一种智能电网电动交通工具及运行体系、控制方法技术

本发明专利技术公开了一种智能电网电动交通工具及运行体系、控制方法，智能电网电动交通工具由电动交通工具和智能受电装置组成，智能受电装置由受电装置和智能上下电设备组成。智能电网电动交通工具运行体系由智能电网电动交通工具和送电网组成。智能上下电设备可根据控制或智能程序将受电装置随时自动、快速、安全地与送电网连接或分离，实现电网电动交通工具在停留或行驶过程中均可接通或断开与送电网的连接，实现直供电推动智能电网电动交通工具大致沿送电网行驶、飞行或航行，通过智能充放电可构成超大规模智能蓄能系统，解决了现有燃油交通工具污染大和现有电动交通工具充电难、充电慢以及里程焦虑的问题。电慢以及里程焦虑的问题。电慢以及里程焦虑的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电网电动交通工具及运行体系、控制方法


[0001]本专利技术涉及交通工具
，尤其涉及一种智能电网电动交通工具及运行体系、控制方法。

技术介绍

[0002]目前，常见的交通工具绝大多数是燃油的，其燃烧将产生大量的二氧化碳和氮氧化物，其中燃油车占世界总碳排放的10％左右，燃油航空飞行器占世界总碳排放的2％左右，燃油轮船占世界总碳排放的4％左右，其还会带来大量油污，严重污染了环境，世界各国都在想办法绿色替代，很多国家甚至制定了禁用时间表，我国也明确了双碳政策及时间表。
[0003]燃油车、船、飞机等交通工具制造、维护、运行成本较高。特别是燃油航空飞行器，其噪声大、自重大、不方便，特别是制造、维护、运行成本都非常高，导致空运成本是公路的2.5倍左右，是铁路的5倍左右，是水运10倍以上，致使空运仅凭借快速还未退出较远的城际运输市场。因此，亟待技术创新更替，解决问题。
[0004]基于上述原因，纯电动交通工具的研制热情非常高，特别是电动车和电动垂直起降飞行器。但依靠电池供电实现完全电动飞行还有很多难题，其中最不可忽视的就是电池能量密度太低，短期内难以得到大的突破，仅能在超短途的“空中巴士”等超轻超小型航空飞行器上发挥点作用。
[0005]我国基于石油危机和能源安全战略，一直在大力鼓励包括电池电动车在内的新能源车发展，通过数年的引导扶持，我国电动车销售占比已近20％，产业链完整，走到了世界前列。但反映出的问题也不少，比如电池能量密度较低，仅有燃油的1/60左右，续航500km轿车的电池组件重量约500kg，重量重。充放电过程还将额外损耗10％左右的电能。另外，用到大量稀有金属，成本不断攀高，还有充电慢、充电难、售价高、循环寿命低、环境适应性差、制造和报废回收环节环境污染严重的问题，我们为了解决尾气碳污染问题又大量引入其它污染是不值当的。
[0006]由于河道的水位变化较大，河道弯曲，无法直接借用现有的有线电气化列车的受电弓传电技术来实现电气化航运。而客机基本都是高空高速，可控性差，难以实现垂直起降和悬停，也无法直接很好地借用现有电气化列车的受电弓传电技术来实现电气化飞行。
[0007]另外，无轨电车出现的年代还早于燃油车，后因灵活性较差，电车上的集电杆智能化程度差，驾驶难度高，且双线是分开的，易出现脱线等事故，外形不美观。架空接触网美观性差，且架设、维护复杂，后被燃油车逐渐取代而边缘化，目前仅有部分城市的公交车还保留了一些无轨电车线路。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种智能电网电动交通工具及运行体系、控制方法，旨在解决现有燃油交通工具污染大和现有电动交通工具充电难、充电慢以及里程焦虑的问题。
[0009]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种智能电网电动交通工具，所述智能电
网电动交通工具由电动交通工具和智能受电装置组成，所述智能受电装置由受电装置和智能上下电设备组成，所述智能上下电设备为小型智能垂直起降电动飞行器、多自由度智能机械手臂式集电杆中任意一种或几种的组合；所述智能上下电设备可根据控制或智能程序将受电装置随时自动、快速、安全地连接到送电网上，或自动、快速、安全地从送电网上取下受电装置，实现电网电动交通工具在停留或行驶过程中均可智能地接通或断开与送电网的连接；所述受电装置为滚动式受电装置、滑动式受电装置中任意一种或几种的组合，所述受电装置通过电刷接触方式从送电网接触取电，或通过无线感应方式从送电网非接触取电。
[0010]其中，所述受电装置为滚动式受电装置、滑动式受电装置中任意一种或几种的组合；所述滑动式受电装置由架体和石墨块组成，石墨块同时起导向和电刷作用，与送电轨道或电缆匹配；所述滚动式受电装置由架体、滚轮组和电刷构成，滚轮组设置在架体上，与送电轨道或电缆匹配，电刷安装在架体上，与送电轨道或电缆接触取电；送电轨道或电缆与智能上下电设备共同将受电装置自由度定位在送电轨道或电缆上，仅能沿送电轨道或电缆轴向单自由度移动；所述电刷为带补偿的滑动电刷、带补偿的滚动电刷中任意一种或几种的组合。
[0011]其中，所述智能上下电设备为小型智能垂直起降电动飞行器、多自由度智能机械手臂式集电杆中任意一种或几种的组合；所述小型智能垂直起降电动飞行器与受电装置连接，在受电装置或小型智能垂直起降电动飞行器上安装图像、雷达、定位、速度传感器中的一种或几种；所述小型智能垂直起降电动飞行器推动受电装置在送电轨道或电缆上运动或停止；通过智能控制，所述小型智能垂直起降电动飞行器在需要时随时可完成自动上/下受电装置动作，即将受电装置自动、快速、安全地连接到送电网上，或自动、快速、安全地从送电网上取下受电装置，实现电网电动交通工具行驶、飞行或航行过程中就能智能地接通/ 断开与送电网的连接，进而能轻松实现换道、超车、转向等动作；若所述智能电网电动交通工具自身是小型智能电网电动飞行器，智能上下电设备可以由所述小型智能电网电动飞行器本身替代，即受电装置直接安装在所述小型智能电网电动飞行器上，由所述小型智能电网电动飞行器根据情况自行操控受电装置接通或断开与送电网的连接；
[0012]所述小型智能垂直起降电动飞行器是可垂直起降和悬停的飞行器，是喷翼式全速全域垂直起降固定翼飞行器、垂直起降固定翼飞行器、旋翼飞行器中任意一种或几种的组合。
[0013]其中，所述多自由度智能机械手臂式集电杆的底部与车身连接，集电杆末端安装受电装置；在受电装置上或集电杆的顶部可安装图像、雷达、定位、速度传感器中的一种或几种，辅助智能控制多自由度智能机械手臂式集电杆上/下受电装置，即将受电装置自动、快速、安全地连接到架空线道，或自动、快速、安全地从送电网上取下受电装置，电网电动交通工具行驶、飞行或航行过程中就能智能地接通/断开与送电网的连接，进而能轻松实现换道、超车、转向，所述多自由度智能机械手臂式集电杆的自由度一般为3～8，比较优的自由度为4～6。
[0014]其中，所述智能电网电动交通工具是智能电网电动飞行器、智能电网电动车、智能电网电动船中任意一种或几种的组合；所述智能电网电动飞行器是智能电网电动喷翼式全速全域垂直起降固定翼飞行器、智能电网电动固定翼飞行器、智能电网电动旋翼飞行器、智能电网电动混合布局飞行器、智能电网电动空中列车、智能电网电动空中巴士、智能电网电
动飞行汽车、智能电网电动飞航器中任意一种或几种的组合；所述智能电网电动空中列车和智能电网电动空中巴士利用多凸翼实现悬浮。
[0015]其中，所述智能电网电动船的船体设置为如列车组般的多节船厢组，所述电网电动船可以是集中式动力，也可在各节船厢上的设置分布式动力，所述动力可以是驱动水的动力，也可以是驱动空气的动力；所述船体上设置大型多自由度智能机械手臂。
[0016]其中，所述智能电网电动交通工具设置有备用储能装置或备用内燃机动力装置，构成双源动力，保证其安全运行以及非连续直供电情况下正常运行；所述备用储能装置为电池、超级电容、高压气瓶中任意一种或几种的组合。
[0017]第二方面，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电网电动交通工具，其特征在于，所述智能电网电动交通工具由电动交通工具和智能受电装置组成，所述智能受电装置由受电装置和智能上下电设备组成，所述智能上下电设备为小型智能垂直起降电动飞行器、多自由度智能机械手臂式集电杆中任意一种或几种的组合；所述智能上下电设备可根据控制或智能程序将受电装置随时自动、快速、安全地连接到送电网上，或自动、快速、安全地从送电网上取下受电装置，实现电网电动交通工具在停留或行驶过程中均可智能地接通或断开与送电网的连接；所述受电装置为滚动式受电装置、滑动式受电装置中任意一种或几种的组合，所述受电装置通过电刷接触方式从送电网接触取电，或通过无线感应方式从送电网非接触取电。2.如权利要求1所述的智能电网电动交通工具，其特征在于，所述受电装置为滚动式受电装置、滑动式受电装置中任意一种或几种的组合；所述滑动式受电装置由架体和石墨块组成，石墨块同时起导向和电刷作用，与送电轨道或电缆匹配；所述滚动式受电装置由架体、滚轮组和电刷构成，滚轮组设置在架体上，与送电轨道或电缆匹配，电刷安装在架体上，与送电轨道或电缆接触取电；送电轨道或电缆与智能上下电设备共同将受电装置5自由度定位在送电轨道或电缆上，仅能沿送电轨道或电缆轴向单自由度移动；所述电刷为带补偿的滑动电刷、带补偿的滚动电刷中任意一种或几种的组合。3.如权利要求1所述的智能电网电动交通工具，其特征在于，所述智能上下电设备为小型智能垂直起降电动飞行器、多自由度智能机械手臂式集电杆中任意一种或几种的组合；所述小型智能垂直起降电动飞行器与受电装置连接，在受电装置或小型智能垂直起降电动飞行器上安装图像、雷达、定位、速度传感器中的一种或几种；所述小型智能垂直起降电动飞行器推动受电装置在送电轨道或电缆上运动或停止；通过智能控制，所述小型智能垂直起降电动飞行器在需要时随时可完成自动上/下受电装置动作，即将受电装置自动、快速、安全地连接到送电网上，或自动、快速、安全地从送电网上取下受电装置，实现电网电动交通工具行驶、飞行或航行过程中就能智能地接通/断开与送电网的连接，进而能轻松实现换道、超车、转向等动作；若所述智能电网电动交通工具自身是小型智能电网电动飞行器，智能上下电设备可以由所述小型智能电网电动飞行器本身替代，即受电装置直接安装在所述小型智能电网电动飞行器上，由所述小型智能电网电动飞行器根据情况自行操控受电装置接通或断开与送电网的连接；所述小型智能垂直起降电动飞行器是可垂直起降和悬停的飞行器，是喷翼式全速全域垂直起降固定翼飞行器、垂直起降固定翼飞行器、旋翼飞行器中任意一种或几种的组合。4.如权利要求1所述的智能电网电动交通工具，其特征在于，所述多自由度智能机械手臂式集电杆的底部与车身连接，集电杆末端安装受电装置；在受电装置上或集电杆的顶部可安装图像、雷达、定位、速度传感器中的一种或几种，辅助智能控制多自由度智能机械手臂式集电杆上/下受电装置，即将受电装置自动、快速、安全地连接到架空线道，或自动、快速、安全地从送电网上取下受电装置，电网电动交通工具行驶、飞行或航行过程中就能智能地接通/断开与送电网的连接，进而能轻松实现换道、超车、转向，所述多自由度智能机械手臂式集电杆的自由度一般为3～8，比较优的自由度为4～6。5.如权利要求1所述的智能电网电动交通工具，其特征在于，所述智能电网电动交通工具是智能电网电动飞行器、智能电网电动车、智能电网电动船中任意一种或几种的组合；所述智能电网电动飞行器是智能电网电动喷翼式全速全域垂
直起降固定翼飞行器、智能电网电动固定翼飞行器、智能电网电动旋翼飞行器、智能电网电动混合布局飞行器、智能电网电动空中列车、智能电网电动空中巴士、智能电网电动飞行汽车、智能电网电动飞航器中任意一种或几种的组合；所述智能电网电动空中列车和智能电网电动空中巴士利用多凸翼实现悬浮。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：田贵川，熊芳，
申请(专利权)人：田贵川，
类型：发明
国别省市：