CN104578343A - 一种电气化公路充电*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气化公路充电***，是通过在现有公路上每隔一定距离引出一段与现有公路并行的电气化充电公路，所述电气化充电公路的宽度设计为单向并排行驶1～3辆汽车车道，电气化充电公路旁边布设有充电网络，所述充电网络包括变电站、整流器、高架支杆和架空电缆，所述高架支杆位于电气化充电公路的一侧或两侧，架空电缆通过高架支杆架空安装在电气化充电公路上方，架空电缆与变电站连通；本发明充电公路设计合理，充电效率高，投资少，无需对现有公路重新进行电网改造，只需在现有公路两侧建设适量本发明电气化公路充电***，即可实现电动车长途行驶时的能源补给，并且不影响现有燃油汽车的行驶和安全，为电动汽车的推广应用提供了有利条件。

Description

一种电气化公路充电***
技术领域
本发明涉及一种电气化公路充电***，可以有效解决电动车因为电池续航能力差导致其无法长途行驶的缺陷。
背景技术
随着化石能源的日益紧缺及化石能源的使用对地球环境污染的加剧，用电动汽车取代燃油汽车的呼声越来越高，电动汽车不仅耗费能源比燃油汽车要小很多，其带来的环境污染也几乎可以忽略不计，但是电动车的能源补充成为限制其发展的一大硬伤。目前的电动汽车，一般在车厢内配有电池组，其中每组电池完全充满电后的续航能力一般只可以连续行驶200公里左右，在城市里尚可通过市区设置的充电站内的充电桩完成充电，来满足车主的用车需求，但是要长途旅行就完全行不通了，因为利用充电桩充电存在很多不足之处，如充电效率低，耗费时间长，很容易导致电动车大量排队充电造成交通拥堵而不适合长途行驶的问题，而且现有电动汽车充电站占地面积大，投资金额高，给电动车的推广应用带来很多不便。
目前也有人提出，仿照电气化铁路的建设方法，来建设相应的电气化充电公路牵引网，使电动汽车在电气化充电公路牵引网上行驶，来实现长途行驶的目的，但是该方法存在一个很大的弊端，就是建设成本高，施工难度大，需要对现有的公路完全改造后才能实现电动车的推广普及，且整个公路上均需布设电网，给燃油汽车的行驶带来安全隐患等问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前电动车的充电主要依靠充电桩来完成，存在充电效率低下，耗费时间长等问题，很容易导致电动车因排队充电造成交通拥堵，不能实现长途行驶，限制其大规模推广应用的问题，提供一种电气化公路充电***。
本发明的一种电气化公路充电***，是通过在现有公路（特别是高速公路）上每隔一定距离引出一段与现有公路并行的电气化充电公路，所述电气化充电公路的宽度设计为单向并排行驶1～3辆汽车车道，电气化充电公路旁边布设有充电网络，所述充电网络包括变电站、整流器、高架支杆和架空电缆，所述高架支杆位于电气化充电公路的一侧或两侧，架空电缆通过高架支杆架空在电气化充电公路上方，架空电缆与变电站连通。
为保障行人安全及现有公路的安全，所述电气化充电公路一般应建设在现有公路（特别是高速公路）一侧或两侧的高架桥上，这样充电公路的充电网络远离现有公路及行人，可以保证其更安全有效的运行；当然本发明充电公路也可以直接建设在与现有公路同一水平面上或者低于现有公路的水平面，具体如何建设，需要充分参考当地自然条件及安全因素后决定。
本发明中所述高架桥距离地面的高度为4～5米，高架桥下方桥墩的一侧或两侧还设有电气化充电公路，电气化充电公路上方通过高架支杆架设有架空电缆（当然所述架空电缆还可以通过高架桥下方伸出的固定支杆固定）。所述高架桥上方的电气化充电公路用于小型车辆充电，高架桥下方的电气化充电公路用于大型客车或大型货车充电。这样就可以解决小型车辆和大型车辆由于高度相差悬殊，充电电缆不易架设的问题。
为提高充电公路的充电效率及充电安全，所述变电站将高压电网提供的交流电源降压后通过整流器转换为直流电源后输入架空电缆中，当然本发明不仅仅局限于这一种充电模式，随着科技的发展进步，还可以是任意一种充电模式。
为保证电动汽车充电需求，可在现有公路上每隔50～100公里引出一段与现有公路并行的电气化充电公路，当然此距离也可以小于50公里或大于100公里，具体如何建设取决于该段公路的充电需求。
为保证电动汽车的充电需求，所述一段电气化充电公路的长度为10～20公里，该充电公路上限速20～30公里/小时。当然，随着科技的进步及充电效率的提高，电气化充电公路的长度可以逐步缩短。
本发明电气化公路充电***的工作过程是：当电动汽车或混合动力车需要充电时，就近驶入本发明的电气化充电公路，使电动汽车或混合动力车车顶上的集电杆上端与架空电缆滑动连接，即可按照充电公路规定的速度边行驶边进行充电，当充电完成后，集电杆自动断开与架空电缆的连接并回收至车顶，即完成整个充电过程。
本发明充电公路设计合理，充电效率高，投资少，无需对现有公路重新进行电网改造，只需在现有公路两侧建设适量本发明电气化公路充电***，即可实现电动车长途行驶时的能源补给，并且不影响现有燃油汽车的行驶和安全，为电动汽车的推广应用提供了有利条件，具有极高的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明实施例1的电气化充电公路的示意图；
图2是本发明实施例2的电气化充电公路的示意图；
图3是本发明实施例3的电气化充电公路的示意图；
图4是本发明实施例3的电气化充电公路的截面示意图。
图中，1—现有公路，2—电气化充电公路，3—充电车道，4—备用车道，5—变电站，6—高架支杆，7—架空电缆，8—高架桥，9—整流器，10—桥墩，11—电动汽车，12—集电杆。
具体实施方式
实施例1
参见图1，本实施例的一种电气化公路充电***，是通过在现有公路1（特别是高速公路）上每隔50公里引出一段长度为10公里的与现有公路1并行的电气化充电公路2，所述电气化充电公路2的宽度设计为单向并排行驶2辆汽车车道（其中一条为充电车道3，一条为备用车道4），电气化充电公路旁边布设有充电网络，所述充电网络包括变电站5、整流器9、高架支杆6和架空电缆7，所述高架支杆6位于电气化充电公路2的一侧，架空电缆7通过高架支杆6架空在电气化充电公路2上方，架空电缆7与变电站5连通。
为保障行人及现有公路1的安全，所述电气化充电公路2建设在现有公路1一侧的高架桥8上，这样充电公路2的充电网络远离现有公路1及行人，可以保证其更安全有效的运行。
为提高充电公路的充电效率及充电安全，所述变电站5将高压电网提供的交流电源降压后通过整流器9转换为直流电源后输入架空电缆中。
为保证电动汽车的充电需求，本实施例中所述电气化充电公路上限速20～30公里/小时。当然，随着科技的进步及充电效率的提高，电气化充电公路的长度及电动汽车的充电行驶速度可以逐步缩短。
本实施例中将充电车道设计为一条，可以避免两辆车在同时驶入充电公路时可能引起的碰撞，同时在充电公路上还设计一条备用车道，以方便充电过程中电动汽车出现故障临时停车。如图1所示，本实施例中电动汽车11通过车顶的集电杆11与架空电缆7滑动连接后边行驶边充电，下同。
实施例2
参见图2，本实施例的一种电气化公路充电***，是通过在现有公路1上每隔100公里引出一段长度为20公里的与现有公路1并行的电气化充电公路2，所述电气化充电公路2的宽度设计为单向并排行驶3辆汽车车道（其中靠近充电公路两侧的车道为充电车道3，中间的车道为备用车道4），电气化充电公路旁边布设有充电网络，所述充电网络包括变电站5、整流器9、高架支杆6和架空电缆7，所述高架支杆6位于电气化充电公路2的一侧，架空电缆7通过高架支杆6架空在电气化充电公路2上方，架空电缆7与变电站5连通。
为保障行人及现有公路1的安全，所述电气化充电公路2建设在现有公路1一侧的高架桥8上，这样充电公路2的充电网络远离现有公路1及行人，可以保证其更安全有效的运行。
为提高充电公路的充电效率及充电安全，所述变电站5将高压电网提供的交流电源降压后通过整流器9转换为高压直流电源后输入架空电缆中。
为保证电动汽车的充电需求，本实施例中所述电气化充电公路上限速20～30公里/小时。当然，随着科技的进步及充电效率的提高，电气化充电公路的长度可以逐步缩短。
本实施例中将充电车道设计为两条，可以满足车流量大的路段的电动汽车的充电需求，同时在充电公路上还设计一条备用车道，以方便充电过程中电动汽车出现故障临时停车。
实施例3
参见图3，图4，本实施例的一种电气化公路充电***，是通过在现有公路1上每隔70公里引出一段长度为20公里的与现有公路1并行的电气化充电公路2，所述电气化充电公路2的宽度设计为单向并排行驶3辆汽车车道（其中靠近充电公路两侧的车道为充电车道3，中间的车道为备用车道4），电气化充电公路旁边布设有充电网络，所述充电网络包括变电站5、整流器9、高架支杆6和架空电缆7，所述高架支杆6位于电气化充电公路2的一侧，架空电缆7通过高架支杆6架空在电气化充电公路2上方，架空电缆7与变电站5连通。
为保障行人及现有公路1的安全，所述电气化充电公路2建设在现有公路1一侧的高架桥8上，这样充电公路2的充电网络远离现有公路1及行人，可以保证其更安全有效的运行。
本实施例中所述高架桥8距离地面的高度为4米，高架桥8下方桥墩10的两侧还设有电气化充电公路2，电气化充电公路2与现有公路1之间设有隔离带，电气化充电公路2上方通过高架支杆6架设有架空电缆7（当然所述架空电缆还可以通过高架桥下方伸出的固定支杆固定）。所述高架桥8上方的电气化充电公路2用于小型车辆充电，高架桥下方的电气化充电公路2用于大型客车或大型货车充电，如图4所示。
为保证电动汽车的充电需求，本实施例中所述电气化充电公路上限速20～30公里/小时。当然，随着科技的进步及充电效率的提高，电气化充电公路的长度及电动汽车的充电行驶速度可以逐步缩短。
上述实施例仅仅是举例说明本发明的具体实施方法，并不能以任何形式限制本发明，任何人依据本发明权利要求的原理建设的电气化充电公路，均应视为落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电气化公路充电***，其特征在于：在现有公路上每隔一定距离引出一段与现有公路并行的电气化充电公路，所述电气化充电公路的宽度设计为单向并排行驶1～3辆汽车车道，电气化充电公路旁边布设有充电网络，所述充电网络包括变电站、整流器、高架支杆和架空电缆，所述高架支杆位于电气化充电公路的一侧或两侧，架空电缆通过高架支杆架空安装在电气化充电公路上方，架空电缆与变电站连通。
2.根据权利要求1所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述电气化充电公路建设在现有公路一侧或两侧的高架桥上。
3.根据权利要求2所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述高架桥距离地面的高度为4～5米，高架桥下方桥墩的一侧或两侧还设有电气化充电公路，电气化充电公路上方通过高架支杆架设有架空电缆。
4.根据权利要求3所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述高架桥上方的电气化充电公路用于小型车辆充电，高架桥下方的电气化充电公路用于大型客车或大型货车充电。
5.根据权利要求3所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述架空电缆通过高架桥下方伸出的固定支杆固定。
6.根据权利要求1所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述变电站将高压电网提供的交流电源降压后通过整流器转换为直流电源后输入架空电缆中。
7.根据权利要求1所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：在现有公路上每隔50～100公里引出一段与现有公路并行的电气化充电公路。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述一段电气化充电公路的长度为10～20公里。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的一种电气化公路充电***，其特征在于：所述电气化充电公路上限速20～30公里/小时。
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