本發明涉及智能供電領域，具體地說是一種與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統。

背景技術：

目前，電動汽車受電池續航里程的限制，加之長途行駛電池充電難以像加油一樣便捷，充電等候長久，進一步加劇了里程焦慮問題，影響電動汽車的推廣普及，成為電動汽車產業快速發展的技術瓶頸，亟待破解。

在目前的電池續航里程限制下，為適應長途行駛，有多種解決方案：

首先是換電方案，該方案投資較大，當前困擾汽車產業的電池安全問題一直沒有根本突破，鋰電池自身要求加固在車輛底盤上并進行安全防護，不宜經常拆卸，加之充電車型號眾多、電池種類復雜、設置不統一等問題，目前該方案難以推廣。

目前破解里程焦慮難題的常規思路是：一方面提高電池的能量密度，積極增加續航里程，另一方面，廣泛建設充電樁，設法提升電池充電速度。這種思路貌似能夠解決問題，但實質上仍然不能從根本上解決里程焦慮的難題：因為電池容量與充電時間是一個矛盾體，通過增加電池容量來延長續航里程，勢必會相對延長充電時間，盡管快充技術進步有利于縮短充電時間，但快充會減少電池循環次數、縮短電池壽命，加劇安全風險，并且還要受電網負荷制約，不可能像想象的那樣無限地加快下去，存在一個極限無法繼續突破，所以期望通過不斷提升電池容量、不斷加快充電速度，來達到與加油一樣方便的設想是不現實的。即便理論上存在這樣的技術產品，也是不可推廣的，因為大容量快充車輛的造價極其昂貴，像特斯拉就是一個鮮活的例子，只有富人能享用和消費得起，難以成為國民車被大眾接受。

仔細分析很容易發現這個常規思路實質上是沿用了燃油車輛停車加油的思維來解決電動汽車充電問題，希望像建設加油站一樣建設充電樁來解決車輛充電問題，但實際上它忽視了電與油的存在形式差別，這種差別會導致電池與油箱充注效果明顯不同，油箱對加油速度沒有特定約束，但電池對充電速度存在著很多制約：過快充電會減少電池循環次數、縮短使用壽命，而且還受電網負荷制約，不能像想象的那樣隨意提高充電速度。電能難以像燃油先儲存下來后，再像加油一樣方便地給停下來車輛加注，總之停車充電永遠不能像加油一樣方便，這種思路難以破解里程焦慮問題。

倘若撇開這一固化思維，不難發現電能輸送與燃油輸送明顯不同，燃油可以通過罐車送到加油站，便于停車定點加注，而電能具有極好的流動性，不必像加油一樣采取停車加注，其優勢是能夠通過電網便捷傳輸并且可以隨用隨取、源源不斷，可以像高鐵一樣從電網上移動著刷取，實現邊行邊供邊充，若充電的過程又是行駛的過程，就可以避免停車等候的焦慮，結果移動充電比停車加油還要方便，汽車裝載的電池也沒必要達到300公里、400公里甚至500公里那樣大的續航里程，這樣思路一變，充電的難題就迎刃而解了，里程焦慮不再是問題了，車輛的成本也容易降低了。

目前這種移動充電的方案已經有人提出了，中國專利文獻cn104527461b披露了一種電動汽車有軌化移動供電系統。采用取電伸縮臂從車體側向伸出接觸刷電導軌進行充電，該充電方式無需下車即可實現充電，與采用類似加油槍的充電槍相比，自主性更強。

但該方案由于刷電導軌在同一時間需要對多輛電動汽車充電，整個刷電導軌始終保持全程載電，雖然進行了刷電導軌隱藏設計，但依然存在較大安全隱患。

中國專利文獻cn104477035a披露了一種電動汽車移動充電系統，當充電條件滿足后電動汽車移動充電功能才能啟動，在汽車行駛過程中，受電頭依次與順次相連的供電電極接觸；各供電電極控制單元依次接到開關信號；供電電極依次帶電，并通過受電頭對電動汽車充電，然后供電電極依次斷電。

上述方案實現了順次跟蹤供電，供電安全大幅提升，然而，斷電延時的控制手段有漏洞，其斷電控制完全依賴于開關信號，當無開關信號輸入或長時間開關有信號輸入對應的供電電極控制單元時，相對應的供電電極將會斷電。

技術實現要素：

本發明的目的提供一種與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統，以消除斷電安全隱患。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統，包括刷電導軌、測速裝置、信號接發裝置、充電觸發器(繼電器)、以及控制器，用于通過跟蹤方式智能控制刷電導軌的臨近車輛的供電單元局部載電和延時斷電，并將這種局部短暫載電方式順次向下游的供電單元傳遞來實現電網向充電車輛連續安全供電。

進一步地，上述刷電導軌沿充電行駛方向劃分為若干首尾相接又彼此絕緣的獨立供電單元。

進一步地，上述刷電導軌的獨立獨立供電單元與電網連接的路徑上均設置至少一充電觸發器(繼電器)、測速裝置、信號接發裝置和控制器。

進一步地，上述充電觸發器(繼電器)受所述控制器控制，所述信號接發裝置用于接收車輛發給的電路閉合信號并轉給所述控制器，控制器接到電路閉合信號后，啟動電路給充電觸發器供電，閉合該獨立供電單元與電網連接的路徑，并且根據測速裝置測得的車速數據，計算出獨立供電單元載電需要的最短延時時長數據，修正后形成延時進一步地，上述獨立供電單元為直流供電單元或交流供電單元。

進一步地，上述充電觸發器(繼電器)、測速裝置、信號接發裝置和控制器相對于所連接的獨立供電單元前置設置，以實現局部供電與車輛刷電同步。

進一步地，上述獨立供電單元上設置有帶電和斷電指示燈。

進一步地，上述智能跟蹤供電系統還包括在車輛上設置的充電請求裝置，用于向信號接發裝置發送電路閉合信號。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

采用以上技術方案，通過智能跟蹤順次接續供電方式，僅對充電車輛能觸及的供電單元適時載電和延時斷電，達到局部供電與車輛刷電同步，而對電刷接觸不到的其他供電單元一律不予載電，實現電網向充電車輛連續安全供電，徹底消除斷電安全隱患。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明的電動車行駛充電的示意圖；

圖2是根據本發明的智能跟蹤供電系統的結構示意圖；以及

圖3是根據本發明的與電動汽車行駛充電相匹配的智能跟蹤供電系統的原理框圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

本發明通過沿充電行駛方向將所述刷電導軌劃分為若干首尾相接又彼此絕緣的獨立供電單元，利用跟蹤技術智能控制刷電導軌臨近車輛的局部供電單元適時載電和延時斷電，并將這種局部短暫載電方式順次向下游傳遞來實現電網向充電車輛連續安全供電，以消除安全隱患。

圖1至圖3示出了根據本發明的一些實施例。

結合參照圖1和圖2，所述刷電導軌10沿充電行駛方向延伸，劃分為若干首尾相接又彼此絕緣的獨立供電單元101和102。

結合參照圖2和圖3，本智能跟蹤供電系統由刷電導軌10、測速裝置20、信號接發裝置30、充電觸發器(繼電器)40、控制器50組成，系統通過跟蹤技術智能控制刷電導軌臨近車輛的供電單元101局部載電和延時斷電，并將這種局部短暫載電方式順次向下游供電單元102傳遞來實現電網向充電車輛連續安全供電。

其中，所述刷電導軌10的每一獨立供電單元與電網連接的路徑上均設置有至少一充電觸發器(繼電器)40、測速裝置20、信號接發裝置30和控制器50。

在一實施例中，結合參照圖2和圖3，充電觸發器(繼電器)40受所述控制器50控制，所述信號接發裝置30負責接收車輛70的充電請求裝置90發給的電路閉合信號并轉給所述控制器50，控制器接到電路閉合信號后，形成觸發信號指令發送給充電觸發器(繼電器)40，使動觸點與原來的靜觸點(常開觸點)吸合，與電網關聯的獨立供電單元自行載電后可以對外供電，在啟動電路給充電觸發器供電的同時，根據測速裝置20測得的車速數據，迅速計算出獨立供電單元載電需要的最短延時時長數據，修正后形成延時時長指令發送給充電觸發器(繼電器)40，充電觸發器(繼電器)獲得延時時長指令后，在維持到設定時長后自動斷開供電。

上述修正與測速裝置和信號接發裝置的安裝位置、車速信號和電路閉合信號的獲取是否同步有關。

在本實施例中，規定車輛勻速行駛，采用測速裝置對車輛測速，利用該車速可獲得較準確的延時時間，無需依賴車輛70的充電請求裝置90的電路閉合信號的有無，進而提高了斷電安全和可靠性。

優選地，測速裝置、信號接發裝置、控制器相對于所連接的獨立供電單元前置設置。例如前置一個或一個以上獨立供電單元，測速裝置的車速信號和電路閉合信號的獲取同步，供電單元的長度設置的比較短，例如10米～20米，如此設置可為下一供電單元信號接發和數據處理、傳遞留足時間，確保車輛到達區域對應的獨立供電單元略微提前載電，實現局部供電與車輛受電頭71刷電同步。

在另一可選實施例中，充電觸發器(繼電器)、測速裝置、信號接發裝置、控制器位于所連接的供電單元的起始位置，測速裝置的車速信號和電路閉合信號的獲取不同步，供電單元的長度設置的比較長，例如100～200米，此時電路閉合信號的獲取在前、測速裝置的獲取在后，本實施例中要求車輛的充電請求裝置90具有較大距離的信號覆蓋范圍，以便下一供電單元的信號接發裝置能夠提前獲得電路閉合信號，此時，如此為下一供電單元信號接發和數據處理、傳遞留足時間，確保車輛到達區域對應的獨立供電單元略微提前載電，實現局部供電與車輛受電頭71刷電同步。

若供電單元長度較長，車輛離本供電單元的信號接發裝置50的距離超出了充電請求裝置90的信號有效距離，此時無法接收到電路閉合信號，按照現有技術的斷電判斷邏輯將產生斷電，實際上車輛仍然需要刷電，進而產生誤操作。

在本發明中，每一供電單元可選為直流供電單元或交流供電單元。

在一實施例中，至少一充電觸發器包括中間繼電器和由中間繼電器控制的接觸器，該中間繼電器的觸點啟閉狀態由控制器控制。

在一實施例中，每一供電單元上設置有帶電和斷電指示燈，以提示刷電導軌的帶電狀態。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。