电动汽车行车道路非接触型供电方法与流程

本发明属于电动汽车领域，特别是涉及一种电动汽车行车道路非接触型供电方法，适用于所有电动汽车，包括纯电动汽车，燃油、电池两用汽车和燃油加电机的汽车。

技术背景

目前，电动汽车电池续航能力有限是制约电动汽车发展的主要因素。在行车道路上，特别是在高速行车道路上，还没有一种通过供电线路的电源对电动汽车供电的技术方案或产品。如果采用沿高速行车道路设置电动汽车充电桩的方法，投资巨大，维护手续复杂，成本过高，因此市场上急需一种低成本高效率的电动汽车供电技术。

技术实现要素：

本技术针对现有电动汽车续航能力有限而发明。在行车道路上设置供电轨道，供电轨道为由初级线圈和导磁材料组成的电磁感应装置，配合电动汽车上电源引导装置的次级线圈，通过线圈磁芯的紧贴移动接触而将感应电流引导到电动汽车上。电动汽车行驶过程中，电源引导装置与供电轨道可以随时连通或断开，当电动汽车的电源引导装置连通供电轨道的时候，行车道路电源对电动汽车供电或充电，当电动汽车因需要超车或者其他原因离开供电轨道的时候，电源引导装置与供电轨道断开，此时电动汽车使用配备的电池或者燃油动力继续行驶。这样电动汽车就做到了大部分时间靠行车道路电源供电或充电，而其他短时间的机动路线行驶可以使用自带的电池或者燃油提供动力。

实现本发明所采用的技术方案是，沿行车道路设置有配电装置，配电装置通过供电线路给供电轨道供电，供电轨道沿行车道路路面纵向设置；电动汽车上设置有电源引导装置，通过电源引导装置，将供电轨道上的电源引导连接到电动汽车上，电源引导装置与供电轨道的接触通过磁性材料的吸合完成，且可以随时连通或断开。供电轨道由带磁芯的初级线圈、分段磁芯、主轨道磁芯等组成，当电动汽车的次级线圈的磁芯紧贴主轨道磁芯移动时，由初级线圈产生的磁场经由初级线圈磁芯、分段磁芯、主轨道磁芯与次级线圈形成磁场回路，因而在次级线圈上产生电流，于是提供给电动汽车动力。电动汽车大部分时间靠有供电轨道的行车道路电源供电或充电，而其他短时间的机动路线行驶可以使用自带的电池或者燃油提供动力。这样既大大增加了电动汽车的续航里程，而且也大大降低了能耗成本。行车道路电源包括大型发电厂的供电线路、小型发电厂补充供电以及太阳能发电、风力发电、水力发电等的补充电源等。

附图说明

图1是初级线圈磁芯串接在主轨道磁芯上的电磁感应式供电轨道示意图。

图2是初级线圈磁芯并接在主轨道磁芯的两条磁芯之间的电磁感应式供电轨道示意图。

图3是次级线圈紧贴平置与主轨道磁芯上的示意图。

图4是次级线圈磁芯在轨道凹槽中两端紧贴主轨道磁芯侧壁运行的示意图。

图5是电磁感应式供电轨道设置于行车道路路面以下的示意图。

图6是电磁感应式供电轨道设置于行车道路路面以上的示意图。

图7是与主轨道磁芯平行设置的凹槽型导轨的示意图。

图8是电动汽车在设置有电磁感应式供电轨道行车道路上行驶的示意图。

图9是沿行车道路设置的其他用电器原理示意图。

1.行车道路，2.电磁感应式供电轨道，3.初级线圈，4.磁芯，5.主轨道磁芯，6.分段磁芯，7.次级线圈，8.电源动态引导装置，9.电动汽车，10.凹槽型导轨，11.受电头，12.永磁吸头，13.初级线圈自动开关，14.轨道凹槽，15.受电杆，16.受电杆分支，17.着地滚轮，18.常开开关，19.触控头，20.填充块，21.平面型主轨道，22.凸起型主轨道，23.凸起面。

具体实施方式

下面结合附图加以说明。

在行车道路1上沿行车道路1纵向设置有两条与行车道路1基本平行的电磁感应式供电轨道2，该电磁感应式供电轨道2由带磁芯的初级线圈3和高导磁材料的磁芯4组成，磁芯4分为主轨道磁芯5和分段磁芯6，主轨道磁芯5为两条平行的导磁体，紧贴主轨道磁芯5有可以平行移动的带磁芯的次级线圈7，次级线圈7的磁芯的两端始终与主轨道磁芯5紧贴且沿着主轨道磁芯5方向移动，其运动方向与主轨道磁芯5纵向平行；次级线圈7的线圈引线通过电源动态引导装置8连接到电动汽车9上；当次级线圈7随电动汽车9的运动在主轨道磁芯5上滑移时，初级线圈3产生的磁场可以在次级线圈7的磁芯与主轨道磁芯5和分段磁芯6形成磁场回路，因而在次级线圈7上产生感应电流，该电流通过电源动态引导装置8连接到电动汽车9上为其提供动力。

沿主轨道磁芯5还设置有与其平行的凹槽型导轨10，该凹槽型导轨10由 导磁材料组成，凹槽型导轨10的边沿与轨道磁芯5上表面基本等高，其凹槽底部低于轨道磁芯5上表面；电源动态引导装置8的末端，也就是与主轨道磁芯5上表面接触端为受电头(11)，受电头(11)包括次级线圈7和永磁吸头12，当永磁吸头12接近导磁材料的凹槽型导轨10时，便吸附其上，并随电动汽车9的运动而向前滑移，其作用是靠自身的吸附力将次级线圈7也紧紧压贴在凹槽型导轨10上并在其上面滑移。

图1中，电磁感应式供电轨道2由带磁芯的初级线圈3、主轨道磁芯5、分段磁芯6、初级线圈自动开关13和填充块20组成。当电动汽车9行驶接近或到达某一初级线圈3位置时，初级线圈3接通电源，其磁场经过初级线圈3的磁芯、主轨道磁芯5、分段磁芯6、和次级线圈7的磁芯形成交变磁场回路，该交变磁场回路在次级线圈7上产生感应电流，该电流通过导线输送到电动汽车9上，为其电池充电或直接提供动力。由于初级线圈3的设置而导致主轨道磁芯5的弯曲凹陷部位，由非导磁材料的填充块20填充，以保证主轨道磁芯5的整体平滑性。

初级线圈自动开关13可以是感应式也可以是接触式，也可以是其他任何形式的，当电动汽车9接近或经过某一初级线圈3时，该处的初级线圈3的初级线圈自动开关13自动接通，而当电动汽车9驶离时，其初级线圈自动开关13也自动断开而接通下一级的初级线圈3；总之，要保证电动汽车9经过时，其上的次级线圈7最近接的初级线圈3接通电源而其他初级线圈3都断开电源，以此类推。分段磁芯6可以是固定的，也可以设置成动态的，也就是当电动汽车9经过时，其附近的分段磁芯6复位到与初级线圈3的磁芯、主轨道磁芯5、次级线圈7的磁芯能形成磁场回路的状态，而电动汽车9驶离时，则退位到磁路断开状态。

图2中，原理与图1类似，不同之处在于，初级线圈3的磁芯不是串接在主轨道磁芯5上，而是并接在主轨道磁芯5的侧壁，初级变压器3的磁芯、主轨道磁芯5以及次级线圈7的磁芯形成磁场回路。

图3是次级线圈7紧贴平置于主轨道磁芯上的示意图。图3中，初级线圈3的磁芯紧贴且平置于主轨道磁芯5的上表面，且可以沿着主轨道磁芯5上表面水平滑移，要保证次级线圈7始终能够与主轨道磁芯5和初级线圈3的磁芯形成磁场回路。

图4是次级线圈磁芯在轨道凹槽中两端紧贴主轨道磁芯侧壁运行的示意图。图4与图3原理大致相同，不同之处在于次级线圈7的磁芯是置于主轨道磁芯5的两条磁芯之间的，也就是在主轨道磁芯5的两条磁芯之间为凹槽型空间，称为轨道凹槽14，次级线圈7的磁芯置于轨道凹槽14间，并且次级线圈7的磁芯两端紧贴主轨道磁芯5的侧壁滑移；要保证次级线圈7的磁芯始终能够与主轨道磁芯5、初级线圈3的磁芯以及分段磁芯6形成磁场回路。

图5是电磁感应式供电轨道设置于行车道路路面以下的示意图。电磁感应式供电轨道2是置于行车道路1路面下的，主轨道磁芯5的上表面与行车道路1的表面等高，以便次级线圈7的磁芯能够紧贴其上滑移。

图6是电磁感应式供电轨道设置于行车道路路面以上的示意图。电磁感应式供电轨道2是置于行车道路1路面之上，主轨道磁芯5的上表面高出行车道路1的表面，目的是在设置电磁感应式供电轨道2时不破坏原有行车道路路面。

图7是与主轨道磁芯平行设置的凹槽凹槽型导轨的示意图。图7与图5类似，不同之处是给出了凹槽型导轨10的示意。当次级线圈7的磁芯在主 轨道磁芯5上移动时，永磁材料的引导体20紧紧吸附在磁芯材料的凹槽型导轨10上，因而也就可以保证次级线圈7的磁芯也能紧贴主轨道磁芯5的上表面而滑移。

图8是电动汽车在设置有电磁感应式供电轨道行车道路上行驶的示意图。电动汽车9上受电杆15端部连接有着地滚轮17，其后还连接有受电杆分支16，受电杆分支16连接着次级线圈7，当电动汽车9行驶时，拖动次级线圈7也一同运动，因而能够从主轨道磁芯5上获取感应电流。

图9是沿行车道路设置的其他用电器原理示意图。初级线圈3上设置有常开开关18，次级线圈7上有触控头19，当连接有用电器的次级线圈7贴近初级线圈3的时候，次级线圈7上的触控头19将初级线圈3上的常开开关18接通，初级线圈3产生的交变磁场通过次级线圈3的磁芯在次级线圈7上产生感应电流，次级线圈7给用电器供电。

在实际应用中，如采用轨道凹槽14的电磁感应供电方式，也可以省略凹槽型导轨10，即将二者的功能合一；当然也可以不省略。

对于现有普通燃油汽车，可以采用加装电机的方式而应用于该装置上，这样就大大降低了汽车改型成本。

电源动态引导装置8还可以设置伸缩装置、引导装置、遥控装置等，以便于收放和引导受电头11的永磁吸头12快速进入凹槽型导轨10。