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电动汽车地槽输电与运行状态信息采集方法技术

技术编号:1125192 阅读:314 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种电动汽车地槽输电与运行状态信息采集方法,属于电动汽车的输电与测控技术,它通过可控制电刷机构和车体下部的输电杆,沿运行线路铺设的输电地槽向运行中的电动汽车输电。它采用传感器适时检测与信标信息相结合的方法,并且采用列队运行和运行信息通告的方式,满足了大动态范围、非线性过程中自动控制系统对运行状态信息的需求。本发明专利技术可以满足电动汽车、环境对输电系统的要求,以及地槽输电型电动汽车自动驾驶系统对运行状态信息的需要,且不占用地表空间资源。该项技术方案为电动汽车的推广应用、降低环境污染、节约能源及汽车交通的自动化发展提供了有利条件。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车的输电与测控技术,它是该
中一项基础性的重要环节即电动汽车地槽输电与运行状态信息采集方法。目前在世界范围内,汽车交通基本上仍属于一种“人工型”系统。数以亿计职业或非职业技能相差较为悬殊的驾驶人员驾驶着汽车,共同行驶在同一条道路上;数以千万计的人员进行着汽车交通的管理或服务。汽车交通运行效率低、工作强度大、交通安全问题比较突出,提高汽车交通的自动化水平是解决上述问题的有效措施,汽车的自动驾驶是汽车交通自动化达到较高水平的重要标志。为实现地槽输电式电动汽车的自动驾驶,首先需要解决这类电动汽车运行状态信息的采集问题。在结构形式上,输电地槽采用混凝土槽形、分段结构,在输电地槽上部两侧或在非屏蔽输电线部位设置有道路信标标记。输电地槽均应有分段排水功能,并与道路主排水沟相连,输电地槽定期用压缩空气清洁。输电地槽有三种类型,隐蔽型、半隐蔽型、开放型,分别适用于不同的输电电压及不同的应用场合,其中隐蔽式地槽输电把对大地具有高电压的输电线设置在输电地槽侧面的隐蔽处,周围对大地具有良好的绝缘。隐蔽式输电地槽适用于高电压地槽输电、线路电耗小、安全性高,适用于城市主干道及公路上。半隐蔽式地槽输电把对大地具有高电压的输电线设置在输电地槽的两侧或中下部,对外用绝缘体遮掩,周围对大地具有良好的绝缘。开放式两极输电的输电线均在地槽的上部,开放式三相输电其中两相输电线在地槽的上部,第三相在地槽的底部,输电线安装时均有绝缘衬垫。由于开放式地槽输电的输电线均暴露在外,通常输送安全电压、适用于较为封闭的局部作业区域。b)电动汽车地槽输电槽轨的分岔与汇入输电地槽转弯分岔采用“Y”形槽轨的分离方式,电刷机构的转轨采用电磁驱动或牵引驱动方式。输电地槽转弯分岔处的输电地槽分为左侧输电地槽和右侧输电地槽。当电动汽车左转弯时,左侧输电地槽为左转弯输电地槽,右侧输电地槽为直行输电地槽,当电动汽车右转弯时,右侧输电地槽为右转弯输电地槽,左侧输电地槽为直行输电地槽。在输电地槽转弯分岔处的左、右两侧均设置有一对极性反向设置的永磁体,在输电地槽转弯分岔处的前、后两侧均设置有出、入转弯分岔点的道路信标标记。一般情况下,电动汽车的电刷机构是依靠引导输电地槽汇入正常运行时的输电地槽,引导输电地槽与正常运行时的输电地槽为小偏角自然滑入型结构。引导输电地槽设置在汽车运行线路的侧面,引导输电地槽的起始端具有簸箕形的地槽入口,以利于电刷机构的自然滑入。c)地槽输电的电刷机构地槽输电的电刷机构,可采用滑撬或滑轮式支撑形式,隐蔽的或半隐蔽的输电线电刷采用电控或弹压形式。地槽输电的电刷机构由电刷托架、电刷电磁做动机构、电刷机构方向角传感器、转弯控制电磁铁、信标传感器、刷架主轴、隐蔽输电线电刷、非隐蔽输电线电刷等部分组成。其中电刷托架为电刷机构的主要载体,由尼龙或其它耐磨的绝缘材料制成,电刷托架、非隐蔽电刷与非隐蔽输电线表面接触,用于承载电刷机构;电刷电磁做动机构用于隐蔽输电电刷触点与隐蔽输电线间的开启或闭合;电刷机构方向角传感器,用于测量输电杆相对于电刷机构的方向偏角;非隐蔽输电线电刷套在电刷托架上,该电刷能方便的更换;转弯控制电磁铁被安装电刷托架内,当施加控制电压使得电磁铁被激励时,所产生的磁场与设置在转弯处输电地槽两侧的永久磁铁磁场相互作用,使得电刷机构偏入相应输电地槽轨道;信标传感器用于检测信标载体所处的状态,以给出预定设置的道路信标信号;刷架主轴是电刷机构的支撑主轴。隐蔽输电线电刷需要采用自动或人工控制方式对其实行控制,从而使得电刷与输电线良好接触或安全脱离。半隐蔽输电线电刷的弹簧片具有后掠下弯弧形结构,且弹簧片平面位于竖直平面,触点周边具有翘起的滑边,以使电刷可重复上、下拔插而不被损坏,弹簧片具有预应力使电刷与输电线可靠接触。半隐蔽内叉式电刷机构的非屏蔽电刷是一个马鞍形槽,在电刷机构底面中部,在槽的两侧设置有道路信标传感器。d)电刷机构、输电杆与电动汽车的链接电刷机构是依靠输电杆与电动汽车链接的,输电杆的一端与电刷机构相连,另一端通过有限偏角的万向连接被转接在电动汽车的前轮轴托架的中部,采取特殊的可拆卸输电杆及特殊的输电杆收放装置,也可将输电杆安装在电动汽车的尾部。可通过人工或自动控制方法使得输电杆被锁定于两个稳定状态,即被锁定在正常输电和收起安放两种状态。输电状态中,输电杆可在限定角度内自由的左、右摆动,输电杆可被操纵机构提起或被降落到预设高度,输电杆内既敷设有动力输电线,又敷设有低压控制线、信号线,动力输电线与低压控制线、信号线之间有良好的绝缘和屏蔽,输电杆上还敷设有电刷机构升起和降落牵引索。输电杆方向角传感器被安装在电动汽车的前轮轴托架中点与输电杆的链接位置,用于测量输电杆与电动汽车纵轴在轮轴平面上投影的夹角——输电杆方向偏角。e)电动汽车地槽输电的控制电动汽车地槽输电的控制主要包括输电杆的控制与电刷机构的控制两部分。电动汽车地槽输电的输电杆控制方式为当需要使电刷机构进入输电地槽时,采用人工操纵机构或自动操纵机构操纵输电杆,使其降落到预定高度,将电刷机构对准引导输电地槽起始端具有簸箕形的地槽入口,通过电刷机构的落下牵引索置电刷机构于落下位置,运用辅助动力并操纵电动汽车前进使电刷机构自然地滑入引导输电地槽;当需要使电刷机构脱离输电地槽时,通过电刷机构的升起牵引索置电刷机构于升起位置,采用人工操纵机构或自动操纵机构操纵输电杆,使输电杆恢复到原来的安装位置。电动汽车地槽输电电刷机构的控制方式为在电动汽车上,其动力输电回路中应设置有可控硅型开关或电磁开关,而且设置有针对电刷机构的控制装置;在需要使电刷机构进入输电地槽时,在未完成进入输电地槽过程,电刷机构的电刷未正常与输电线接触前,电刷机构控制装置不应使动力输电回路的开关闭合;电刷机构控制装置检测到电刷机构已完成进入输电地槽的过程,电刷机构的电刷已正常与输电线接触后,电刷机构控制装置才使得动力输电回路的开关闭合;在需要使电刷机构脱离输电地槽时,首先应在给定指令的作用下,电刷机构控制装置使得动力输电回路的开关开路;在电动汽车行驶过程中,当电刷机构方向角传感器测得超出预先设定的极限方向偏角时,在电刷机构控制装置的作用下,执行电刷机构脱离输电地槽的控制过程,这个控制过程的步骤是使动力输电回路的开关开路,控制电刷电磁做动机构使得电刷脱离隐蔽输电线、恢复到输电地槽的中间位置,使电刷机构处于升起位置,使输电杆恢复到原始安装位置;在电动汽车行驶过程中,当电刷机构上的杆位传感器测得超出预先设定的极限杆位偏移时,在电刷机构控制装置的作用下,同样执行电刷机构脱离输电地槽的控制过程。在输电地槽分岔转弯的情况下,电刷机构的控制方式为在出、入输电地槽转弯分叉处,应分别设置出、入输电地槽转弯分叉的道路信标,通过设置在电刷机构上的道路信标传感器的检测,同时在给定转弯指令的作用下,电刷机构控制装置使得转弯电磁铁被激励,在转弯电磁铁磁场与输电地槽转弯分叉处两侧永磁体的磁场相互作用下,驱使电刷机构滑入相应输电地槽,完成转弯过程;在输电地槽分岔转弯的情况下,弹压型电刷机构中,电刷机构控制装置使得转弯电磁做动机构动作,驱使转弯导向滑块偏向转弯的一侧,进而使得电刷机构滑入相应的输电地槽,完成转弯过程。f)地槽输电电动汽车的辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的地槽输电方法,其特征在于:它包括地槽输电的基本形式,电动汽车地槽输电槽轨的分岔与汇入,地槽输电的电刷机构,电刷机构、输电杆与电动汽车的链接,电动汽车地槽输电的控制以及地槽输电电动汽车的辅助动力源等部分,其中:a)地槽输电的 基本形式地槽输电基本形式为两极输电,也可实现三相交流输电或不接地两极输电,基本的两极输电形式为:在输电地槽上部的开口部位设置非隐蔽输电线,通常是连接大地的零电位输电线;在输电地槽下部,是另一极输电线;在三相交流输电的情况下,输电地槽上部 的开口部位,是连接大地的零电位相输电线,在输电地槽下部两侧,分别是另外两相输电线;在不接地两极输电的情况下,输电地槽上部的开口部位,是连接大地的零电位车体搭地线,在输电地槽下部两侧,分别是不接地的两极输电线在结构形式上,输电地槽采用混凝 土槽形、分段结构,在输电地槽上部两侧或在非屏蔽输电线部位设置有道路信标标记,输电地槽均应有分段排水功能,并与道路主排水沟相连,输电地槽定期用压缩空气清洁,输电地槽有三种类型,隐蔽型、半隐蔽型、开放型,分别适用于不同的输电电压及不同的应用场合,其中:隐蔽式地槽输电把对大地具有高电压的输电线设置在输电地槽侧面的隐蔽处,周围对大地具有良好的绝缘;隐蔽式输电地槽适用于高电压地槽输电、线路电耗小、安全性高,适用于城市主干道及公路上;半隐蔽式地槽输电把对大地具有高电压的输电线设置在输电地槽的两侧或中下部,对外用绝缘体遮掩,周围对大地具有良好的绝缘;开放式两极输电的输电线均在地槽的上部,开放式三相输电其中两相输电线在地槽的上部,第三相在地槽的底部,输电线安装时均有绝缘衬垫,由于开放式地槽输电的输电线均暴露在外,通常输送安全电压、适用于较为封闭的局部作业区域b)电动汽车地槽输电槽轨的分岔与汇入输电地槽转弯分岔采用“Y”形槽轨的分离方式,电刷机构的转轨采用电磁驱动或牵引驱动方式,输电地槽转弯分岔处的输电地槽分为左侧输电地槽和右侧输电地槽,当电动汽车左转弯时 ,左侧输电地槽为左转弯输电地槽,右侧输电地槽为直行输电地槽,当电动汽车右转弯时,右侧输电地槽为右转弯输电地槽,左侧输电地槽为直行输电地槽,在输电地槽转弯分岔处的左、右两侧均设置有一对极性反向设置的永磁体,在输电地槽转弯分岔处的前、后两侧均设置有出、入转弯分岔点的道路信标标记一般情况下,电动汽车的电刷机构是依靠引导输电地槽汇入正常运行时的输电地槽,引导输电地槽与正常...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的地槽输电方法,其特征在于它包括地槽输电的基本形式,电动汽车地槽输电槽轨的分岔与汇入,地槽输电的电刷机构,电刷机构、输电杆与电动汽车的链接,电动汽车地槽输电的控制以及地槽输电电动汽车的辅助动力源等部分,其中a)地槽输电的基本形式地槽输电基本形式为两极输电,也可实现三相交流输电或不接地两极输电,基本的两极输电形式为在输电地槽上部的开口部位设置非隐蔽输电线,通常是连接大地的零电位输电线;在输电地槽下部,是另一极输电线;在三相交流输电的情况下,输电地槽上部的开口部位,是连接大地的零电位相输电线,在输电地槽下部两侧,分别是另外两相输电线;在不接地两极输电的情况下,输电地槽上部的开口部位,是连接大地的零电位车体搭地线,在输电地槽下部两侧,分别是不接地的两极输电线在结构形式上,输电地槽采用混凝土槽形、分段结构,在输电地槽上部两侧或在非屏蔽输电线部位设置有道路信标标记,输电地槽均应有分段排水功能,并与道路主排水沟相连,输电地槽定期用压缩空气清洁,输电地槽有三种类型,隐蔽型、半隐蔽型、开放型,分别适用于不同的输电电压及不同的应用场合,其中隐蔽式地槽输电把对大地具有高电压的输电线设置在输电地槽侧面的隐蔽处,周围对大地具有良好的绝缘;隐蔽式输电地槽适用于高电压地槽输电、线路电耗小、安全性高,适用于城市主干道及公路上;半隐蔽式地槽输电把对大地具有高电压的输电线设置在输电地槽的两侧或中下部,对外用绝缘体遮掩,周围对大地具有良好的绝缘;开放式两极输电的输电线均在地槽的上部,开放式三相输电其中两相输电线在地槽的上部,第三相在地槽的底部,输电线安装时均有绝缘衬垫,由于开放式地槽输电的输电线均暴露在外,通常输送安全电压、适用于较为封闭的局部作业区域b)电动汽车地槽输电槽轨的分岔与汇入输电地槽转弯分岔采用“Y”形槽轨的分离方式,电刷机构的转轨采用电磁驱动或牵引驱动方式,输电地槽转弯分岔处的输电地槽分为左侧输电地槽和右侧输电地槽,当电动汽车左转弯时,左侧输电地槽为左转弯输电地槽,右侧输电地槽为直行输电地槽,当电动汽车右转弯时,右侧输电地槽为右转弯输电地槽,左侧输电地槽为直行输电地槽,在输电地槽转弯分岔处的左、右两侧均设置有一对极性反向设置的永磁体,在输电地槽转弯分岔处的前、后两侧均设置有出、入转弯分岔点的道路信标标记一般情况下,电动汽车的电刷机构是依靠引导输电地槽汇入正常运行时的输电地槽,引导输电地槽与正常运行时的输电地槽为小偏角自然滑入型结构,引导输电地槽设置在汽车运行线路的侧面,引导输电地槽的起始端具有簸箕形的地槽入口,以利于电刷机构的自然滑入c)地槽输电的电刷机构地槽输电的电刷机构,可采用滑撬或滑轮式支撑形式,隐蔽的或半隐蔽的输电线电刷采用电控或弹压形式,地槽输电的电刷机构由电刷托架、电刷电磁做动机构、电刷机构方向角传感器、转弯控制电磁铁、信标传感器、刷架主轴、隐蔽输电线电刷、非隐蔽输电线电刷等部分组成,其中电刷托架为电刷机构的主要载体,由尼龙或其它耐磨的绝缘材料制成,电刷托架、非隐蔽电刷与非隐蔽输电线表面接触,用于承载电刷机构;电刷电磁做动机构用于隐蔽输电电刷触点与隐蔽输电线间的开启或闭合;电刷机构方向角传感器,用于测量输电杆相对于电刷机构的方向偏角;非隐蔽输电线电刷套在电刷托架上,该电刷能方便的更换;转弯控制电磁铁被安装电刷托架内,当施加控制电压使得电磁铁被激励时,所产生的磁场与设置在转弯处输电地槽两侧的永久磁铁磁场相互作用,使得电刷机构偏入相应输电地槽轨道;信标传感器用于检测信标载体所处的状态,以给出预定设置的道路信标信号;刷架主轴是电刷机构的支撑主轴隐蔽输电线电刷需要采用自动或人工控制方式对其实行控制,从而使得电刷与输电线良好接触或安全脱离,半隐蔽输电线电刷的弹簧片具有后掠下弯弧形结构,且弹簧片平面位于竖直平面,触点周边具有翘起的滑边,以使电刷可重复上、下拔插而不被损坏,弹簧片具有预应力使电刷与输电线可靠接触,半隐蔽内叉式电刷机构的非屏蔽电刷是一个马鞍形槽,在电刷机构底面中部,在槽的两侧设置有道路信标传感器d)电刷机构、输电杆与电动汽车的链接电刷机构是依靠输电杆与电动汽车链接的,输电杆的一端与电刷机构相连,另一端通过有限偏角的万向连接被转接在电动汽车的前轮轴托架的中部,采取特殊的可拆卸输电杆及特殊的输电杆收放装置,也可将输电杆安装在电动汽车的尾部,可通过人工或自动控制方法使得输电杆被锁定于两个稳定状态,即被锁定在正常输电和收起安放两种状态,输电状态中,输电杆可在限定角度内自由的左、右摆动,输电杆可被操纵机构提起或被降落到预设高度,输电杆内既敷设有动力输电线,又敷设有低压控制线、信号线,动力输电线与低压控制线、信号线之间有良好的绝缘和屏蔽,输电杆上还敷设有电刷机构升起和降落牵引索,输电杆方向角传感器被安装在电动汽车的前轮轴托架中点与输电杆的链接位置,用于测量输电杆与电动汽车纵轴在轮轴平面上投影的夹角——输电杆方向偏角e)电动汽车地槽输电的控制电动汽车地槽输电的控制主要包括输电杆的控制与电刷机构的控制两部分,电动汽车地槽输电的输电杆控制方式为当需要使电刷机构进入输电地槽时,采用人工操纵机构或自动操纵机构操纵输电杆,使其降落到预定高度,将电刷机构对准引导输电地槽起始端具有簸箕形的地槽入口,通过电刷机构的落下牵引索置电刷机构于落下位置,运用辅助动力并操纵电动汽车前进使电刷机构自然地滑入引导输电地槽;当需要使电刷机构脱离输电地槽时,通过电刷机构的升起牵引索置电刷机构于升起位置,采用人工操纵机构或自动操纵机构操纵输电杆,使输电杆恢复到原来的安装位置电动汽车地槽输电电刷机构的控制方式为在电动汽车上,其动力输电回路中应设置有可控硅型开关或电磁开关,而且设置有针对电刷机构的控制装置;在需要使电刷机构进入输电地槽时,在未完成进入输电地槽过程,电刷机构的电刷未正常与输电线接触前,电刷机构控制装置不应使动力输电回路的开关闭合;电刷机构控制装置检测到电刷机构已完成进入输电地槽的过程,电刷机构的电刷已正常与输电线接触后,电刷机构控制装置才使得动力输电回路的开关闭合;在需要使电刷机构脱离输电地槽时,首先应在给定指令的作用下,电刷机构控制装置使得动力输电回路的开关开路;在电动汽车行驶过程中,当电刷机构方向角传感器测得超出预先设定的极限方向偏角时,在电刷机构控制装置的作用下,执行电刷机构脱离输电地槽的控制过程,这个控制过程的步骤是使动力输电回路的开关开路,控制电刷电磁做动机构使得电刷脱离隐蔽输电线、恢复到输电地槽的中间位置,使电刷机构处于升起位置,使输电杆恢复到原始安装位置;在电动汽...

【专利技术属性】
技术研发人员:李善伯
申请(专利权)人:李善伯
类型:发明
国别省市:62[中国|甘肃]

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