一种电力交通系统的制作方法

本实用新型涉及交通技术领域，特别涉及一种电力交通系统。

背景技术：

当今人类社会随着科技技术和社会经济高速发展，人民生活水平日益提高，交通基础设施不断完善，促使各种使用石油能源的车辆不断增多，加速了石油能源消耗和需求。石油能源的消耗已远远不能满足人类未来发展的需要，同时，过度的使用石油能源导致了环境的污染和恶化、生态环境的破坏，人类的生活和身体健康也受到了威胁。

为了人类社会的可持续发展，摆脱能源危机和环境污染带来的负面影响，人们一直都在努力研究和开发新能源汽车，尤其使用电动汽车已经在交通工具中占有了一席之地。

但是电动汽车长途行驶的充电、用电难的问题一直都是电动汽车应用和发展的瓶颈。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提出了一种电力交通系统，用以解决现有技术中的缺陷。

具体的，本实用新型提出了以下具体的实施例：

本实用新型实施例提出了一种电力交通系统，包括：电动汽车与电力导航道路；其中，所述电力导航道路上设置有供电设备以及电动汽车行驶的车道；所述车道上设置有对应所述电动汽车的导轨槽；所述电动汽车上设置有用以连接所述供电设备的取电装置，电机以及对应所述导轨槽的控向轮；所述电动汽车通过所述取电装置连接所述供电设备，所述供电设备连接所述电机的正极，所述电机的负极连接所述控向轮，所述控向轮连接所述导轨槽；

所述取电装置包括固定在电动汽车顶部的第一伸缩装置、以及与第一伸缩装置连接的取电杆；其中，所述取电杆端部设有通过与供电设备发生摩擦来进行取电的取电摩擦片。

在一个具体的实施例中，所述控向轮具体包括：固定在所述电动汽车底板上的第二伸缩装置、与第二伸缩装置下端连接的导电杆、与导电杆下端转动连接的可顺延电动汽车长度方向转动的导电轮；所述导电轮与所述导轨槽对应，当电动汽车行驶在电路导航道路上时，所述导电轮与对应车道上的导轨槽连接。

在一个具体的实施例中，所述电动汽车还包括：整流器、用以对电机的转速进行控制的控制装置；其中，所述取电装置连接所述整流器，并通过整流器连接所述电机的正极；所述控制装置连接所述电机。

在一个具体的实施例中，所述电动汽车还包括：防撞装置；其中，所述防撞装置固定在所述电动汽车的前端和/或后端。

在一个具体的实施例中，所述防撞装置具体包括：液压缓冲器和/或者弹簧组。

在一个具体的实施例中，所述供电设备包括绝缘主体；所述绝缘主体上可拆卸连接有多根导柱；所述导柱等间距设置在绝缘主体上；

所述导柱与所述车道平行；且沿水平方向在所述导柱上设置有与电动汽车取电装置对应的连接槽；所述连接槽内设置有通电的金属导电板。

在一个具体的实施例中，所述绝缘主体的上方还设置有延伸至车道正上方的延伸杆；所述延伸杆架设有输电线。

在一个具体的实施例中，所述绝缘主体两侧设置有绝缘的固定挡体。

在一个具体的实施例中，所述绝缘主体上设置有防雷保护装置。

在一个具体的实施例中，所述导轨槽的横截面为矩形；所述导轨槽内铺设有铁轨；所述铁轨连接地线。

与现有技术相比，本实用新型实施例提出了一种电力交通系统，包括：电动汽车与电力导航道路；其中，所述电力导航道路上设置有供电设备以及电动汽车行驶的车道；所述车道上设置有对应所述电动汽车的导轨槽；所述电动汽车上设置有用以连接所述供电设备的取电装置，电机以及对应所述导轨槽的控向轮；所述电动汽车通过所述取电装置连接所述供电设备，所述供电设备连接所述电机的正极，所述电机的负极连接所述控向轮，所述控向轮连接所述导轨槽；所述取电装置包括固定在电动汽车顶部的第一伸缩装置、以及与第一伸缩装置连接的取电杆；其中，所述取电杆端部设有通过与供电设备发生摩擦来进行取电的取电摩擦片。以此通过取电装置与供电设备之间的摩擦连接实现取电，解决了电动汽车的的充电问题，只要电动汽车在电路导航道路上进行行驶，就不需要考虑续航力的问题，理论上是可以无限续航的，且还能通过控向轮与车道上的导轨槽的连接，实现了自动导航与驾驶，保证行车的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1A为本实用新型实施例提出的一种电力交通系统的示意图；

图1B为本实用新型实施例提出的一种电力交通系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提出的一种电力交通系统中的电动汽车的的示意图；

图3为本实用新型实施例提出的一种电力交通系统中的自动驾驶汽车的的示意图；

图4为本实用新型实施例提出的一种电力交通系统中的自动驾驶汽车的的示意图。

图例说明：

1:电动汽车

11:取电装置

111：第一伸缩装置 112:取电杆 113:取电摩擦片

12:电机

13：控向轮 131：第二伸缩装置 132：导电杆 133：导电轮

14：整流器 15：控制器 16：防撞装置

2:电力导航道路

21:供电设备 211：绝缘主体 212:导柱

213:连接槽 214:延伸杆架

22：车道 23：导轨槽 24：固定挡体 25:防雷保护装置

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提出了一种电力交通系统，具体的，本实用新型提出了以下具体的实施例：

实施例1

本实用新型实施例1提出了一种电力交通系统，如图1A图1B以及图2所示，包括：电动汽车1与电力导航道路2；其中，所述电力导航道路1上设置有供电设备21以及电动汽车行驶的车道22；所述车道22上设置有对应所述电动汽车1的导轨槽23；所述电动汽车1上设置有用以连接所述供电设备21的取电装置11，电机12以及对应所述导轨槽的控向轮13；所述电动汽车1通过所述取电装置11连接所述供电设备21，所述供电设备21连接所述电机12的正极，所述电机12的负极连接所述控向轮13，所述控向轮13连接所述导轨槽23；

所述取电装置11包括固定在电动汽车顶部的第一伸缩装置111、以及与第一伸缩装置连接的取电杆112；其中，所述取电杆112端部设有通过与供电设备21发生摩擦来进行取电的取电摩擦片113。

在实际的应用环境中，取电装置的数量可以为多个，例如可以分别在车顶的两边各装一个，以此后续汽车在行驶的过程中，可以选取一个比较近距离的供电设备实现接电，从而可以更方便地实现一边行驶一边获取到外接的电力资源，以此理论上而言，汽车不会存在例如蓄电池中电力耗尽，或者油箱中油料耗尽的情况，行驶不存在有距离的限制，只有行驶的路旁一直有外接电源可以通过取电装置来获取，就可以一直行驶，且不会产生废气废物的排放，非常环保。

在一个实际的应用场景中，车道可以采用水泥铺设的车道，在其它具体实施例中也可以使用柏油铺设的车道。

在实际应用过程中，电动汽车在电力导航道路的车道上行驶，通过取电装置中取电杆的顶部的取电摩擦片语供电设备发生摩擦来进行取电，并供给电机的正极，电机的负极连接控向轮，而控向轮连接导轨槽，其中导轨槽作为零极，以此形成完成的回路，使得电机可以基于电力进行做功，此外，控向轮还可以通过与导轨槽的连接，使得可以通过导轨槽对车辆的行进轨迹进行约束，保证电动汽车的行车安全。

在一个具体的实施例中，所述电机具体包括：三相交流电机。也即是指当电机的三相定子绕组(各相差120度电角度)，通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路)。而在一个具体的实施例中，所述三相交流电机具体可以包括：三相交流同步牵引电机或三相交流异步牵引电机。

具体的，三相异步电机(英文名为：Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。当电动机的三相定子绕组通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路)，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

而具体的如图2所示，所述控向轮13具体包括：固定在所述电动汽车底板上的第二伸缩装置131、与第二伸缩装置下端连接的导电杆132、与导电杆下端转动连接的可顺延电动汽车长度方向转动的导电轮133；所述导电轮133与所述导轨槽23对应，当电动汽车行驶在电路导航道路上时，所述导电轮133与对应车道22上的导轨槽23连接。

而具体的如图3所示，在一个实际的实施例中，所述电动汽车1还包括：整流器14、用以对电机的转速进行控制的控制装置15；其中，所述取电装置11连接所述整流器14，并通过整流器14连接所述电机12的正极；所述控制装置15连接所述电机12。

具体的，整流器的英文名为：rectifier，具体的是一种把交流电(外接电源)转换成直流电的装置，后续将外接电源的交流电转化为汽车所需要的直流电。而实际的一种整流器的具体构成可以由真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。整流器作为一个整流装置，器功能简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。而在此过程中，其发挥有两个主要功能：第一，将交流电(AC)变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用。具体整流器的结构可以有全封闭结构、外扇冷式结构、鼠笼型结构等等。

也由此，具体的整流器还可以连接有车体上的蓄电池，以此保证电力供给的正常以及可持续性。特别还可以对于功率进行调节，当从供电设备上获取到功率大于行驶所需的功率时，可以将多余的功率分配给蓄电池进行充电，后续当发生意外等情况时，从供电设备获取到功率小于行驶所需的功率时，又可以综合蓄电池来进行共同供电，使得蓄电池起到一个缓冲的作用，从而降低对其他设备模块的要求。

具体的，所述控制器具体可以为：MCU。其中，MCU(英文名为Single Chip Microcomputer，也即单片机)，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

以此，通过取电装置与供电设备的电连接，从供电设备获取到电力，再通过整流器的整流处理，供给电机(具体的，可以为电机的正极连接整流器，而电机的负极接地，以形成回路)，以使得电机做功，驱动汽车

此外，车体上还会设置有安全设备，以此除了自动驾驶功能以外，还通过安全设备额外提供一种安全保障，进一步提高安全性，以此尽最大可能保障用户使用本实用新型中的汽车的安全性。而具体的安全装置即为防撞装置，也即在一个实际的实施例中，如图4所示，所述电动汽车还包括：防撞装置16；其中，所述防撞装置16固定在所述电动汽车1的前端和/或后端。

具体的，所述防撞装置具体包括：液压缓冲器和/或者弹簧组。其中当其他的装置或者设备发生故障或者来不及时，防撞装置起到最后一道防线的作用，即使与其他的车辆发送接触，由于防撞装置的作用，起到一个很好的缓冲作用，将撞击的力蓄积消耗在防撞装置，而不会直接作用于车，特别是车上的用户，保证用户以及车辆的安全。

在一个具体的实施例中，该电动汽车，还可以包括：报警器；其中，

所述报警器连接所述控制器。

具体的报警器可以为声音报警器，以此当控制器向报警器发送报警信号时，该报警器以预设的声音进行报警，例如可以是刺耳的警报声，也可以预先存储在报警器中的人声“危险，危险，请注意”等等。而除了声音报警器以外，该报警器还可以为基于光线报警的装置，具体的，当需要进行报警时，以发出红色的光线，并可以不断进行闪烁，以提示用户处于危险状态下。在一个具体的实施例中，例如当监控到车速过快，且与前车的距离过近时，进行报警，具体的可以提示车速过快且与前车的距离过近，建议进行减速，以保证与前车的安全距离。

而具体的，关于电力导航道路2，其中的所述供电设备21包括绝缘主体211；所述绝缘主体211上可拆卸连接有多根导柱212；所述导柱212等间距设置在绝缘主体211上；

所述导柱212与所述车道22平行；且沿水平方向在所述导柱22上设置有与电动汽车1的取电装置11对应的连接槽213；所述连接槽213内设置有通电的金属导电板。

具体的，绝缘主体上设置有导柱，导柱上设置有连接槽，连接槽内安装有通电的金属导电板。为例防止短路、触电等安全事故的发生，所以导柱可以选择使用绝缘体制造，具体的，可以选择木材、水泥、塑胶、陶瓷等材料制成。

电力导航道路的电力由供电设备提供，供电设备包括的绝缘主体可以是水泥浇筑的墙体。

导柱与绝缘主体可以为可拆卸连接。在导柱上设置有圆孔，在绝缘主体对应位置设置有螺纹孔，通过螺栓将导柱连接在绝缘主体上。当然，除此以外，还可以有其他的连接方式，在此不再进行赘叙。

具体的导柱上设置的连接槽用于连接自动驾驶汽车上的取电装置。连接槽的横架面可以设置为呈“V”字形，开口处较宽，这样便于取电装置的接入；连接槽内部较窄，对取电装置有限制、防止上下滑动的作用。在连接槽的底部安装有金属导电板。金属导电板是金属材质的，具体的，可以采用铜合金制成。绝缘主体上设置不少于根导柱24，具体的，例如可以设置有3根导柱。导柱水平等间距设置在绝缘主体上，而导柱与车道平行。

具体的，所述绝缘主体211的上方还设置有延伸至车道正上方的延伸杆214；所述延伸杆架214设有输电线。

为提高供电设备的利用率，为多个车道上的电动汽车供电，在绝缘主体上方还设置有水平的延伸杆架，延伸杆架上架设有输电线，输电线232也可以使用铜合金线。绝缘主体上方的延伸杆架向单侧延伸，至距离绝缘主体较远车道的正上方。参见图1A以及图1B或图2。

具体的，所述绝缘主体211两侧设置有绝缘的固定挡体24。

此外，为了保证车辆行驶的安全性，在所述绝缘主体两侧还设置有绝缘的固定挡体。

绝缘主体沿着车道平行设置，在绝缘主体两侧设置有用于隔离的固定挡体。本实施例中，固定挡体可以由水泥浇筑，沿着绝缘主体铺设，可以保护绝缘主体。

绝缘主体被“包围”在固定挡体中间，固定挡体形成的区域中间还可以种植有花草和灌木，这样既可以当成隔离带，还可以有绿化带的效果，美化道路环境。同时，因为绝缘主体上设置有通电导体，所以在固定挡体周边还可以设置有警示牌，用于提醒路人。

具体的，所述绝缘主体211上设置有防雷保护装置25。

具体的，所述导轨槽23的横截面为矩形；所述导轨槽23内铺设有铁轨；所述铁轨连接地线。

另外，所述车道上设置有与自动驾驶汽车上相关设备(具体为控向轮)配合的导轨槽，所述导轨槽内铺设有铁轨，所述铁轨接地。

车道上设置有沿车辆行驶方向的导轨槽，具体的，导轨槽可以设置在车道中间且与车道平行。其中，每条车道上可以设置一条或多条导轨槽。

导轨槽可以由水泥浇筑而成，具体可以和车道一体成型。

导轨槽的横截面形状可以有多种不同的形状，本实施例中，可以选择横截面为矩形的导轨槽。

导轨槽内铺设有铁轨，铁轨与导轨槽形状相匹配，铁轨直接与大地相连。在本实用新型中，铁轨可以作为电流回路中零线而存在。

具体的，电力导航道路的供电设备的电能通过外接的高压电网通过变电所接入。具体接入的是380V的三相交流电，在道路外侧设置有变电所。其中，变电所，为本领域所公知的一种改变电压的场所。通过变电所中的变压器将电网中的电压降低至所需的380V电压。变压器的最基本功能是改变交流电压，它是电力系统中必不可少的电气设备，电力是现代工业和生活的主要能源。电能输送的能力大、距离远，为了减少在电力的远距离输送中能力的损耗，通常都是将电压升高，例如升到220kV、500kV，甚至更高的电压。可是，发电机由于结构上的限制，通常只能发出10kV电压。因此，必须通过变压器的升压，才能进行远距离输送。电能送到目的地后，为了使用上的安全性，又要通过变压器将电压降低，变为用户需要的380V/220V的低压。

与电力导航道路匹配的电动汽车，设置有接电器。参见图1A以及图1B以及图2中的电动汽车，在电动汽车的车顶设置有接电装置，取电装置通过导线连接车内的蓄电池或其他用电设备；电动汽车的底部还可以设置有控向轮，用于连接导轨槽内的铁轨。铁轨此处可以作为零线，与接电器连接的输电线形成回路，为自动驾驶汽车上的用电设备供电。

电动汽车的取电方式属于电接触。本实用新型主要是针对电动汽车行驶过程中的供电，即通过滑动电接触来实现供电。滑动电接触最主要的特征是摩擦，摩擦会造成接触元件表面的磨损，如光洁度的改变、摩擦面的加工硬化及破裂等，这必将对接触元件之间的接触电阻和摩擦力产生影响。从减少电功率损耗及摩擦磨损的角度而言，滑动接触元件应该具有最低的接触电阻和摩擦系数。为了既减少摩擦力又可以减少接触电阻，可以在两接触元件之间的滑动表面添加一种剪切强度很低但导电性能好的润滑剂。对用于滑动元件中的润滑剂有几点要求：润滑剂要具有高的导电性能；润滑剂必须能使摩擦或磨损减小到尽可能低的水平；润滑剂的表面张力应该足够小，并在滑动过程中能保持在接触面上；润滑剂必须具有低的蒸汽压，以减少润滑剂的蒸发消耗，而且还能在较高的接触工作温度下工作，以便允许通过较高的电流密度。在金属导电板和输电线上都可以涂覆有润滑剂，润滑剂可以选择固态润滑剂二硫化钼、石墨等。

为保证供电的安全，绝缘主体上还可以设置有防雷保护装置，具体的可以在绝缘主体上装设避雷针对直击雷进行保护。

为了防止雨水对供电安全的影响，在其他具体实施例中，还可以在绝缘主体上方设置有避雨的顶棚。

车道上设置有沿车辆行驶方向的导轨槽，具体的，导轨槽可以设置在车道中间且与车道平行。其中，每条车道上设置有两条导轨槽。本实施例中，导轨槽选择横截面还可以为燕尾形的导轨槽，在其他具体实施例中，横截面形状的选择要根据实际的施工情况和使用需求。

导轨槽内设置有铁轨，铁轨与导轨槽形状相匹配，铁轨直接与大地相连。在本实用新型中，铁轨可以作为电流回路中零线而存在。

电力导航道路的供电设备的电能通过外接的高压电网通过变电所接入，电动汽车道路供电系统的接入的是380V的三相交流电，在具体的应用中，电动汽车也可以调节接入的电源电压，例如可以通过接入三相交流电中的一个火线来实现接入的是220V的交流电。

与现有技术相比，本实用新型实施例提出了一种电力交通系统，包括：电动汽车与电力导航道路；其中，所述电力导航道路上设置有供电设备以及电动汽车行驶的车道；所述车道上设置有对应所述电动汽车的导轨槽；所述电动汽车上设置有用以连接所述供电设备的取电装置，电机以及对应所述导轨槽的控向轮；所述电动汽车通过所述取电装置连接所述供电设备，所述供电设备连接所述电机的正极，所述电机的负极连接所述控向轮，所述控向轮连接所述导轨槽；所述取电装置包括固定在电动汽车顶部的第一伸缩装置、以及与第一伸缩装置连接的取电杆；其中，所述取电杆端部设有通过与供电设备发生摩擦来进行取电的取电摩擦片。以此通过取电装置与供电设备之间的摩擦连接实现取电，解决了电动汽车的的充电问题，只要电动汽车在电路导航道路上进行行驶，就不需要考虑续航力的问题，理论上是可以无限续航的，且还能通过控向轮与车道上的导轨槽的连接，实现了自动导航与驾驶，保证行车的安全。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。