本發(fā)明實施例涉及電動汽車技術,尤其涉及一種電動汽車以及電動汽車供電軌道。
背景技術:
隨著石油及其他燃料的枯竭,人們開始將目光轉(zhuǎn)向了有諸多優(yōu)勢的電動汽車?;旌蟿恿﹄妱悠囎鳛殡妱悠嚨囊环N,以燃料(汽油,柴油)和電能的混合作為動力,驅(qū)動車輪行駛。其中,當混合動力電動汽車以燃油為動力時,通過燃油發(fā)動機驅(qū)動車輪行駛,當混合動力電動汽車以車輛中的動力電池為動力時,通過電動機驅(qū)動車輪行駛。
一般來說,混合動力電動汽車中電動機的電源輸入端分別與動力電池的正負電極電連接,由該動力電池為電動機提供電力,進而驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。但是受到動力電池的能量的制約,每當電動汽車行駛一段路程的時候,就需要對該動力電池進行充電。
現(xiàn)有的對電動汽車充電的方式主要是將所述電動汽車的動力電池與固定電源(一般簡稱為充電樁)相連以完成充電。在發(fā)明人實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的缺陷在于:一般城市中的充電樁并未普及,充電困難;充電過程中需要將電動汽車??坑诔潆姌端谖恢?,電動汽車無法繼續(xù)行駛,上述兩個缺陷大大限制了電動汽車的推廣。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例提供一種電動汽車以及電動汽車供電軌道,以優(yōu)化現(xiàn)有的混合動力電動汽車的供電技術,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的高效化、便捷化的對電動汽車的供電需求。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種電動汽車,包括:
普通輪胎組、充電輪胎組、用于驅(qū)動所述普通輪胎組的電動機、用于為所述電動機供電的動力電池系統(tǒng)、以及用于驅(qū)動所述普通輪胎組的燃油驅(qū)動系統(tǒng);
所述充電輪胎組中的第一輪胎的輪胎表面設置有第一導電體,所述充電輪胎組中的第二輪胎的輪胎表面設置有第二導電體,所述第一輪胎與所述第二輪胎位于所述電動汽車的不同側(cè);
所述電動機的電源正極與所述第一導電體相連,所述電動機的電源負極與所述第二導電體相連;
其中,當所述電動汽車行駛于供電軌道時,將所述充電輪胎組與所述供電軌道充分接觸,以通過所述供電軌道對所述電動機進行電力驅(qū)動;當所述電動汽車行駛于普通路面時,將所述普通輪胎組與所述普通路面充分接觸,以通過所述動力電池系統(tǒng)對所述電動機進行電力驅(qū)動或者通過所述燃油驅(qū)動系統(tǒng)對所述普通輪胎組進行驅(qū)動。
進一步的,在所述電動汽車的相同輪胎位置處,以雙輪胎的結(jié)構(gòu)相鄰配置一個普通輪胎以及一個充電輪胎,以構(gòu)成所述普通輪胎組以及所述充電輪胎組;
其中,所述充電輪胎的直徑小于所述普通輪胎的直徑,以實現(xiàn)當所述普通輪胎組與路面接觸時,所述充電輪胎組懸空。
進一步的,所述雙輪胎結(jié)構(gòu)包括:兩端均設有向外的圓形凸臺的輪轂,安裝于所述輪轂的第一圓形凸臺的輪胎安裝面上的普通輪胎,以及安裝于所述輪轂的第二圓形凸臺的輪胎安裝面上的充電輪胎;
其中,所述第二圓形凸臺的直徑小于所述第一圓形凸臺的直徑,且所述第二圓形凸臺與所述第一圓形凸臺的圓心連線與水平面平行。
進一步的,所述電動汽車還包括:第一絕緣裝置,用于將所述充電輪胎與所述電動汽車的車身之間進行電隔離。
進一步的,所述電動汽車還包括:第二絕緣裝置,用于將所述第一輪胎與所述第二輪胎之間進行電隔離。
進一步的,所述動力電池系統(tǒng)的電源正極與所述充電輪胎組中的所述第一輪胎相連,所述動力電池系統(tǒng)的電源負極與所述充電輪胎組中的所述第二輪胎相連,以實現(xiàn)當所述電動汽車行駛于供電軌道時,通過所述供電軌道對所述動力電池系統(tǒng)進行充電。
進一步的,所述第一導電體以及所述第二導電體為金屬材質(zhì)或者碳纖維材質(zhì)。
在第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種電動汽車供電軌道,包括:
絕緣路基、布置于所述絕緣路基上的兩條平行供電軌道,所述兩條平行供電軌道相對于普通路面具有設定高度;
其中,所述供電軌道中的一條軌道用于提供正電源,另一條軌道用于提供負電源,以實現(xiàn)當所述供電軌道與如本發(fā)明實施例所述的電動汽車的充電輪胎組充分接觸時,為所述電動汽車的電動機進行供電。
進一步的,所述供電軌道采用分段供電機制,每段子軌道單獨設置一個供電電源;
所述供電軌道中的每段子軌道上還設置有車輛檢測裝置,用于在檢測到所述子軌道上有電動汽車通過時,開啟所述供電電源為所述子軌道進行供電。
進一步的,所述供電軌道提供的電源小于等于36V。
本發(fā)明實施例提供的電動汽車配置有兩組輪胎,一組普通輪胎在行駛于普通道路時使用,一組充電輪胎在行駛于充電軌道時使用,由于充電輪胎中位于不同側(cè)的兩個輪胎中均設置有導電體,且所述兩個導電體分別與電動汽車中電動機的電源正負極相連,可以實現(xiàn)當該電動汽車的充電輪胎行駛于一端提供正電源,另一端提供負電源的供電鐵軌時,通過供電鐵軌對電動汽車中的電動機進行供電的技術效果,為混合動力電動汽車提供了新的供電形式,可以解決現(xiàn)有技術中的充電樁不普及以及充電時電動汽車無法移動等問題,大大提高了電動汽車的續(xù)航里程,減少了對動力電池系統(tǒng)中蓄能的消耗,優(yōu)化了現(xiàn)有的電動汽車的供電技術,滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的高效化、便捷化的電動汽車的用電需求。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種電動汽車的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例一提供的一種電動汽車的前視圖;
圖3是本發(fā)明實施例一提供的一種雙輪胎結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例一提供的一種雙輪胎結(jié)構(gòu)所使用的輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例三提供的一種電動汽車供電軌道的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
實施例一
圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種電動汽車的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,所述電動汽車包括:
普通輪胎組110、充電輪胎組120、用于驅(qū)動所述普通輪胎組110的電動機130、用于為所述電動機130供電的動力電池系統(tǒng)140、以及用于驅(qū)動所述普通輪胎組110的燃油驅(qū)動系統(tǒng)150。
所述充電輪胎組120中的第一輪胎121的輪胎表面設置有第一導電體1211,所述充電輪胎組120中的第二輪胎122的輪胎表面設置有第二導電體1221,所述第一輪胎121與所述第二輪胎122位于所述電動汽車的不同側(cè)。
所述電動機130的電源正極與所述第一導電體1211相連,所述電動機130的電源負極與所述第二導電體1221相連。
其中,當所述電動汽車行駛于供電軌道時,將所述充電輪胎組120與所述供電軌道充分接觸,以通過所述供電軌道對所述電動機130進行電力驅(qū)動;當所述電動汽車行駛于普通路面時,將所述普通輪胎組110與所述普通路面充分接觸,以通過所述動力電池系統(tǒng)140對所述電動機130進行電力驅(qū)動或者通過所述燃油驅(qū)動系統(tǒng)150對所述普通輪胎組120進行驅(qū)動。
在本實施例中,所述電動汽車是指同時使用電能以及燃油對汽車進行驅(qū)動的混合動力電動汽車。
對于混合動力電動汽車來說,需要同時配備電動機以及燃油發(fā)動機實現(xiàn)對車輪的驅(qū)動,而電動機以及燃油發(fā)動機是將其他形式的能量(例如,電能或者內(nèi)能)轉(zhuǎn)換為機械能的設備,需要使用可充電的動力電池系統(tǒng)或者燃油分別為電動機以及燃油發(fā)動機提供能量。
在本實施例中,發(fā)明人提出了一種新的對混合動力電動汽車進行供電的方式,即:軌道供電,也就是說,當混合動力電動汽車行駛于供電軌道上時,可由充電軌道對電動汽車中的電動機進行供電而不再需要繼續(xù)消耗動力電池系統(tǒng)中的電能,進而可以大大提高該混合動力電動汽車的續(xù)航時間。
進一步的,為了使得電動汽車能夠簡單、便捷的獲取供電軌道提供的電能,最簡單、直觀的方式就是通過輪胎來獲取電能,進而可以在輪胎表面加裝導電體,以實現(xiàn)將供電軌道中的電能提供給動力電池系統(tǒng)。但是,考慮到如果直接在現(xiàn)有的輪胎中加裝導電體,當電動汽車行駛于普通路面時,即使無需使用導電體,則該導電體仍會與地面反復接觸、磨損并降低導電性能。
有鑒于此,發(fā)明人創(chuàng)造性的提出了在電動汽車中同時使用兩組輪胎,一組普通輪胎,用于在行駛于普通路面時使用,一組加裝導電體的充電輪胎,用于在行駛于充電軌道時使用,以解決上述技術問題。
其中,普通輪胎可以為市面上比較常見的橡膠輪胎,充電輪胎可以為在橡膠輪胎表面加裝有導電體的新型輪胎。
可選的,所述第一導電體以及所述第二導電體可以為金屬材質(zhì)或者碳纖維材質(zhì)。
在實際應用時,本領域技術人員可以根據(jù)實際造價以及導電性能選擇其他類型的導電體,這里并不進行限制。
可選的,可以通過下述方式實現(xiàn)在不同類型的路面(普通路面以及供電軌道)中切換使用不同類型的輪胎組(普通輪胎組以及充電輪胎組):
將普通輪胎與充電輪胎加裝于電動汽車的同一輪胎位置處,兩者由同一電動機或者與發(fā)動機相連的同一傳動裝置進行驅(qū)動。但是,不同類型的輪胎具有不同的輪胎直徑,以實現(xiàn)當一組輪胎在路面中行駛時,另一組輪胎懸空。
在圖2中示出了本發(fā)明實施例一提供的一種電動汽車的前視圖。如圖2所示,在所述電動汽車的相同輪胎位置處,以雙輪胎的結(jié)構(gòu)相鄰配置一個普通輪胎21以及一個充電輪胎22,以構(gòu)成所述普通輪胎組以及所述充電輪胎組。
其中,所述充電輪胎22的直徑小于所述普通輪胎21的直徑,以實現(xiàn)當所述普通輪胎組與路面接觸時,所述充電輪胎組懸空。相應的,在圖3中示出了本發(fā)明實施例一提供的一種雙輪胎結(jié)構(gòu)的示意圖。
可選的,配置于同一輪胎位置的充電輪胎與普通輪胎可以安裝于同一個輪轂中,進而可以實現(xiàn)當電動機或者傳動裝置帶動輪轂轉(zhuǎn)動時,可以同時帶動充電輪胎與普通輪胎進行轉(zhuǎn)動。
在圖4中示出了本發(fā)明實施例一提供的一種雙輪胎結(jié)構(gòu)所使用的輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示,所述雙輪胎結(jié)構(gòu)可以包括:兩端均設有向外的圓形凸臺的輪轂41,安裝于所述輪轂41的第一圓形凸臺411的輪胎安裝面上的普通輪胎,以及安裝于所述輪轂41的第二圓形凸臺412的輪胎安裝面上的充電輪胎;
其中,所述第二圓形凸臺412的直徑小于所述第一圓形凸臺411的直徑,且所述第二圓形凸臺412與所述第一圓形凸臺411的圓心連線與水平面平行。
通過上述輪胎配置方式,可以實現(xiàn)當所述普通輪胎組與路面接觸時,所述充電輪胎組懸空的效果,進而可以實現(xiàn)當電動汽車行駛于普通路面時,不會對充電輪胎組中的第一輪胎以及第二輪胎中的第一導電體以及第二導電體進行磨損。
本領域技術人員可以理解的是,可以相應配置與所述電動汽車相匹配的供電軌道。其中,該供電軌道的軌道高度需要進行預先設置,以實現(xiàn)當充電輪胎組行駛于該供電軌道之上時,普通輪胎組被懸空設置。
同時,所述供電軌道的一端軌道提供正電源,另一端軌道提供負電源,而由于第一輪胎與第二輪胎位于所述電動汽車的不同側(cè),則可以保證第一導電體與第二導電體可以與供電軌道提供的正負電源分別相連,進而可以將上述正負電源與電動汽車的電動機的電源正負極對應相連,以實現(xiàn)通過供電軌道為電動汽車進行供電的效果。
此外,還可以采取其他的方式實現(xiàn)當電動汽車行駛于不同類型的路面時,對應切換不同類型的輪胎組。例如,在同一輪胎位置處并排使用兩個相同直徑的輪轂,分別安裝普通輪胎以及充電輪胎。安裝有不同類型輪胎的輪轂分別由不同的電動機或者傳動裝置進行驅(qū)動,以減少由一組輪胎的空轉(zhuǎn)而造成的能耗。在各輪轂上分別加裝有動力提升裝置,以實現(xiàn)當電動汽車行駛于普通路面時,根據(jù)用戶的觸發(fā)操作(典型的,按下設定按鍵),將充電輪胎組通過動力提升裝置整體提升一個設定的高度值,以使充電輪胎組懸空;當電動汽車行駛于供電軌道時,將普通輪胎組通過動力提升裝置整體提升一個設定的高度值,以使普通輪胎組懸空。
其中,所述動力提升裝置可以為與輪轂受力中心相連的可伸縮動力臂。
進一步的,還可以將充電輪胎組設置于普通輪胎組的內(nèi)部,例如,將普通輪胎設置為雙層輪胎結(jié)構(gòu),外層輪胎為普通輪胎,內(nèi)層輪胎中設置有導電體,且所述外層輪胎中設置有彈簧裝置。當彈簧裝置向外打開時,外層部分輪胎會向外展開,以露出內(nèi)層輪胎中的導電體,以完成從普通輪胎向充電輪胎的切換。
當然,本領域技術人員可以理解的是,還可以采取其他的方式實現(xiàn)普通輪胎組與充電輪胎組的切換,這里并不進行限制。
本發(fā)明實施例提供的電動汽車配置有兩組輪胎,一組普通輪胎在行駛于普通道路時使用,一組充電輪胎在行駛于充電軌道時使用,由于充電輪胎中位于不同側(cè)的兩個輪胎中均設置有導電體,且所述兩個導電體分別與電動汽車中電動機的電源正負極相連,可以實現(xiàn)當該電動汽車的充電輪胎行駛于一端提供正電源,另一端提供負電源的供電鐵軌時,通過供電鐵軌對電動汽車中的電動機進行供電的技術效果,為混合動力電動汽車提供了新的供電形式,可以解決現(xiàn)有技術中的充電樁不普及以及充電時電動汽車無法移動等問題,大大提高了電動汽車的續(xù)航里程,減少了對動力電池系統(tǒng)中蓄能的消耗,優(yōu)化了現(xiàn)有的電動汽車的供電技術,滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的高效化、便捷化的對電動汽車的供電需求。
實施例二
本實施例在實施例一的基礎上進行具體化,在本實施例中,將所述動力電池系統(tǒng)的電源正極與所述充電輪胎組中的所述第一輪胎相連,所述動力電池系統(tǒng)的電源負極與所述充電輪胎組中的所述第二輪胎相連,以實現(xiàn)當所述電動汽車行駛于供電軌道時,通過所述供電軌道對所述動力電池系統(tǒng)進行充電。
顯然,通過實施例一的技術方案,可以實現(xiàn)當混合動力電動汽車行駛于供電軌道時,通過供電軌道而不是動力電池系統(tǒng)實現(xiàn)對電動汽車中的電動機進行供電。
在本實施例中,除了可以使用供電軌道對電動汽車進行供電之外,進一步使用供電軌道對電動汽車中的動力電池系統(tǒng)進行充電,實現(xiàn)了在不影響電動汽車正常行駛的前提下,對電動汽車進行充電的技術效果,以進一步提高電動汽車的續(xù)航時間,極大了滿足了用戶需求。
在上述各實施例的基礎上,所述電動汽車還可以包括:第一絕緣裝置,用于將所述充電輪胎與所述電動汽車的車身之間進行電隔離。
這樣設置的原因是:當電動汽車通過供電軌道充電時,用戶仍然位于車內(nèi)駕駛汽車,通過加裝第一絕緣裝置,可以大大提供電動汽車的安全性。
在上述各實施例的基礎上,所述電動汽車還可以包括:第二絕緣裝置,用于將所述第一輪胎與所述第二輪胎之間進行電隔離。
這樣設置的原因是:當?shù)谝惠喬ヅc第二輪胎在供電軌道中行駛時,如果兩者之間并未實現(xiàn)良好的電隔離,則電流會直接從第一輪胎流向第二輪胎(或者相反)而不會為電動機進行供電,通過加裝第二絕緣裝置,可以解決上述技術問題。
實施例三
圖5是本發(fā)明實施例三提供的一種電動汽車供電軌道的結(jié)構(gòu)示意圖。所述電動汽車供電軌道可以與實施例一以及實施例二所提供的電動汽車配合使用。如圖5所示,所述電動汽車供電軌道包括:
絕緣路基51、布置于所述絕緣路基51上的兩條平行供電軌道52,所述兩條平行供電軌道52相對于普通路面具有設定高度。
其中,所述供電軌道52中的一條軌道用于提供正電源,另一條軌道用于提供負電源,以實現(xiàn)當所述供電軌道與實施例一以及實施例二所述的電動汽車的充電輪胎組充分接觸時,為所述電動汽車的電動機進行供電。
其中,所述供電軌道相對于普通路面的高度需要根據(jù)實際混合動力電動車中普通輪胎組與充電輪胎組之間的高度差進行設計,以保證當充電輪胎組與該供電軌道充分接觸時,該普通輪胎組被懸空。
可選的,所述供電軌道提供的電源可以小于等于36V,以保證該供電軌道的使用安全性。
本發(fā)明實施例三所提供的電動汽車供電軌道通過與本發(fā)明實施例一以及實施例二所提供的電動汽車配合使用,可以實現(xiàn)通過供電鐵軌對電動汽車中的電動機進行供電的技術效果,為電動汽車提供了新的供電形式,可以解決現(xiàn)有技術中的充電樁不普及以及充電時電動汽車無法移動等問題,大大提高了電動汽車的續(xù)航里程,減少了對動力電池系統(tǒng)中蓄能的消耗,優(yōu)化了現(xiàn)有的電動汽車的供電技術,滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的高效化、便捷化的電動汽車的用電需求。
同時,本實施例還提出了一種城市路網(wǎng)系統(tǒng)即設定城市區(qū)域內(nèi)用軌道交通替代普通道路的實現(xiàn)方案,可選的,在設定城市區(qū)域內(nèi)禁止普通車輛進入并只允許設定類型的電動汽車輛按照事先鋪設好的軌道路網(wǎng)行駛,可以解決市內(nèi)交通無序混亂、尾氣排放等問題、保證行車秩序及自動駕駛。
實施例四
本實施例在實施例三的基礎上進行具體化,在本實施例中,所述供電軌道采用分段供電機制,每段子軌道單獨設置一個供電電源。
所述供電軌道中的每段子軌道上還設置有車輛檢測裝置,用于在檢測到所述子軌道上有電動汽車通過時,開啟所述供電電源為所述子軌道進行供電。
在本實施例中,為了進一步提高供電軌道的使用安全性以及提高電能的有效利用,提出了一種基于分段供電機制的供電軌道。
在實施例三的基礎上,在所規(guī)劃的供電軌道中采用分段供電機制。例如,每段100米長的子軌道單獨設置一個供電電源,不同子軌道中電源的通斷均可以獨立配置。
進一步的,每一段子軌道中還獨立設置有一個車輛檢測裝置(典型的,壓力檢測裝置、震動傳感器或者攝像頭等),當一段子軌道確定有電動汽車已經(jīng)行駛于或者即將行駛于本段子軌道時,則會開啟所述供電電源為所述子軌道進行供電;相應的,當一段子軌道確定當前或者近期沒有電動汽車行駛于本段子軌道時,則會斷開所述供電電源以節(jié)約電能。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。