[发明专利]采用接触网供电的公路运输系统

说明书

提供一种采用接触网供电的公路运输系统，包括大型电动汽车、中小型电动汽车、专用通道、换流站和监控中心；专用通道上设有接触网，大型电动汽车上设有受电弓，大车整车控制器根据司机发出的控制指令控制受电弓与接触网接触或分离实现由接触网为大型电动汽车直接供电或由大车蓄电池供电，尾部的大车输出插座还可以为后续的中小型电动汽车在行进中提供电力；监控中心设有监控系统、自动收费系统和载波通信系统，用以完成对整个系统的监控和计费。相比其它供电技术，本发明投入小、效率高、对人身无伤害，可使用风电，能解决以电池作动力的纯电动汽车续驶里程短、不宜连续长途行驶的难题，能大幅减少能耗、提高公路运力，使公路运输实现零排放。

技术领域

本发明属电动汽车技术领域，具体涉及一种采用接触网供电的公路运输系统。

背景技术

目前的电动汽车受电池的制约，充电时间长、续航里程短、制造费用高，严重影响到了电动汽车事业的发展。为了解决充电慢和充电难的问题，人们做了大量的尝试，例如：快速更换电池技术、采用快速充电技术、建设超级无线充电公路等等，但是，这些方法的实施难度较大，有的副作用很大。快速更换电池技术需要配备大量的备用电池、对电池的监管存在问题；快速充电技术对电池的寿命有一定的影响；超级无线充电公路不仅投资巨大，日后的维护保养工作量也将非常大，而且还会因电磁场对人员产生不利的影响。架设接触网供电，是城市公交电车的传统方式，由于接触网较高小型车辆显然难以企及，而且连续的接触网限制了公路上方的空间高度，使得超高物体无法运输，这也就是接触网供电的公交电车仅限于城市的一个原因。快速更换电池技术确实是一项十分诱人的技术方案，但巨大数量的电池包的采购、管理，特别是报废后的处理这些必须解决的问题都是当前的无法解决的。快速充电技术一直是人们最想突破的技术瓶颈，但是高能量密度的锂电池充放电功率较低，难以快速充电且快充还会对其本来就很有限的充电次数产生很大的不利影响，而能快速充电的钛酸锂电池和超级电容器的能量密度又太低、价格较贵、续航里程较短。建设超级无线充电公路成了近年的热门，且不说巨额的建设投资由谁埋单，仅其技术上的先天缺陷，就让人怀疑该技术还能走多远？首先，在限定的场强下，无线充电的功率密度有限，难以满足电动汽车在正常行驶状态还能快速充电所需的大功率；第二，复杂的地下工程给维护保养提出了严峻挑战，一旦故障不仅无法给过往的电动汽车无线供电，而且维修时必须封道，造成道路拥堵；第三，无线充电的能效较低，一般不会超过80％，不节能；第四，无线充电泄露的电磁场对于附近的人员、特别是体内有植入金属和安装有心脏电子起搏器的人员可能会造成严重危害。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种采用接触网供电的公路运输系统，本发明采用接触网和蓄电池双模式供电方式解决电动汽车长距离连续行驶和行驶中的充电问题，解决纯电池动力的电动汽车续驶里程短，不宜连续长途行驶的难题，涉及技术成熟、实施费用低，相比无线供电技术能效要高的多，对人身无伤害。

本发明采用的技术方案：采用接触网供电的公路运输系统，包括大型电动汽车、中小型电动汽车、专用通道、换流站和监控中心；

所述专用通道上设有接触网，所述换流站中设有电力变压器、电力开关、避雷器，所述电力变压器的原边接高压电力网，所述电力变压器的副边以单相供电方式分别连接到专用通道上的各接触网区间；监控中心设有监控系统、自动收费系统和载波通信系统；

所述大型电动汽车上设有受电弓、大车受电弓控制器、大车断路器、大车外接电源转换器、大车总输入电量计量装置、大车输出电量计量装置、大车输出插座、大车蓄电池、大车驱动电机控制器、大车整车控制器和大车CAN总线；所述大型电动汽车的大车整车控制器通过大车CAN总线对大车受电弓控制器、大车外接电源转换器、大车蓄电池、大车驱动电机控制器和辅助功能部分进行控制；所述大车整车控制器根据司机发出的控制指令控制受电弓与接触网接触实现由接触网为大型电动汽车直接供电并为大车蓄电池充电，并且通过大车输出电量计量装置连接到大车输出插座；当受电弓与接触网分离后，所述大车蓄电池继续为大型电动汽车动力母线提供电力而保证大型电动汽车动力不会中断；