[发明专利]一种兼有侧集电与顶集电供电体系的电气化公路系统

说明书

技术领域

本发明属于电力汽车与公路电气化技术领域，具体涉及一种兼有侧集电与顶集电供电体系的电气化公路系统。

背景技术

现有的公路汽车交通存在一系列问题，最受人们关注的是，很高的石化能源消耗和严重的大气污染。围绕这两个问题，近年来掀起了电动汽车生产开发热潮，寄希望于利用电能的电动汽车摆脱对石油资源的依赖，同时降低废气排放。然而由于纯电动汽车、燃料电池电动汽车和油电混合电动汽车存在市场化与商业应用方面的问题，如表面上充电成本很低，实际上电池循环使用寿命有限导致真实成本甚高；以及表面上直接的大气污染降低，而实际上在以火电为主要电力的国家，发电环节污染很严重，使得电动汽车未能得到预期的发展。另外，“电网电力-电池-汽车电能”的转换降低了电能的有效利用率；还有电池容量有限，电动汽车的续航里程是一个更大的问题，用户不愿接受这种需要频繁地长时间专门充电的东西。

为了解决电动汽车存在的上述问题，人们把目光转向了具有不停车充电且能直接从电网获得运行电能的电气化公路及电力汽车。

专利申请“都市电动汽车系统”（申请号95100459.X，公开日1995-02-27）、专利申请“电气化公路与专用车辆一体化运输系统”（申请号200510096332.5，公开日2005-11-06）、专利申请“为电动汽车提供电力的护栏式供电线路”（申请号200920236799.9，公开日2009-10-09）以及专利申请“具有偏转-伸缩复合位移系统的车辆侧面集电刷”（申请号200910217274.5，公开日2009-12-28）均涉及到侧集电模式的电气化公路技术方案。侧集电模式电气化公路的优点是电力网线（道上供电系统）布置在道路侧面，不占用线路上方空间，不影响景观，可以跟道路两侧的隔离带、护栏等有机地融为一体；更重要的是，由于供电系统布置较低，适合所有不同高度车辆从电网取电，可普及性好。缺点是对电力汽车沿线行驶的精度要求高，即车辆在集电行驶过程中必须与道上供电装置保持适当距离，不能有过大的偏离；侧面集电杆必须具有较高的定位精度，如集电刷上下偏离不能过大，否则无法正常触网集电。

专利申请“高速公路的电气化运输系统开发构想”（申请号200710006063.8，公开日2007-01-25），专利申请“电动汽车和电网高速公路”（申请号200720105272.3，公开日2007-12-24），专利申请“电动汽车道路行驶充电系统”（申请号201010237222.7，公开日2010-07-21）以及专利申请“一种电动汽车高速公路充电系统”（申请号201110183387.5，公开日2011-06-30），均涉及到顶集电模式的电气化公路系统。传统的无轨电车就是采用架空线网顶部集电的方式。顶集电模式电力汽车的优点是道路行人、牲畜和其他移动物体难以接触架空线网，因此电气安全性好，可有效防止电击事故；顶部集电杆可使电力汽车得到较大的偏线距离，对车辆沿线行驶的精度要求低。缺点是架空线网高度大，只适合车身较高的车辆从电网集电行驶，不适用于车身较低的小型车辆，因而应用范围受到限制；架空线网对道路上方空间形成屏障，会影响超高车辆通行，形成安全隐患，还会影响景观。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种兼有侧集电与顶集电供电体系的电气化公路系统，能满足众多同向车辆从电网取电的需求。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种兼有侧集电与顶集电供电体系的电气化公路系统，包括一个以上的侧集电供电体系和一个以上的顶集电供电体系，

对于一个方向上具有两条及两条以上行车道的公路，在道路中央隔离带7一侧布置供电极板1，供安装有侧集电杆2及集电刷的车辆集电行驶，侧集电装置能够布置在低的高度上，既适合安装在小型车辆上，也适合安装在大型车辆上，供电极板1、侧集电杆2构成侧集电供电体系；同时，在道路靠外边一侧布置顶集电供电架空线网4，供安装有顶部授电弓5的车辆集电行驶，顶集电架空线网4只能布置在道路上方，与之匹配的授电弓5只适合安装在高的大型车辆上，顶集电供电体系由电杆6、电线支架3和线网4连接组成。

也能够在道路中央隔离带7一侧设置顶集电供电体系，供大型车辆取电行驶；在外侧设置侧集电供电体系，供安装有侧集电杆2的车辆取电行驶。

对于单方向有三条以上车道的超宽道路，能够增加侧集电或顶集电供电车道。

本发明能满足众多同向车辆从电网取电的需求。

附图说明