一种电动汽车及转弯充电减速装置、系统、方法及介质与流程

1.本发明属于电动汽车转弯控制技术领域，具体地涉及一种电动汽车及转弯充电减速装置、系统、方法及介质。


背景技术：

2.气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。根据《联合国气候变化框架公约》：越来越多的国家积极实施能源和环境保护战略。其中交通运输领域的温室气体排放、能源消耗和尾气排放三大问题直接影响人类战略发展，因此汽车工业的电动化被迫切的提上日程。
3.目前市场上已经出现大量采用电池为动力的纯电动汽车，或为一部分的混动汽车。该新能源汽车能够最大限度使用清洁能源，尽可能避免环境污染，减少对不可再生的能源的消耗。但是，就新能源汽车的发展、工作原理及整车制造而言，目前都处在探索阶段，技术方案不像燃油汽车那样成熟，尤其是新能源汽车的能量管理成为新能源汽车技术中的难点。考虑到新能源汽车充电不方便、新能源汽车在转弯时需要消耗一定的能量来制动减速。
4.为了解决上述技术问题，现有一般在新能源汽车底盘和路面分别安装磁约束装置，运用电磁效应达到对车辆的减速及充电。但是，采用上述技术方案其存在以下问题：对地面的硬件要求比较高，不能满足因技术更新换代而多次更换配置。


技术实现要素：

5.为了解决现有方法中对地面硬件要求高的问题，本发明提供一种电动汽车及转弯充电减速装置、系统、方法及介质，其仅需在地面弯道搭建磁场产生装置、速度检测装置和控制电路即可，硬件要求低，成本低。
6.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
7.本发明第一方面提供一种电动汽车转弯充电减速的装置，包括速度检测装置、磁场产生装置和控制电路；所述速度检测装置和磁场产生装置均连接在控制电路上；
8.所述速度检测装置用于检测进入路面弯道的车辆速度；
9.所述磁场产生装置用于产生从弯道一侧发向另一侧的磁场；
10.所述控制电路用于根据所述车辆速度控制所述磁场产生装置产生所述磁场的强度。
11.本方案通过在地面上搭建磁场产生电路、速度检测装置，通过对车辆速度的检测产生不同强度的磁场，磁场从弯道的一侧发向另一侧，车辆在经过弯道时，做切割磁场磁感线运动，从而实现对车辆的制动。采用上述方案，在路面搭建对硬件要求低，搭建成本低。
12.在一种可能的设计中，还包括连接在控制电路上的车辆类型检测装置和连接在磁场产生装置上的开关电路；
13.所述车辆类型检测装置用于检测进入路面弯道的车辆类型，所述车辆类型包括新能源汽车和非新能源车辆；
14.所述控制电路还用于控制所述开关电路通断以使所述磁场产生装置仅在所述车辆类型检测装置监测到新能源汽车进入路面弯道时处于工作状态。
15.通过对新能源汽车的检测，仅在新能源汽车驶入时磁场产生装置才工作，大大减小路面设备的功耗，节约能源。
16.在一种可能的设计中，所述磁场产生装置包括用于固定在路面弯道一侧的第一磁铁、用于固定在路面弯道另一侧的第二磁铁和用于控制第一磁铁和第二磁铁产生磁场强度的驱动电路，所述第一磁铁和第二磁铁的磁性不同。
17.本发明第二方面提供一种电动汽车，包括：
18.在进入第一方面及其任一可能中的所述的装置中的所述磁场时用于切割所述磁场的磁感应线的导体棒组件，所述导体棒组件包括第一导体棒组和第二导体棒组，所述第一导体棒组和第二导体棒组分别包括至少一根导体棒且所述至少一根导体棒中的所有导体棒相串联，所述第一导体棒组和第二导体棒组分别设置在电动汽车行驶方向两侧；
19.用于存储所述第一导体棒组产生的感应电能的第一蓄电组件；
20.用于存储所述第二导体棒组产生的感应电能的第二蓄电组件；
21.串联在所述第一导体棒组和第一蓄电组件所在回路的第一回路电阻调节组件；
22.串联在所述第二导体棒组和第二蓄电组件所在回路的第二回路电阻调节组件；
23.用于检测电动汽车转弯情况的检测组件；
24.用于在检测组件检测到电动汽车转弯时控制所述第一回路电阻调节组件和第二回路电阻调节组件的阻值以使第一导体棒组上电流大于第二导体棒组上电流的控制单元，所述第一导体棒组相对第二导体棒组靠近弯道内侧。
25.本方案中的电动汽车在驶入弯道时，导电棒组件做切割磁感线运动，控制单元通过控制第一导体棒组和第二导体棒组所在回路的电流大小，磁场中电动汽车两侧不同的电流产生不同的制动速度，即靠近弯道内侧的制动速度大于靠近弯道外侧的制动速度，进而改善电动汽车在弯道的转弯效果。
26.在一种可能的设计中，所述导体棒组件还包括第三导体棒组和第三蓄电组件，所述第三导体棒组置于第一导体棒组和第二导体棒组之间；
27.所述第三导体棒组包括至少一根导体棒且所述至少一根导体棒中的所有导体棒相串联，
28.所述第三蓄电组件用于存储所述第三导体棒组产生的感应电能。
29.采用现有的方案，其放置于新能源底盘的装置仅能够对汽车行驶方向即纵向产生比较好的制动效果，对弯道即横向的制动效果不明显。本方案通过在电动汽车上设置第三导体棒组，电动汽车在驶入弯道时，导电棒组件做切割磁感线运动，由于反电势存在，第三导体棒组中电流在磁场作用下产生与行驶方向的相反的制动速度进而改善车辆的制动效果。
30.在一种可能的设计中，所述第一回路电阻调节组件和第二回路电阻调节组件为可变电阻。
31.采用可变电阻实现对电流的调节，结构简单，且易于控制。
32.本发明第三方面提供一种电动汽车转弯充电减速的系统，包括第一方面及其任一种可能中所述的一种电动汽车转弯充电减速的装置和至少一个第二方面及其任一种可能
中所述的一种电动汽车。
33.本发明第四方面提供一种电动汽车转弯充电减速的方法，该方法使用第一方面及其任一种可能中所述的电动汽车转弯充电减速的装置，包括以下步骤：
34.检测路面弯道内的车辆速度；
35.根据所述车辆速度控制所述磁场的强度。
36.本发明第五方面提供一种电动汽车转弯充电减速的方法，该方法适于第二方面及其任一种可能中所述的电动汽车的控制端；包括以下步骤：
37.响应于检测到电动汽车处于转弯状态，调节第一回路电阻调节组件和第二回路电阻调节组件的阻值以使第一导体棒组上电流大于第二导体棒组上电流。
38.本发明第六方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述第四、第五方面及其任一种可能中所述的一种电动汽车转弯充电减速的方法。本发明与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
39.本发明的技术方案现对于现有技术，至少具有以下优势：
40.采用本方案，仅需在地面弯道搭建磁场产生装置、速度检测装置和控制电路即可，硬件要求低，成本低。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明电动汽车转弯充电减速的系统的结构示意图；
43.图2为电动汽车上充电减速的电路原理图；
44.图3为一导体棒组件的结构示意图；
45.图4为图3中导体棒组件的侧视图；
46.图5为图3中导体棒组件的俯视图；
47.图6为第三导体棒组的电路原理图。
48.图中的附图标记名称分别为：1－磁场产生装置，11－第一磁铁，12、第二磁铁，2－电动汽车，31－第一蓄电组件，32－第一回路电阻调节组件，33－第一导体棒组，41－第二蓄电组件，42－第二回路电阻调节组件，43－第二导体棒组，5－连接杆，61－第三蓄电组件，62－第三导体棒组。
具体实施方式
49.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
50.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保
护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
51.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
52.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.本发明系统的完整方案涉及两部分，一部分为地面部分，一部分为车载部分。如图1所示，地面部分即电动汽车转弯充电减速的装置包括速度检测装置、磁场产生装置、控制电路、车辆类型检测装置和开关电路。车辆类型检测装置和开关电路仅为优化方案中的一部分。速度检测装置和磁场产生装置均连接在控制电路上；
56.磁场产生装置1用于产生从弯道一侧发向另一侧的磁场，磁场产生装置可以是电磁铁，也可采用永磁铁，如图1所示，其安装在路面弯道处。磁场产生装置用于固定在路面弯道一侧的第一磁铁、用于固定在路面弯道另一侧的第二磁铁和用于控制第一磁铁11和第二磁铁12产生磁场强度的驱动电路，所述第一磁铁11和第二磁铁12的磁性不同，即一个是磁极n，另一个是磁极s，比如，可将磁极n安装在弯道外侧。此处的弯道内侧是指距离弯道所在圆心距离较近的一边，反之则为弯道外侧。第一磁铁和第二磁铁均具有一定的长度和高度，以使产生的磁场可可靠的作用于电动汽车。
57.速度检测装置用于检测进入路面弯道的车辆速度，其安装在第一磁铁和/或第二磁铁的两端，可以采用速度传感器或者其他检测装置。
58.车辆类型检测装置用于检测进入路面弯道的车辆类型，所述车辆类型包括新能源汽车和非新能源车辆。车辆类型检测装置可以是车牌识别器或者具有图像识别功能的相机等。
59.开关电路连接在磁场产生装置，通过控制开关电路的通断可以控制磁场产生装置的工作状态，开关电路可以是电控制开关或者其他开关元器件。开关电路断开，磁场产生装置处于非工作状态；开关电路闭合，磁场产生装置处于工作状态。
60.控制电路即根据速度检测装置、车辆类型检测装置的信号控制开关电路和磁场产生装置，具体的，当车辆类型检测装置检测到驶入弯道的车辆为电动汽车时，才控制开关电
路闭合且根据所述车辆速度控制所述磁场产生装置产生所述磁场的强度，即控制电路控制所述开关电路通断以使所述磁场产生装置仅在所述车辆类型检测装置监测到新能源汽车进入路面弯道时处于工作状态，以此避免非电动汽车驶入时磁场产生装置工作造成能耗浪费。
61.对应的，地面装置的控制方法包括步骤s01至步骤s03。此处涉及的步骤s01至步骤s03并不是对各步骤先后顺序的限制，其仅起标示识别作用，各步骤的先后顺序以描述中信号的衔接顺序为主。
62.步骤s01、检测驶入弯道的车辆类型，车辆类型包括新能源汽车和非新能源车辆。新能源汽车即电动汽车。
63.步骤s02、检测驶入弯道的车辆行驶速度。
64.步骤s03、在驶入弯道的车辆类型为新能源汽车时，根据所述所述车辆速度控制所述磁场的强度。当车辆的行驶速度较快时，需要较大的制动速度，此时，增大磁场产生装置1产生的磁场强度。
65.车载部分即电动汽车2包括导体棒组件、第一蓄电组件、第二蓄电组件、第一回路电阻调节组件、第二回路电阻调节组件、检测组件和控制单元。导体棒组件包括第一导体棒组、第二导体棒组和第三导体棒组，第一导体棒组和第二导体棒组分别安装在电动汽车行驶方向的两侧，通过分别在第一导体棒组和第二导体棒组上产生不同的制动速度，以适应弯道安全转弯的制动需求。第三导体棒组为优选方案，以提高电动汽车的制动性能。
66.具体的，第一导体棒组和第二导体棒组分别包括至少一根导体棒且所述至少一根导体棒中的所有导体棒相串联。为了提高制动能力，第一导体棒组和第二导体棒组中的导体棒优选设置为多根。
67.如图2所示，第一蓄电组件31、第一回路电阻调节组件32、第一导体棒组33相串联成回路，第一蓄电组件31用于存储所述第一导体棒组产生的感应电能，第一回路电阻调节组件32用于调节回路中的电阻值。
68.第二蓄电组件41、第二回路电阻调节组件42、第二导体棒组43相串联成回路，第二蓄电组件41用于存储所述第二导体棒组产生的感应电能，第二回路电阻调节组件42用于调节回路中的电阻值。第一导体棒组33相对第二导体棒组43靠近弯道内侧。
69.第一回路电阻调节组件32、第二回路电阻调节组件42采用可变电阻，具体的，可采用如图2中所示的滑动变阻器，其中，图中的5为滑动变阻器的连接杆，连接杆5连接在控制单元上，控制单元控制连接杆的位置从而实现滑动变阻器阻值的调节。
70.检测组件可以基于多种方案实现。其一，通过对电动汽车车身的转弯曲率进行检测，其可基于曲率传感器实现。由于路面的电磁强度一般较小，在路面弯道处安装磁场产生装置后，运行后该处的磁场强度相对于其它位置较大，则其二，可通过对电磁强度的感应进行判断，其可基于电磁感应传感器实现。当然，通过第二种方式进行检测，其具有一定的滞后性，优选为第一种方式。
71.控制单元可以是单独的控制器，也可以是电动汽车的核心控制器。第一导体棒组和第二导体棒组分别置于电动汽车行驶方向的两侧，其进入弯道后，第一导体棒组和第二导体棒组做切割磁感线运动，在对控制单元通过控制第一回路电阻调节组件32、第二回路电阻调节组件42电阻的大小从而可控制流经第一导体棒组和第二导体棒组的电流大小，进
而磁场中电动汽车两侧不同的电流产生不同的制动速度，即靠近弯道内侧的制动速度大于靠近弯道外侧的制动速度，进而改善电动汽车在弯道的转弯效果。
72.导体棒组件还可增设第三导体棒组62，即导体棒组件包括至少3排导体棒，即可同时包括第一导体棒组33、第二导体棒组43和第三导体棒组62，第三导体棒组置于第一导体棒组和第二导体棒组之间。第三导体棒组包括至少一根导体棒且所述至少一根导体棒中的所有导体棒相串联，且与第三蓄电组件61电性连接成一回路。为了提高制动能力，第三导体棒组中的导体棒数量优选设置为多根。第三蓄电组件用于存储所述第三导体棒组产生的感应电能。
73.在一种优选的实施例中，导体棒组件可采用如图3、4、5所示的结构，将第三导体棒组设置为2排，分别设置在电动汽车的前板和后板上。第一导体棒组和第二导体棒组分别设置在电动汽车的侧板上。采用第三导体棒组，电动汽车在进入弯道后，导电棒组件做切割磁感线运动，由于反电势存在，第三导体棒组中电流在磁场作用下产生与行驶方向的相反的制动速度进而改善车辆的制动效果。当然，也可仅将第三导体棒组设置为一排，安装在电动汽车的前板、后板或者其他位置。将第三导体棒组设置为2排时，第三导体棒组的所有导体棒相串联，其电路连接关系如图6所示。
74.对应的，车载部分的控制方法包括步骤s11至步骤s12。此处涉及的步骤s11至步骤s12并不是对各步骤先后顺序的限制，其仅起标示识别作用，各步骤的先后顺序以描述中信号的衔接顺序为主。
75.步骤s11、电动汽车进入弯道后，检测到电动汽车自身的转弯信息。此处的转弯信息可以是通过转弯曲率确定，或者对电动汽车所处环境的磁场强度获得。
76.步骤s12、根据转弯信息确定车辆处于转弯状态，此时，调节第一回路电阻调节组件和第二回路电阻调节组件的阻值以使第一导体棒组33上电流大于第二导体棒组43上电流，即处于弯道内侧的导体棒所在回路的电流大于弯道外侧的导体棒所在回路的电流，以使处于弯道内侧的制动速度大于弯道外侧的制动速度，进而改善车辆的弯道转弯效果。
77.采用上述结构，设置在电动汽车车身周围的导体棒阵列易卸载、升级，此外还可以增强车厢的稳固性。在实现纵向制动的同时还可增加横向制动效果。
78.本发明基于上述系统及其系统中各装置和装置的控制方法，再提供提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现电动汽车端或者电动汽车转弯充电减速的装置端中涉及的一种电动汽车转弯充电减速方法。具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(random－access memory，ram)、只读存储器(read－onlymemory，rom)、闪存(flash memory)、先进先出存储器(first input first output，fifo)和或先进后出存储器(first input last output，filo)等等；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。