阅读说明：本技术 一种全动态无线充电的智慧型高速公路 (Full-dynamic wireless charging intelligent highway ) 是由 李�杰 于 2018-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及的是新能源汽车领域,具体为一种全动态无线充电的智慧型高速公路。接触式充电模式需要建设大量的充电停车位,以及占用大量土地资源而只是用于车辆通行的高速公路,都是一种社会资源的浪费,能否把高速公路变为一个能够充电的快速车道,关系着新能源车的续航,是个亟待解决的技术难题。本发明提供一种智慧型高速公路的解决方案,在高速公路的车道内架设提供充电的电缆,在新能源车上加装智能充电机器人,就能够为行驶中的新能源车进行充电,这种新型充电模式,比目前接触式充电模式更加高效、灵活,由此新能源车实现了全动态的无线充电,这不仅解决了新能源车续航、无法全动态充电、电池容量大成本高的问题也节省了大量的社会资源。(The invention relates to the field of new energy automobiles, in particular to a full-dynamic wireless charging intelligent highway. The contact type charging mode needs to build a large number of charging parking spaces and is only used for a highway where vehicles pass, a large number of land resources are occupied, social resources are wasted, whether the highway is changed into a rapid lane capable of being charged or not is related to continuation of journey of new energy vehicles, and the contact type charging mode is a technical problem to be solved urgently. The invention provides a solution for an intelligent highway, wherein a cable for providing charging is erected in a lane of the highway, and an intelligent charging robot is additionally arranged on a new energy vehicle, so that the new energy vehicle can be charged.)

一种全动态无线充电的智慧型高速公路

技术领域

本发明涉及的是新能源汽车领域，具体为一种全动态无线充电的智慧型高速公路。

背景技术

随着城镇化的飞速发展，燃油汽车的普及使得人们出行便利的同时，汽车尾气的大量排放又带来了严重的空气污染和雾霾天气，而新能源汽车能够使得城市中所出现的大量汽车有害气体排放得到降低，所以许多发达国家已经制定了燃油汽车退出市场的时间表，改为大力推广新能源汽车的广泛使用，电动汽车性能的逐步完善以及人们环保意识的提高，电动汽车未来将成为人们出行的主流交通工具，但是充电设施的不足，又成为普及电动汽车发展的一个障碍，如何解决电动汽车充电难的问题，成为电动汽车发展道路上艰难的最后一公里。目前全国各地虽然都建有一些电动汽车的充电桩，但数量有限而且这些接触式充电的充电桩，存在有漏电的安全隐患，而且需要重新建立自己的停车位或停车场，需要占用城镇中本就有限的土地资源，成本较高，只能作为充电自用，不能作为公共停车所用，这就造成土地资源和社会资源的浪费，所以这种模式难以大面积地推广和应用，其最大的缺陷是不能实现行驶的全动态充电。而另一方面，占用大量土地资源的高速公路只是用于车辆的通行，这又是一种社会资源的浪费，如果能把高速公路转变为一个能够充电的公路，这不仅重新激活了一些闲置的社会资源，而且能够使得新能源汽车实现了在行驶状态下的全动态充电，新能源车充电将不再是个问题，这将为新能源汽车的普及和发展扫清了障碍。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供了一种解决方案，一种全动态充电的智慧型高速公路，在高速公路车道内架设充电用的供电电缆装置，就能够很好地解决了新能源汽车充电难的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种全动态无线充电的智慧型高速公路，其中包含有智能充电机器人、智能语音声控系统、供电系统、供电电缆、车牌号支付系统，所述的智能充电机器人是一个箱体，形状为长方形或四方形或圆形的几何形状，其面积＜2㎡，箱体内安装有充电底座、锂电池、采电杆、漏电保护装置、控制器、集中器、电磁铁、雷达装置、伸缩支撑管、电动卷动装置、智能电表，所述箱体采用不锈钢或铝合金材质制成，上层安装的是充电底座，其余的安装在充电底座之下的箱体底板上，箱体底板分为固定的和活动的两部分，活动底板的面积不超过箱体底板面积的1/3，固定的和活动的底板连接处，其中的一面通过电动卷动装置连接为一体，其余三面的前端部分都安装有电磁铁，将通过电磁铁吸附为一体，固定底板电磁铁的磁极与活动底板的相反，所述活动底板上安装有一部分的雷达装置、伸缩支撑管、采电杆，所述的充电底座是一个扁平箱体结构，箱体的形状与智能充电机器人的箱体一样，长和宽或直径大小尺寸值与智能充电机器人的箱体内径的尺寸一致，所述充电底座顶部面是一块高强度、耐冲击、耐腐蚀、容易传导的面板，外壳材质为不锈钢或铝合金，充电底座内装有无线充电装置中的能量发送装置，所述的无线充电装置采用的是无线充电技术进行充电的装置，所述无线充电技术是指具有电池的装置不需要借助于电导线，而是利用电磁波感应原理或者其他的交流感应技术，在发送端和接收端采用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的技术，从而来实现能量的无线传输，其有感应式、磁共振式、微波传输式、电场耦合式4种不同的类型，所述智能充电机器人根据安装模式不同分为三种不同的类型，第一种是不需要装卸，其是通过开闭装置与新能源汽车底盘安装合为一体的称为A型智能充电机器人；第二种是需要装卸，其是独立安装在新能源汽车底盘上的称为B型智能充电机器人；第三种是不需要装卸，其是安装在没有无线充电装置新能源汽车上的称为C型智能充电机器人，所述每一种类型的智能充电机器人都采用红外数据传输或无线射频识别控制（RFID）技术的智能遥控开关分别控制移动智能充电机器人内所有开关的启动或关闭；每一种类型的智能充电机器人都安装有采用CAN通讯的接口，其中的控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互，集中器与服务器平台利用物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络进行数据交互；每一种类型移动智能充电机器人中的能量发送装置连接有功率输送组件，所述功率输送组件具有用于输送功率的多个输送侧线圈以及用于接通或断开输送侧线圈操作的开关，每一种类型的智能充电机器人里还具有一个筛选实现最高功率输送效率组合的判定功能，用于执行和控制功率输送侧线圈和接收侧线圈组成一个最佳配对，以达到充电效率的高效，缩短充电的时间；每一种类型的智能充电机器人都通过新能源汽车电池管理系统（BMS）发出的充电需求进行自动适配充电；电池管理系统（BMS）和每一种类型的智能充电机器人之间通过CAN总线进行实时通信，所述雷达装置主要由超声波传感器、控制器和显示器或蜂鸣器的组成，所述漏电保护装置是用来防止每一种不同类型的智能充电机器人在充电过程中引发漏电事故发生的一种漏电保护装置，分为漏电开关和漏电断路器两种不同的类型，所述智能语音声控系统是以语音识别、语音编解码为代表的智能语音技术ASR和TTS所构成的人机交流系统，其特征在于：本发明采用智能充电机器人的无线充电模式，以不同的方式分别为行驶于高速公路上的新能源汽车进行全动态充电；智能充电机器人能够内置于新能源车内或装卸在新能源车底盘上；采用在高速公路凹槽内架设供电电缆的间接供电方式为智能充电机器人提供电力；采用双电源供电系统，在高速公路上架设新能源发电装置，为新能源汽车提供了清洁能源充电；采用智能充电机器人把没有无线充电装置的新能源汽车改造成能够在行驶中全动态无线充电的新能源汽车，所述的伸缩支撑管，是在机座里安装有电机的自动伸缩管，自动伸缩管的顶端部分为空心管，管内安装有采电杆，自动伸缩管内由直径不等的螺纹丝管通过螺母及座套与管体精确套装在一起并转动自如，形成螺纹运动副，工作时，由机座中的交流或者直流电机驱动减速齿轮副，带动所有螺纹丝管同步螺旋旋转，通过螺母及座套将螺纹丝管的螺旋旋转运动转变为管体的直线运动，所述的采电杆是从供电电缆获取电力的设备，采电杆固定安装在伸缩支撑管的顶端，采电杆与电缆相接触的顶部为U型结构的槽，U型槽里内安装着石墨滑块，电缆线在U型槽中与石墨滑块摩擦获取电力，采电杆的U型头部和采电杆绝缘，导电线在U型槽内固定，通过采电杆把电力分别导入到三种不同类型智能充电机器人的充电底座的控制系统中为智能充电机器人供电，所述电动卷动装置是用于智能充电机器人的活动底板或新能源汽车活动底盘升降的装置，其有两种不同的类型，第一种类型是电动驱动装置，其主要由一根轴、2个滑动轴承支座、一台或两台的电机、一个或两个的电机驱动轮所组成，滑动轴承支座、电机安装在固定底板上，轴穿插在2个滑动轴承支座上，安装在固定底板和活动底板或固定底盘和活动底盘两者之间，活动底板或活动底盘没有磁铁的一侧与轴的连接采用L型的板或梁与轴固定连接为一体，L型的板或梁的材质为铝合金或不锈钢，两端分别采用螺栓固定连接在活动底板或活动底盘和轴上，其与轴固定一端的顶端为圆环状，L型的板或梁有W块或根，第二种类型是电动卷杆装置，其主要由卷轴、管状电机、电机驱动轮和电机皇冠轮、滑轮和铰链装置所构成，所述铰链装置是用来连接两个固体并允许两者之间做相对转动的机械装置，电动卷杆两端分别安装在活动底板或活动底盘前端上方，固定在箱体的两侧，卷轴两侧分别固定安装有滑轮，滑轮上安装有钢丝绳，钢丝绳的一端钩吊在活动底板或活动底盘前端两侧，活动底板或活动底盘无磁铁的一端采用铰链装置与固定底板或固定底盘固定连接，电动卷杆的旋转，通过两侧钢丝绳的升降，使得活动底板或活动底盘也产生升降运动，所述A型智能充电机器人，其保持了智能充电机器人的原有结构，是内置于新能源汽车内的智能充电机器人，其通过开闭装置与新能源汽车的底盘是活动式地连接为一体，其能够在底盘上方前后或左右开闭，安装到位后不需要再次装或卸一步到位的安装模式，其有一个备用的充电插座或插头与智能充电机器人的充电底座连接，所述开闭装置主要是由驱动系统、控制系统、滑动装置、控制开关所组成，在智能充电机器人下方的汽车底盘上开有一个形状和尺寸大小与新能源汽车能量接受装置一致的窗口，窗口内外侧边缘四周都安装有防水密封条，在窗口的内侧左右或前后两侧分别安装有一条U型的导轨槽固定于底盘上，导轨槽中有导轨供承重滑轮滑行，导轨槽远离窗口一侧的底盘上固定安装有支架，支架上固定安装有控制系统和驱动系统，两条导轨槽中只有一条的支架上安装有控制系统和驱动系统，所述驱动系统包含具有双向转动和减速功能的电动机、传动机构，所述传动机构包含有同步带传动、蜗轮蜗杆、带传动机构三种不同的类型，所述滑动装置主要包含吊架模块、导轨槽，所述吊架模块中含有连接支架、承重滑轮，每个吊架模块至少有两个承重滑轮，两个承重滑轮通过一个m型的框架相连，m型框架长度相同的两端架在承重滑轮的轴上，较短的一端跨过导轨槽与智能充电机器人螺栓固定连接，支撑起智能充电机器人，固定连接在m型框架顶部的连接支架与传动机构固定连接，两条导轨槽中的吊架模块，只有安装了控制系统和驱动系统一侧的才有连接支架，另外一条的没有连接支架，所述开闭系统中的开关是控智能充电机器人的打开和闭合，安装在驾驶室内，吊架模块当中，一个带有连接支架和一个没有连接支架的两个为一组，共有N组，N是单数或偶数的倍数值，所述B型智能充电机器人，其结构是在智能充电机器人的原有基础上，箱体的顶部四面加装有电磁铁，在需要或不需要充电时，采用自动装载和传输系统或手动装载系统把其安装或卸载于新能源汽车的底盘上，所述自动装载和传输系统是指在高速公路上、下行服务区的出入口处装卸以及从出口处到入口处之间输送智能充电机器人的系统，在上行或下行高速公路的入口或出口处附近，安装有为新能源汽车装载或卸载智能充电机器人的U型隧道，所述传输系统的传输带穿过顶部封闭的隧道把出口处和入口处的U型隧道相连接，需要卸载或装载智能充电机器人的新能源汽车停靠在U型隧道上方，由一台移动智能机器人和机器人抓手进行装或卸和搬运智能充电机器人，所述移动智能机器人上安装有自动液压升降平台、距离传感器或雷达装置，所述距离传感器有分为光学距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器三种不同的类型，移动智能器人采用红外数据传输或无线射频识别控制（RFID）技术的智能遥控开关控制智能充电机器人与新能源汽车底盘接触的电磁铁开关的启动或关闭，移动智能器人安装有采用CAN通讯的接口，其中的控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互，集中器与服务器平台利用物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络进行数据交互，所述的C型智能充电机器人，其结构是在智能充电机器人的原有基础上去掉其底板，并在智能充电机器人的充电底座上方加装了无线充电的接受装置，充电底座下面无底板，其固定安装在新能源汽车的底盘上，在C型智能充电机器人的充电底座下的车底盘上有一块活动底盘，活动底盘的面积是充电底座面积的1/3，活动底盘与固定底盘之间连接有电动驱动装置，活动底盘的一侧固定安装在轴上，其余三边都安装有电磁铁，与这三边相对应的固定底盘三边也都安装有与活动底盘相反的电磁铁，伸缩支撑管和部分雷达装置固定安装在活动底盘上，其余的装置安装在固定底盘上，控制底盘开闭的开关安装在驾驶室内，所述的供电电缆是指为智能充电机器人提供电力的供电电缆，由Y型绝缘体的支撑架架设在高速公路地面凹槽底部的基础上，所述供电电缆的截断面为希腊字母Ω形状或多边形的几何形状，所述供电电缆基础的凹槽，是沿着车道纵向中央位置开挖的排水沟的凹槽顶部，凹槽内有支撑供电的电缆的基础，电缆由Y型绝缘体支架支撑于凹槽内，凹槽底部支撑电缆的基础是中间高两侧边低，呈现梯形状，两边设有排水孔，下连接排水渠道，凹槽顶部两侧分别安装有防滑的网状塑料或其他绝缘体材质的条形遮盖板，两侧遮盖板不连接成一体，在凹槽的中央留有缝隙，沿着凹槽两侧地面车道上有导引车辆行驶的地面标志线，引导装载有智能充电机器人的车辆按预定线路上行驶，所述车牌号支付系统，是指把车牌号、手机号、智能充电机器人代码的相关信息与移动支付账号或***绑定，车牌号就成为移动支付的付款码，由车牌自动识别系统辨认车牌，充电完成后系统会直接从移动支付账号扣款，不再需要进行手动操作支付的无接触缴费支付方式，所述手动装卸系统是指通过升降平台推车进行人工手动装卸智能充电机器人的系统，所述升降平台推车上安装有遥控升降平台或脚踩脚踏板抬升平台，平台上有探头和显示屏或者雷达装置以及操作系统，所述的供电系统有三类型，其一是完全采用燃煤发电的市电供电；其二是完全采用新能源供电；其三是采用新能源和燃煤发电的市电的双电源供电，所述双电源供电有三种模式，第一种是安装在高速公路上方的光伏发电系统和燃煤发电系统的模式；第二是安装在高速公路上方的垂直轴风力发电系统和燃煤发电系统的模式，第三种是安装在中央隔离带中的风光互补发电系统和燃煤发电系统的模式，所述双电源供电的新能源采用并网发电或储能发电或两者并用的方式，系统优先使用新能源供电，新能源发电不足时再使用市电的供电系统，所述双电源供电的第一种模式，是在高速公路上、下行全程公路上每间隔一段距离安装有一个光伏发电系统，系统的基础是由N个框架所构成，顶部由M条横梁把N个框架连接成一体，所述框架两边安装在车道防护栏的外侧，材质为钢筋混凝土或不锈钢材，框架顶部高于车道的限高值，支撑光伏板的是一种活动支架或固定支架，活动支架或固定支架是安装在框架或横梁上，N和M是单数或偶数的倍数值，所述双电源供电的第二种模式，是在高速上、下行全程公路上每间隔一段距离安装有一个垂直轴风力发电系统，架设风力发电机的基础是由N个框架所构成，顶部由M条横梁把N个框架连接成一体，所述框架两边安装在车道防护栏的外侧，材质为钢筋混凝土或不锈钢材，框架顶部高于车道的限高值，垂直轴风力发电系统主要由垂直轴风力发电机组、逆变器所构成，垂直轴风力发电机组架设在框架和横梁上组建成S个正方形或长方形，在每个正方形或长方形的四个角上都安装有一台垂直轴风力发电机组，把S个正方形或长方形的垂直轴风力发电机组联网形成一个联网的垂直轴风力发电系统，N、M、S是单数或偶数的倍数值，所述双电源供电的第三种模式是在全程中央隔离带，每间隔一段距离安装有一套垂直轴风光互补发电系统，系统主要由立柱和垂直轴风力发电机、驱动装置、轴、太阳能板所构成，垂直轴风力发电机是安装在立柱的顶端，轴安装在立柱的滑动轴承上与立柱连接，太阳能板采用固定轴承固定在两根立柱之间的轴上，所述的驱动装置是驱动轴旋转的装置，由机械传动机构和交流或者直流电机所构成，安装在三根立柱为一组的中间立柱上。

目前接触式充电装置，需要重新建立自己的停车位或停车场，需要占用城镇区域内本就有限的土地资源，成本较高，其最大的缺陷在于不能解决新能源车全动态的充电的难题。本发明比目前接触式充电模式更加便捷、高效、灵活、安全可靠，在高速公路的车道上架设提供充电的供电电缆，就使得装载有智能充电机器人的新能源汽车能够实现在行驶中的全动态充电，从此高速公路不但能够便于汽车的高速行驶，而且还能够为新能源汽车充电，成为一个流动的充电场，这不仅重新激活了一些闲置的社会资源，而且还解决了新能源汽车的充电难问题，由此新能源汽车的续航里程将不再是个问题，这将为新能源汽车的全面普及和推广扫清了障碍，对社会起到了积极的有益的生态效益、社会效益、经济效益。

附图说明

图1为A型智能充电机器人的平面俯视图：符号1为A型智能充电机器人，符号2为充电底座，符号3为活动底板，符号4为伸缩支撑管，符号5为部分雷达装置，符号6为电磁铁，符号7为轴，符号37为电机，符号38为L型的板或梁，符号39为滑动轴承支座；图2为A型智能充电机器人的结构示意图：符号8为采电杆，符号9为采电杆的U型槽头部，符号10为固定底板；图3为A型智能充电机器人与开闭装置连接的平面俯视图：符号11为窗口，符号12带有连接支架的吊架，符号13没有连接支架的吊架，符号14承重滑轮，符号15连接支架，符号16为电动机，符号17为传动机构，符号18为导轨槽，符号19为导轨；图4 A型智能充电机器人与开闭装置连接的结构示意图：符号20为汽车底盘，符号21为支架，符号22为m型框架，符号23为防水封条；图5为B型智能充电机器人的平面俯视图：符号25为B型智能充电机器人，符号26为电磁铁；图6为B型智能充电机器人的结构示意图：图7为C型智能充电机器人的平面俯视图：符号27为C型智能充电机器人，符号28为能量接受装置；图8为C型智能充电机器人的结构示意图：符号29为汽车固定底盘，符号30为汽车活动底盘；图9为采电杆U型槽头部与供电电缆搭接的示意图：符号31为供电电缆Y型绝缘体支撑架，符号32为供电电缆；图10为顶部为凹槽形状的排水沟示意图：符号33为排水沟，符号34为排水管，符号35为排水孔，符号36为网状防滑条形遮盖板；图11为立柱四方形排列的平面俯视图：符号1为支架的导轨或梁，符号2为铰连接装置，符号3为L型固定板，符号4为带铰连接装置的立柱，符号5为带有伸缩功能的立柱，符号6为机座，符号7为太阳能电池板，符号8为导轨，符号9为框架；图12为上午时段立柱四方形排列的支架正视图：图13为正午时段立柱四方形排列的支架正视图；图14为下午时段立柱四方形排列的支架正视图；图15为立柱四方形排列的立柱长度与最佳倾角关系示意图；图16为框架与垂直轴风力发电机组的俯视平面图：符号8为框架，符号9为横梁，符号10为垂直轴风力发电机系统；图17为垂直轴风力发电机组装结构图：符号1为主轴，符号2为升力叶片，符号3为连杆，符号4为轮毂，符号5为发电装置，符号6为调速装置，符号7连接轴；图18为垂直轴风力发电机组平面俯视图；图19为调速装置球铰接头的结构图；图20为风光互补发电装置平面俯视图：符号1为太阳能板方阵或者光伏矩阵，符号2为支撑柱子，符号3为轴，符号4为南北方向固定支撑杆杆，符号5为固定轴承，符号6为滑动轴承或万向轴承，符号7为南北方向支撑杆的杆端关节轴承支撑，符号8为机械传动机构，符号9为水平轴或垂直轴风机机组；图21为前后侧视图：符号10为电机，符号11为机械传动机构的传输链条或皮带，符号12为滑动或者万向轴承的三角支撑，符号13为基础。

具体实施方法

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图对本发明做进一步描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

随着国家环保力度的加大以及新能源汽车行驶里程等整车关键技术的成熟和完善，新能源汽车将成为人们的主要出行方式，充电方式也将由目前的接触式充电转到更加高效、灵活、安全的非接触式无线充电方式上来，本发明提供了一种全新的充电模式，采用三种不同的安装模式把智能充电机器人安装在新能源汽车上，使得新能源汽车能够实现在行驶中的全动态充电。上高速公路之前，三种模式安装智的能充电机器人的新能源汽车都要事先办理备案车牌号支付手续，安装有A、C型智能充电机器人的新能源车或自购B型智能充电机器人的在购买阶段就被要求备案车牌号支付手续，备案后会收到一个充电密码，则完成车牌号支付的备案手续，拿到充电密码，在车载终端、手机、穿戴设备上下载官方充电APP，在APP上能够进行密码修改，APP有定位功能，需要或不需要充电时，只需要通过语音声控系统发出声音指令就能给车充电或结束充电，不需要任何的手动操作。驾驶员把车辆驾驶到充电车道后，沿着有标志的线路、按限定的时速行驶，对下载有充电APP的车载终端或手机或其他穿戴设备发出语音充电指令，语音确认密码后，智能充电机器人会把识别代码、车牌号等相关信息上传，充电开始后，不需要驾驶员的辅助操作，A、B型的智能充电机器人的活动底板或C型智能充电机器人的活动底盘打开下垂与固定底板或固定底盘形成一个角度，伸缩支撑管中的电机启动，伸缩支撑管延长把采电杆的U型槽头部准确地搭接在供电电缆上，如果驾驶员偏离了标志线路或者采电杆没有搭在电缆上，则智能充电机器人会发出“请保持正确路线行驶”的相关警示语音提示，提醒驾驶员注意保持好车辆的行驶路线。充电过程当中如果需要暂停充电，发出“充电暂停”的语音指令，则智能充电机器人的活动底板或活动底盘会抬高一定的高度，使得采电杆的U型槽头部暂时离开地面，直到重新得到充电的语音指令后才又放下，如果经过一段时间还没有收到指令，智能充电机器人会发出“请问是否还需要继续充电” 的相关提醒的声音，如果在充电过程当中产生漏电现象的发生，则漏电保护装置会自动切断充电过程，伸缩支撑管收回，提前结束充电，同时智能充电机器人会发出 “机器发生故障，充电结束” 等相关提醒的声音。充电顺利结束后，伸缩支撑管收回，活动的底板或活动底盘上升重新关闭，智能充电机器人发出“电池已经充满，充电完毕”的相关提示声音，驾驶员可以驶离充电车道。充电过程完成后，智能充电机器人上的智能电表的计量数据通过物联网或4G、5G的无线网络上传到服务器，将通过车牌支付系统扣除所需相关费用，终端显示屏幕上会显示或者推送到APP或短信通知所扣除费用的金额。

本发明的无线充电是一种能以电气非接触方式，将功率从能量发送装置提供到电动汽车能量接收装置的一种充电系统，其中，每一种类型的智能充电机器人的能量发送装置连接有功率输送组件，新能源汽车的能量接收装置连接有功率接收组件，所述功率输送组件具有用于输送功率的多个输送侧线圈以及用于接通或断开输送侧线圈操作的开关，所述功率接收组件具有用于接收功率的多个接收侧线圈以及用于接通或断开接收侧线圈操作的多个开关，另外，系统还具有一个筛选实现最高功率输送效率组合的判定功能，用于执行和控制功率输送侧线圈和接受侧线圈组成一个最佳配对，以达到充电效率的高效，缩短充电的时间。

参阅图1~4，这是安装在新能源车上的A型智能充电机器人，其有一个备用的充电插头或插座，安装在车尾部上方，类似于燃油汽车加油口的位置，在自家车库或没有无线充电装置只有充电桩的地方可以使用其进行充电；在有无线充电装置的地方，需要充电时，启动开关或发出语音指令，控制开关启动后，将通过电路传递给控制系统，控制系统判断后启动电机运行，电机具有双向转动功能，即通过改变电流的方向从而改变了电机的旋转方向，同时监控电机转数，以便指令电机在一定时候加力或进入慢行状态运行。电机得到一定运行电流后做正向运行，将动力传递给传动机构，例如，将动力传递给带传动机构中的传动皮带，再由传动皮带通过连接支架将动力传给吊架模块中的承重滑轮，承重滑轮在U型导轨槽中的导轨上滑动，从而带动A型智能充电机器人开启移动。在A型智能充电机器人移动过程中，当移动至一定程度时，控制系统便传送信号至电机让传动皮带减速，直到碰到煞车挡板时停止，此时窗口已经为开启之状态，露出新能源汽车上的充电接受装置，充电开始；充电结束后，则启动控制开关，重复上述程序，控制系统通知电机作反向运动，在A型智能充电机器人封闭好窗口之后，电机锁启动，这是电机在A型智能充电机器人闭合后具备自锁的一种功能，能够防止A型智能充电机器人在汽车行驶过程中的晃动。

参阅图5~6，这是装卸在没有充电底座的新能源汽车上的B型智能充电机器人，在上高速公路之前，把自购的或租赁的B型智能充电机器人安装在车辆上，即使上了高速，在高速公路的休息服务区也能够租赁到B型智能充电机器人。如果是自购的B型智能充电机器人，安装B型智能充电机器人时，先把B型智能充电机器人放在升降平台车上，对准车辆的能量接受装置，遥控升降平台车或脚踩脚踏板抬升平台，平台上有探头和显示屏或雷达装置将辅助操作，在B型智能充电机器人贴近汽车底盘后，启动B型智能充电机器人中的电磁铁的开关，则B型智能充电机器人就在箱体顶面电磁铁的磁力作用下牢牢地固定在车底盘上。如果是租赁的，则在办理租赁时，所租用的B型智能充电机器人的代码将会与车牌号支付绑定，在高速公路的上行或下行车道的休息服务区内安装有自动装载和传输系统，以及为新能源汽车装载或卸载B型智能充电机器人的U型隧道，传输系统的传输带穿过顶部封闭的隧道把上行和下行的休息服务区相连接，需要卸载B型智能充电机器人的新能源汽车停靠在U型隧道上方，由一台移动智能机器人和机器人抓手进行装卸和搬运B型智能充电机器人。在卸载处，移动智能器人移动到车辆的下方，根据距离传感器或雷达装置反馈的信号，升到新能源汽车底盘的B型智能充电机器人下，关闭B型智能充电机器人的电源开关，电磁铁断电后智能充电机器人落在移动智能器人的平台上，移动智能器人下降移动到传输带处，一台机器人抓手把B型智能充电机器人放入传输带输送到装载处；在装载的传输带入口处，一台机器人抓手已经把输送来的B型智能充电机器人安放在框内，需要装载B型智能充电机器人的新能源汽车在U型隧道的入口处有二维码，如果是新客户扫描后会跳出一个下载充电APP的链接，打开链接在APP中填入车主的移动账号、姓名、手机号等相关信息，新能源汽车在经过U型隧道清洗之处之时，底盘被清洗干净，在前方有块显示屏引导汽车到达预定安装位置停好车，机器人抓手从框子里把B型智能充电机器人放入移动智能器人的升降平台上，移动智能器人托着B型智能充电机器人移动到车底盘能量接受装置的下方，根据距离传感器或雷达装置反馈的信号，升到新能源汽车底盘下，打开B型智能充电机器人与新能源汽车底盘接触电磁铁的电源开关，电磁铁通电后，B型智能充电机器人吸附在新能源汽车底盘上，扫描B型智能充电机器人的代码后移动智能器人下降离开，显示屏出现安装完毕的字样并发出语音提醒车主可以离开，新能源汽车载着B型智能充电机器人驶出U型隧道出口，通过智能车牌识别系统的栅栏杆后驶向高速公路的入口，后台控制系统则把从车牌识别系统得到的车牌信息、二维码或APP车主的信息、B型智能充电机器人代码等相关信息整合一起，完成了该车辆车牌号支付的备案。

在无线充电技术大面积商业化之前，为了适应新能源车的快速发展的需求，已经建设了大量的接触式充电桩和充电用的停车位，无线充电技术大面积商业化之后，把接触式的充电桩逐步转变为无线充电的充电底座，这需要一个渐进的较长过程，有了无线充电就把接触式充电桩和只能用于接触式充电的新能源车全部退出市场，这不仅无必要而且也是社会资源的巨大浪费，在这个过度阶段，为了实现无线充电和接触式充电的平稳过度，本发明提供了一种C型智能充电机器人，能够解决新能源车由接触式充电转变为无线充电的技术难题。

参阅图7~8，这是C型智能充电机器人，其需要预先加装在没有无线充电装置的新能源车上，C型智能充电机器人是在A型智能充电机器人的充电底座上方加装了无线充电的能量接受装置，其充电底座下面无底板，其固定安装在新能源汽车的底盘上，在C型智能充电机器人的充电底座下的车底盘上有一块活动底盘，活动底盘的面积＜充电底座面积的1/3，活动底盘与固定底盘之间连接有电动卷动装置，活动底盘的一侧固定安装在卷轴上，其余三边都安装有电磁铁，与这三边相对应的固定底盘三边也都安装有与活动底盘磁极相反的电磁铁，伸缩支撑管和部分雷达装置固定安装在活动底盘上，其余的装置安装在固定底盘上，控制底盘开闭的开关安装在驾驶室内，把C型智能充电机器人的充电底座与新能源车原有的充电插座相连，则就能够在自家车库或有充电桩的地方可以使用接触式方式进行充电，在行驶过程当中需要或不需要充电时，开闭开关或发出语音指令，控制开关启动后，打开或关闭活动底盘开始充电或充电结束。

本发明采用智能充电机器人装载在新能源汽车上为其全动态充电，A、B、C型智能充电机器人全动态充电的具体实施过程如下。

参阅附图1~6，A、B型智能充电机器人1、25是一个扁平的箱体，箱体内安装主要有充电底座2、采电杆8、电磁铁6、26、雷达装置5、自动伸缩支撑管4、电动卷动装置7，所述箱体采用不锈钢或铝合金材质制成，顶层安装的是充电底座2，其余的安装在充电底座2之下的箱体底板上，箱体底板面积的2/3是固定的底板10，1/3是活动的底板3，两者之间安装有电动卷动装置7，箱体的活动底板3其余三边的前端部分安装有电磁铁6，在箱体底板固定之处10与活动底板3相连之处安装有电磁铁6，电磁铁的磁极与活动底板的相反，活动底板3上安装有部分雷达装置5、自动伸缩支撑管4、采电杆8，所述电动卷动装置7是用于A、B型智能充电机器人1、25的活动底板3升降的装置，其两端固定于A、B型智能充电机器人1、25箱体的两侧。充电开始时，活动底板3和箱体底部固定底板处的电磁铁6断电，电动卷动装置7做功带动活动底板3打开，机座带有电机的自动伸缩支撑管4的顶端部分为空心管，管内安装有采电杆8，自动伸缩支撑管4内由直径不等的螺纹丝管通过螺母及座套与管体精确套装在一起并转动自如，形成螺纹运动副，工作时，由机座中的交流或者直流电机驱动减速齿轮副，带动所有螺纹丝管同步螺旋旋转，通过螺母及座套将螺纹丝管的螺旋旋转运动转变为管体的直线运动。参阅附图9~10，为A、B、C型智能充电机器人提供电力供电的供电电缆32是由Y型绝缘体的支撑架31架设在车道地面凹槽底部的基础上，凹槽是沿着车道纵向中央位置开挖的排水沟33的顶部，凹槽底部是中间高两侧边低，呈现梯形状，两边设有排水孔35，下连接排水管34，凹槽顶部两侧分别安装有防滑的网状塑料或其他绝缘体材质的条形遮盖板36，两侧遮盖板不连接成一体，在凹槽的中央留有缝隙，随着自动伸缩支撑管4的延伸，采电杆8的U型槽头部9***凹槽遮盖板36的缝隙内搭接在供电电缆32上，采电杆8是从电缆获取电力的设备，采电杆8固定安装在伸缩支撑管4的顶端，采电杆8与供电电缆32相接触的顶部为U型结构的槽9，U型槽9里内安装着石墨滑块，电缆线在U型槽9中与石墨滑块摩擦获取电力，采电杆8的U型槽头部9和采电杆8绝缘，导电线在U型槽9内固定，通过采电杆8把电力导入到A、B、C型智能充电机器人的充电底座2的控制系统中为A、B、C型智能充电机器人供电，新能源汽车沿着凹槽两侧地面车道上导引车辆行驶的地面标志线，按预定线路上行驶，以确保采电杆8与供电电缆32的紧密接触。A、B、C型智能充电机器人上安装的雷达装置5主要由超声波传感器、控制器和显示器或蜂鸣器的组成，目的是辅助驾驶员引导采电杆8准确地搭架在供电电缆32上，充电结束后，自动伸缩支撑管4收回，电动卷动装置7收回活动底板3，A、B、C型智能充电机器人底板的电磁铁6重新通电，活动底板3又吸附在电磁极上。C型智能充电机器人27没有底板，替代活动底板3的是新能源车底盘上的活动底盘30，在C型智能充电机器人27的充电底座2下的车底盘上有一块活动底盘30，活动底盘30的面积是充电底座2面积的1/3，活动底盘30与固定底盘29之间连接有电动卷动装置7，活动底盘30的一侧固定安装在卷轴上，其余三边都安装有电磁铁6，与这三边相对应的固定底盘29三边也都安装有与活动底盘30相反的电磁铁6，自动伸缩支撑管4和雷达装置5固定安装在活动底盘30上，其余的装置安装在固定底盘29上，其全动态充电的

具体实施方式

与A、B型智能充电机器人的一致，充电开始或结束时，活动底盘30和与其相连固定底盘29的电磁铁断电或通电，电动卷动装置7做功带动活动底盘30的打开或闭合。

高速公路全程景色单调，长时间的高速汽车驾驶，很容易引起驾驶员的感官疲劳产生睡意，容易造成疲劳驾驶交通事故的发生，而高速公路所处地势为开阔地带，很适合风能和太阳能的开发和利用，在高速公路上全程安装风能和太阳能发电装置既不现实也无必要，长时间在风能和太阳能发电装置的封闭空间下驾驶也会造成驾驶员的疲劳驾驶而且也无法看清道路指示牌的标识，但是每间隔一段距离安装风能和太阳能发电装置，这不仅可以点缀高速公路单调的景色，更重要的是能够开发和利用可再生能源，这不仅减少了高速公路全程用电设备，例如路灯照明和监控对燃煤发电的使用量，还可以给新能源汽车充电，实现真正意义上的清洁能源充电，而且也激活了高速公路闲置的一些社会功能。本发明采用三种不同的供电系统，其中的双电源供电系统，在高速公路上架设新能源发电装置，为新能源汽车的充电提供了清洁能源供电，提供了在高速公路安装风能和太阳能发电装置的解决方案，具体实施方式如下所述。

在高速公路上安装的光伏发电系统是在高速车道上、下行全程车道上每间隔一段距离安装有一个活动支架或固定支架的光伏发电系统，系统的基础是由N个框架所构成，所述框架两侧立柱安装在车道防护栏的外侧，材质为钢筋混凝土或不锈钢材，框架顶部高于车道的限高值。本发明光伏发电系统可以采用已经获得了实用新型专利授权的专利技术，ZL201720560006.3来具体实现。参阅附图11~15，所示，支撑光伏板的是一种活动式支架，活动式支架主要由导轨、梁、固定立柱、自动伸缩立柱所构成，活动式支架是安装在框架顶部上，其中固定立柱和自动伸缩立柱架设在框架上，梁安装在立柱上，导轨安装在梁上，由此构成固定光伏板的桁架，固定立柱与梁采用铰连接装置活动连接，自动伸缩立柱与梁采用固定连接，当自动伸缩立柱随着时间的变化而产生自动伸缩运动时，将带动桁架上光伏板的转动，从而使得光伏发电系统中的太阳能板倾角的角度值发生改变，达到了根据时间变化追日的效果，极大地提供太阳能的发电量，与固定支架安装的光伏发电相比，同等的太阳能装机容量，本发明的活动支架光伏发电的发电量多增加了40%左右。本发明的支架创新之处在于东西两方向的立柱4、5都是安装有活动装置，东面的是具有伸缩功能的立柱符号5，立柱4、5都是安装在框架9上，由机座符号6内的智能控制系统控制其中的电机，使得立柱5可以进行自由的伸缩运动，立柱符号5的第三段的顶端与支架桁架的导轨或梁符号1焊接或采用U型夹螺栓连接固定，西面的是安装有铰连接装置符号2的立柱符号4，立柱符号4上端安装的铰连接装置符号2的顶板与桁架的导轨或梁符号1焊接或螺栓连接固定，底板与立柱符号4焊接或螺栓连接固定，安装在立柱符号4东西两侧的L型固定板符号3与立柱符号4及铰连接装置符号2的底板采用螺栓连接加固，伸缩立柱符号5随着时间的变化，将进行伸缩运动，带动立柱符号4上的铰连接装置符号2发生转动，从而使得支架的桁架发生转动，也就使得桁架上的太阳能光伏板符号7的倾角发生了改变，下面就立柱四方形排列方式随时间变化的调节方法具体阐述如下。

支架的桁架平时是成水平状态，参阅图13 ，时间的调节控制分为三个阶段，第一阶段为上午时间段，从AM6：00至AM11:00，智能控制系统启动东西方向机座符号6上的电机，使东面立柱符号5收缩长度达到L2时电机停止，在此过程，东面方向伸缩的立柱符号5产生向下的拉力，拉动导轨符号1带动桁架的东面向下运动，西面的铰连接装置符号2向东方向转动，则桁架上的太阳能电池板符号7面朝东面成最佳倾角β，此时伸缩的立柱符号5的长度L=L1，参阅图12；第二阶段为正午时间段，从AM11：00至PM13:00，智能控制系统启动东西方向机座符号6上的电机，使东面伸缩的立柱符号5伸长长度达到L2时电机停止，在此过程，东面方向伸缩的立柱符号5产生向上的推力，推动导轨符号1带动桁架的东面向上运动，西面的铰连接装置符号2向西方向转动，则桁架上的太阳能电池板符号7成水平状态，伸缩立柱符号5的长度与西面立柱符号4的高度加上铰连接装置符号2高度的总长度相同，均为L=L1+L2，L2= L×tanβ，L是东、西面立柱符号5和4的轴间距，参照图12、15；第三阶段为下午时间段，从PM13：00至PM17:00，智能控制系统启动东西方向机座符号6上的电机，使东面伸缩立柱符号5继续延伸长度达到L3时电机停止，在此过程，东面方向伸缩的立柱符号5继续产生向上的推力，推动导轨符号1带动桁架的东面向上运动，西面的铰连接装置符号2继续向西方向转动，则桁架上的太阳能电池板面朝西面成最佳倾角α，伸缩立柱符号5的长度L=L1+L2+L3，L3= L×tanα，参照图14，PM18:00则支架的桁架又恢复到水平状态。在没有日照的阴雨天，为避免狂风有可能对光伏组件的损坏，可以暂时停止调节，使支架的桁架始终水平状态，直到有日照为止；在冬季积雪较厚的区域，可以把倾角调到最大或不断调节太阳能板的倾角，防止支架上的太阳能电池板上积雪加厚，以免损坏太阳能电池板；在发生突发极端天气时，还可以通过远程的遥控系统，人工调节支架的桁架始成水平状态，避免光伏组件被极端天气所损坏。

参阅图19，在高速上、下行全程车道上每间隔一段距离安装有一个垂直轴风力发电系统，架设风力发电机的基础是由N个框架8所构成，顶部由M条横梁9把N个框架8连接成一体，所述框架8两侧立柱安装在车道防护栏的外侧，材质为钢筋混凝土或不锈钢材，框架8顶部高于车道的限高值，垂直轴风力发电机系统10主要由垂直轴风力发电机组、逆变器所构成，垂直轴风力发电机系统架设在框架和横梁上组建成S个正方形或长方形，在每个正方形或长方形的四个角上都安装有一台垂直轴风力发电机系统，把S个正方形或长方形的垂直轴风力发电机系统联网形成一个联网型垂直轴风力发电系统，本发明的垂直轴风力发电机组可以采用已经获得实用新型专利授权的专利技术来具体实施。参考图16~18所示，一种风轮叶片可调速的垂直轴风力发电机，专利号：ZL201220211943.5。这是一种改进型垂直轴风力发电机，它通过改变叶片攻角来改善风轮的运行性能，适应风速的变化、调节风速与风力发电机负荷间的关系。这样解决了目前垂直轴风力发电机叶片失速的问题，使风力发电机能在较宽的风速范围内工作，在高风速段依然能保持功率的平稳输出。极大地提高了风力发电机的整体发电效率。如参考图16、17所示：本实用新型涉及的一种垂直轴风力发电机，包括与地面垂直的主轴1，安装在主轴1下面的发电装置5，连接在主轴1上的上、下轮毂4，三块机翼状结构的升力叶片2，所述三块升力叶片2通过连杆3绕主轴1等距分布；每块升力叶片2对应着上、下两组连杆3，每组连杆3为两根，其分别连接升力叶片2和轮毂4，所述每组的两根连接3撑开形成角度β，而角度β选择在30度-60度之间，以此可以提高连杆的整体承受力；所述下轮毂通过连盘与发电装置5连接，当升力叶片2旋转带动轮毂旋转，从而通过连盘使发电装置启动运行。在升力叶片2旋转当中，当风速超过其额定风速时，调速装置将开始调节攻角a，使升力叶片2开始左右摆动。风速越大，其攻角a将变得越大，升力叶片2的摆动幅度也随之扩大，攻角a的最大角度为±15度。参考图18所示：这是风速调节装置球铰接头结构图，在球面部使用高精度的轴承用钢球，通过模压铸造将钢球包起来，在保持柄被成形后，通过特殊焊接将连杆与球链接在一起。另外，在外圈外径部加工了辊轧螺丝，可简单地安装在连接杆3上，只要将螺丝拧紧就可达到没有间隙的结实的固定。其工作原理为：风轮在旋转当中，当风速超过其额定风速时，安装在风叶上的调速装置将开始调节攻角a，使叶片开始左右摆动。风速越大，其攻角a将变得越大，叶片的摆动幅度也随之扩大，攻角a的最大角度为±15度。风叶的调速，就避免了大迎角下风叶的失速状态。 由于本结构去掉了发电机内电磁刹车装置，可以将垂直轴发电机的成本减少15%，由于避免了风叶的失速，保证风机在高风速段依然能保持功率的平稳输出，这样可以使整体的发电效率得到提高。

在高速公路全程中央隔离带，每间隔一段距离安装有一套垂直轴风光互补发电系统。本发明的垂直轴风光互补发电机组可以采用已经获得发明专利和实用新型专利授权的专利技术，ZL201621097608.1，参考图20~21所示，系统主要由N个的立柱和垂直轴风力发电机、驱动装置、轴、太阳能板所构成，垂直轴风力发电机是安装在立柱的顶端，在垂直轴风力发电机之下安装有轴，每3根立柱为一组安装有一根轴，轴通过滑动轴承与立柱连接，太阳能板采用固定轴承固定在两根立柱之间的轴上，所述的驱动装置是驱动轴旋转的装置，由机械传动机构和交流或者直流电机所构成，在每一组立柱的中间立柱处安装有一组驱动装置，当驱动装置发生转动时，将使固定在轴上的太阳能板也随着轴一起相向转动，从而使其倾角的角度值发生改变，达到了根据时间变化追日的效果，极大地提供太阳能的发电量。太阳能电池板方阵1，由柱子2支撑，柱子2可以有N根，N是单数的倍数值，各柱子2顶端都安装有风力发电机组9，每根柱子2东面两侧安装有与柱子2为一体的三角支撑架12各一个，三角支撑架12上焊接有轴承6并安装有一根钢制或者铝合金钢的轴3，两个三角支撑架12之间还安装有一个机械转动机构8，机械传动机构8与交流或者直流电机10相连接，柱子2的南北面都对称地安装有固定支撑杆4，固定支撑杆4顶端为杆端关节轴承7，固定支撑杆4顶端通过杆端关节轴承7分别支撑轴3的南北两端，太阳能电池板方阵1的南北中轴线上安装有固定轴承5，把太阳能电池板方阵1固定在轴3上，三角支撑架12上的轴3穿过太阳能电池板方阵1南北中轴线上的所有轴承5~7和机械传动机构8，把太阳能电池板方阵1、固定支撑杆4、柱子2连成一体，太阳能电池板方阵1的倾角可以根据时间的控制进行调节，电机10旋转一个角度，通过机械传动机构8带动轴3相向旋转，从而使固定在轴上的太阳能电池板方阵1也随着轴3一起相向转动，从而使其倾角发生改变，不论柱子的根数是多数还是只有一根，调节太阳能电池板方阵1的倾角方式都相同。

太阳能电池板方阵1的倾角调节根据对时间的控制来进行，调节方式采用电机10旋转一个角度带动太阳能电池板方阵1绕轴3转动来进行。电机10旋转的角度，是由带有远程遥控装置和智能控制系统的电机10根据时间的控制往东或往西旋转而形成的角度，根据实际需要，电机10可以搭配一台减速机共同使用，机械传动机构8中的链传动机构或带轮传动机构的从动链轮或从动轮固定在轴3上，电机10旋转驱动主动链轮或主动轮通过链条或传动带带动从动链轮或从动轮相向旋转，由此带动轴3和轴上的太阳能电池板方阵1的转动，往东面旋转为正，西面为负，随着太阳从东向西的移动，根据上午、正午、下午三个时间段进行倾角的调节，调节之前通常太阳能电池板方阵1成水平状态。

调节方法是最佳倾角一步调整到位后静止不动，此方法是以各个时间段内的最佳倾角为基准，一次调整到位后直到下个时间段到来之前都静止不动，各个时间段内的最佳倾角，是指在各个时间段内光伏发电量最大时所形成的倾角，原则上是以使得太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾斜面上能接受到最大的日照辐射量，使得太阳光近似直射地辐射在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的平面上的倾角为最佳倾角，根据这个最佳倾角的角度值再换算成电机10往东、西方向所需旋转的一个正负角度的数值α和β，一般情况下，则以夏季时所换算得到的角度α和β的数值作为标值来使用，第一阶段为上午时间段，从AM6：00至AM11:00，智能控制系统启动电机10往东面旋转，通过机械传动机构8带动轴3往东面相向旋转一个角度α后停止旋转，太阳能板方阵1在此过程也跟随轴3相向转动角度α，面朝东面成最佳倾角；第二阶段为正午时间段，从AM11：00至PM13:00，智能控制系统启动电机10往西面旋转，通过机械传动机构8带动轴相向回转一个角度-α后停止旋转，太阳能板方阵1在此过程也跟随轴相向转动角度-α成水平状态，倾角为零；第三阶段为下午时间段，从PM13：00至PM18:00，智能控制系统启动电机10往西面旋转，通过机械传动机构8带动轴3相向往西面旋转一个角度β后停止旋转，太阳能板方阵1在此过程也跟随轴3相向转动一个角度β，面朝西面成最佳倾角，超过PM18:00后太阳能电池板方阵1又自动恢复到水平状态。