过长，难以满足电动汽车行驶中补充电量的需要。

3、更换电池

更换电池通过专业设备对整车的动力电池组进行更换，速度快，可在1-2分钟内完成整个更换过程。但其存在以下缺点：

●需要建设专业更换站，一次建设投入大。专业换电站对土地面积要求较大，且专业更换设备价格昂贵。相关设备的维护费用高。

●汽车规格多种多样，动力原电池组的规格难以统一标准化。

●汽车采用可更换动力电池的结构后，安全性有所下降。

由于以上所述的特点，传统的三种充能方式难以满足长途行驶电动汽车的充能需要，这是充电汽车产业发展面临的关键难题之一。针对这一问题，本发明提出了一种充能高速公路方案，可以使电动汽车在行驶过程中充电，有效解决了这一难题。

发明内容

本发明提供一种电动汽车充电高速公路系统，达到电动汽车边行驶，边充电的目的。

一种电动汽车高速公路充电系统，该系统包括公路充电网、电动汽车和收费系统，其中，公路充电网包括：

(1)设置于高速公路行车道上的架空电缆，并以行车道作为充电车道；

(2)充电车道路上设置有指示物，用以提示驾驶员电动汽车可进行充电；

(3)用来支撑架空电缆的支撑杆；

电动汽车包括如下装置：

(1)可伸缩集电弓，集电弓正负极分别和电动汽车电池的正负极相连，用以在电动汽车行驶过程中利用从高速公路架空电缆上获取电能；

(2)降压装置，用以根据电池充电的实际需要进行降压处理，从而保证充电的正常进行；

(3)电动汽车内部设置有集电弓伸缩控制装置；

收费系统用于充电高速公路系统的收费运营。收费系统可以为预存式收费系统或后交费型系统，或两种系统同时具有，其中，预存式收费系统包括：

(1)预存卡接口及余额控制器，预存卡接口判断插入的电费预存卡是否合法，余额控制器根据预存卡中余额判断用户能否继续充电，并在充电时对电费预存卡进行实时扣费；

(2)电动汽车上装有电费计量表及显示仪表，用以显示汽车在高速公路行驶过程中消费的电量、费用、卡中剩余金额及是否处于充电状态；

(3)电费预存卡，用户需要通过相关缴费站向车内的电费预存卡存入电费，在充电过程中实时消费，当卡中资金消费完毕后提示余额不足，并强制断电；

预存式收费系统运作过程如下：

1、用户将电费预存卡插入接口，接口自动判断预存卡是否合法，即预存卡是否为符合标准的卡。

2、余额控制器读出预存卡中余额后判断用户是否有余额，如余额不足则发出相关信息至显示仪表，并禁止用户升起集电弓。

3、在充电过程中，余额控制器根据电表测量的充电量对电费预存卡进行实时扣费，当余额不足时，进行强制断电，并在相关仪表中提示余额不足信息。

所述后交费型系统包括以下部分：

(1)高速公路计费卡接口。用来判断高速公路计费卡是否接入，及判断接入的卡是否合法，如计费卡并未接入或者接入的卡不合法，则禁止用户充电，如果合法则允许充电，并根据电费计量表的数据实时对计费卡中充电费用进行修改；

(2)电费计量表及显示仪表。仪表装在电动汽车上，可以让用户清晰明了的看到自己在高速公路行驶过程中消费的电量、费用及是否处于充电状态；

(3)高速公路计费卡。记录电动汽车在高速公路行驶过程中所需支付的充电费用及养路费。

后交费型系统运作过程如下：

1、车辆在进入高速公路时领取高速公路计费卡，并将其插入高速公路计费卡接口中。