[发明专利]防撞护栏式供电桩系统

说明书

防撞护栏式供电桩系统是利用高速公路或停车场上随处可见的防撞护栏作为充电回路的一部分，从而实现在加装单根供电火线后能给车辆供电的系统。防撞护栏式供电桩系统包含C型带绝缘套供电火线，高速防撞护栏波形板供电地线，和安装在汽车上的受电弓三部分。防撞护栏式供电桩系统既可以利用高速里侧车道连续防撞护栏改造后给车辆行驶中供电，又可以利用停车场防撞护栏加装绝缘防护箱后给车辆停车充电。防撞护栏式供电桩系统初步采用220V交流电压，和居民生活电压保持一致。随处可见的防撞护栏改造成供电桩系统后能有效解决电动汽车里程焦虑问题。

技术领域

目前电动汽车技术稳步发展，但始终无法破解里程焦虑的瓶颈。电动汽车制造商对电动汽车里程焦虑的主流解决方案是增加电池容量，提高电池能量密度，增加电的利用效率，加快充电速度等几个角度入手；由于受到目前技术水平限制，电动汽车制造商是无法摆脱里程焦虑困境的。如何破除里程焦虑的瓶颈，助力电动汽车迅猛发展呢？

防撞护栏式供电桩系统是一款低成本的给停车静止状态或高速移动电动汽车提供接触式持续的供电设备；能给静止态或高速行驶的电动汽车提供外部电源，此系统包含高速防撞护栏式供电桩和电动汽车上安装的支架式受电弓系统两部分。高速防撞护栏式供电桩的特点是C型带绝缘套供电火线来集中供电，利用现有高速防撞护栏稍加改动作为电路的分散式回路，极大降低成本。受电弓零电压地线接触石墨块为和防撞护栏波形板形状匹配的波形，起到整套设备稳定接入的作用；受电弓火线接触块为可旋转45度石墨棒形状，主要是为了即保证避免人畜误碰火线受伤害的安全基础上又能顺利受电。受电弓支架，斜45度置于车底，能把受电弓在车辆左后部伸出或拉入车体，支架为垂直向刚性和水平向弹性结构；此支架结构既支持行驶中左侧充电，又支持停车场尾侧充电。受电弓有效工作距离是0.5-1.5米，当车体离防撞护栏超过1.5米时，受电弓会在1秒内提示一声后迅速缩入车内，重新手动按钮才能执行受电弓伸出接触受电步骤；可以开发行驶车辆和防撞护栏距离固定的定距巡航功能来减轻人工控制受电弓的工作量。防撞护栏式供电桩系统提供晚上停车场后置慢充和高速移动侧边接触式持续式供电两种供电方式，方便的供电方式加上低价易推广的特性能有效解决电动汽车里程焦虑难题。

背景技术

里程焦虑的由来：储电式电动汽车电池容量有限，以60公里每小时速度跑400公里，以120公里每小时速度跑不到200公里，这从能量学角度来讲是非常合理的，能量消耗是质量乘以速度的平方，速度加快一倍，跑200公里用的时间减半，但是能量消耗翻了一倍，原来400公里的续航里程掉到了200公里，这就是里程焦虑的核心由来。此外，电动汽车充电时间是个大麻烦，慢充80％电量需要8个小时，快充80％电量需要1个小时。也就是说在单个城市里，一天中低速跑400公里基本能够满足绝大部分居民出行需要。里程焦虑核心表现在电动汽车跑高速的乏力和充电时间过长之间的冲突。

在汽车制造商敲破脑袋都解决不了的难题，却在另外一个领域轻松实现了，中国高铁正在以350公里的时速从北京跑到广州，高铁列车本身带的充电电池容量很小，但是却能以很高速度持续运行，远距离移动，这主要归功于强大和完善的中国电网。解决电动汽车里程焦虑难题的不是汽车制造商，而中国电网改造后能为电动汽车持续提供能量的高速公路。这就引出了我们的新发明，如何在高速公路上低成本的给电动汽车提供能量。

发明内容

防撞护栏式供电桩系统是一款低成本的给停车静止状态或高速移动电动汽车提供接触式持续的供电设备；能给静止态或高速行驶的电动汽车提供外部电源，此系统包含高速防撞护栏式供电桩和电动汽车上安装的支架式受电弓系统两部分。

图1，不同于高铁和城市电动公交车的供电设备架设在空中，高速公路的防撞护栏式供电桩系统位于车道侧边的防撞护栏上。103C型带绝缘套供电火线过绝缘体支架固定安装在防撞护栏立柱上离地1米高处，也就是位于防撞波形板20厘米的固定高处，C形开口朝向高速路。原防撞护栏的横置波形板除了具备原有的防撞击功能外，它和防撞立柱一起增加一项地线零电压分散式导电功能。