亿万电动车产业，谁与我共谋?

wen

1.项目背景：

    汽车工业的迅速发展导致公路上行驶的车辆密度增加，带来一系列的城市交通问题：堵车、交通事故、空气污染、废油污染、废车污染、噪声污染等。其造成的人身伤亡、健康损害和经济损失也越来越大。为此，人们期待着一种新的、洁净的、更安全的、高效高速的交通系统问世。

2.电动汽车及其优缺点：

    电动汽车具有无空气污染、低噪声；能量效率高；能源多样化；可减少石油资源消耗；结构简单，便于维护，易于实现自动控制的优点，各国都认识到它将是未来汽车的主流。
    但电动汽车的发展却在全世界范围内遇到了困难，由于电池技术迟迟不能取得突破，电动汽车的发展陷入尴尬境地--生产出来的车型不受用户的欢迎，卖不动。目前，各国的电动汽车研制工作都陷入停滞状态。

3.智能公路技术的发展状况和问题：

    世界各大城市都饱受交通堵塞之苦，因此，在智能公路的研制开发方面，各国也在你追我赶。德国奔驰公司开发了一种智能自动驾驶仪，它可完成汽车驾驶过程中的所有动作，如换档、刹车、加速等。车上配备的电子摄象机每秒搜索道路情况12次，计算机记录下全部过程，并通过对所摄图象的处理，再结合通过雷达、红外线等方式探测与前方车辆的距离，给出汽车在公路上行驶所需的一切信息，由车上计算机计算出各项控制参数控制车辆运行。
    但这一方案距离实用还相差很远，它要求计算机将公路隔离墙及两旁的树木从数据中滤出，才能保证车辆在转弯时不会误动作。所以这种方案实现起来极其困难而且十分不可靠。

4.未来城市交通系统的基本要求：

    在未来的城市交通系统里，光有电动汽车是不够的，它解决不了日益严重的城市癌症：交通堵塞！同样，光有智能公路也是不够的，它解决不了日益严重的城市污染问题，相反，由于交通的相对畅通，会自然加大车流量，加重空气污染。所以，未来的城市交通系统必须是电动汽车和智能公路完美结合的产物。
    电动汽车与智能高速公路匹配，可以组成一种洁净、安全、高效的未来城市交通系统。
    对于我国来说，全力发展电动汽车和智能公路技术是追赶世界汽车工业先进水平的一条捷径。

5.无轨电动汽车简介：

    电动汽车要在实用上取得突破，必须解决其行程短的致命弱点。现在主要有两条路：
    一条是发展先进电池技术；由于众所周知的原因，这条道路耗资巨大而进展缓慢，专家们大多预测10年之内取得突破的可能性不大。
    另一条是发展混合动力车；这方面丰田的Prius为大家做出了榜样。不过国际上公认：混合动力车只能是过渡性产品，没有解决根本问题。
    我们在这里提出的一条新的发展方向：将无轨电车的优点与电动汽车的优点结合起来的新型城市交通系统——侧轨电车和相应的道路电网系统。大家知道：无轨电车从道路上空的电网获取电力，驱动车辆运行，因此，它永远不需要充电。但同时，它的优点也是它的致命缺点——离开道路电网就寸步难行。
    将无轨电车技术与电动汽车技术结合，应用于小型车辆上，就构成了一种新型的城市交通系统——我们暂且叫它侧轨电车及相应的道路电网系统。它吸收了无轨电车的优点和电动汽车的优点，取二者之长而避二者之短，是一种为满足普通大众汽车消费需要而设计的城市交通方案。具有巨大的车辆容量、完善的智能道路管理系统、超乎想象的高效率和大大高于现有系统的安全性，还可以彻底根除现在已日趋严重的城市道路空气污染。

6.技术方案说明：

    无轨电动汽车与电动汽车的结构基本相同，只在其后部增加一机械取电臂；道路电网是在道路中间的隔离带上设置一堵供电墙，供电墙上部有一凹槽，槽内设置两条供电导轨。电动汽车使用车内蓄电池组行驶，进入道路电网后利用机械取电臂搭上供电导轨，就可从供电网上获取电力驱动电动汽车运行，并同时为车内的蓄电池组充电。要离开时只需把取电臂收回，就可自由行驶。

图1：侧轨电车和道路电网结构示意图。

图2：取电爪和凹槽放大图。

    在供电墙凹槽的侧壁设有光电道路信标，用条形码的形式为车辆提供详尽的电子路况信息，取电臂顶端设有光电扫描眼，它将数据读入车内计算机，车内计算机根据路况信息和自身雷达探测的前后左右车的信息控制车辆自动行驶。这样，无轨电动汽车在上网后即进入自动驾驶状态，可实现智能公路的全部功能。这种智能公路技术实现起来不但简单、可靠，不受道路两旁建筑和其它物体的干扰，而且其价格十分低廉，不依赖全球卫星导航系统，不受气候环境的影响，是一种非常有前途的智能公路系统。
    该系统克服了现有电动汽车行驶距离短，充电费事的缺点，并可在现有道路条件下部分实现车辆智能行驶。若该系统自成体系，还可实现车辆从出发地到目的地全程的自动驾驶：人们只需在上车时将目的地输入车内计算机，车辆就会自动将乘客送到目的地，然后车辆可以自己回家或在目的地的停车场等候乘客归来。

7.技术经济分析：

    无轨电动汽车及无轨电动汽车道路电网系统具有节能、极低污染、不依赖石油资源等电动汽车的全部优点，又解决了电动汽车行驶距离短的弊病，再结合智能公路高安全系数、高可靠性、高效的优点，非常适合城市高速路使用。这种系统的道路利用率很高，同等运输规模下相对于现有的城市内高速公路可以节约1/3~1/2的道路面积，因此可节省大量的征地费用和土石方工程量。每辆车的使用者以交道路公里费的形式缴纳车辆使用费用，价格很便宜，但由于用户群巨大，资金回收会十分稳定，系统的经济效益可靠而良好。
    可以预言这种系统一旦发展起来，必将取代汽油车目前在城市交通中的垄断地位，具有光明的市场前景。

[ 本帖最后由 wen 于 2007-8-24 07:47 编辑 ]

sheji

这玩意儿 搞成地下式或半地下式汽车列车比较合适。或者替代地铁，投资上要省得多。

但做成地面式，看上去就不行。结构上问题就大大的难解决。。。还不如把“侧轨”搞成“地轨”，取电同样可行，还容易简化“交叉、左转、过转盘”等运动。

wen

地轨如何解决尘土问题？雨雪天怎么办？再说，地面有轨道，实际是影响车辆的通过性的！

呵呵，另外，地铁和轻轨现在本来就是750V侧轨供电啊！

[ 本帖最后由 wen 于 2007-8-18 16:37 编辑 ]

老顽童

我认为，不需要轨道，取电臂同时接触两个极性，接触用三角槽软接触，用大容量电容和小容量电池做辅助就可以解决问题。

duyongshun

有创意顶

duyongshun

取电臂应该有一定得伸缩性，车辆不可能一直保持距离一至。增加电容储能能系统将使这种车趋于实用化 能实现 躲避车辆转弯等功能 而且轨道可以 间断性设计。

[ 本帖最后由 duyongshun 于 2007-8-17 21:42 编辑 ]

老顽童

不是创意，矿山车过去咱见多了。也玩过（开过），当然不是专业，是因为朋友开这车。另外这是示意图，如果实物是这样就不可能成功，需要许多结构上的技巧，实际上是流线型结构，取电臂控制部分需要计算机控制伸缩的速度和力度以及转弯和故障时的特殊处理。

另外原图的取电不符合“故障倒向安全”的原则，为什么电力机车的受电弓和无轨电车的受电弓都是上取电，其目的就是“故障倒向安全”决定的结构，实际应用如继电器接触器控制电路的设计，必须遵循“倒向安全”的原则。简单举例：某电路继电器损坏的时候，他的常闭接点是不准许接通允许信号电流或者是非安全电流的，就是说接通的是报警信号或者是提醒检查问题的信号。

wen

我只是提出初步方案，抛砖引玉，取电臂肯定应该是机械臂，否则无法实现车辆的自由行驶。
至于供电轨设在下侧、上侧或是上下辆侧、或是竖侧，我认为技术上都没有问题，但应用中会有些问题需要提前考虑好。

原帖由 老顽童 于 2007-8-17 14:28 发表
我认为，不需要轨道，取电臂同时接触两个极性，接触用三角槽软接触，用大容量电容和小容量电池做辅助就可以解决问题。

这种方案用于矿山机械问题不大，但用于大流量的城市交通，维修周期会无法忍受。
最简单粗笨的方式是最可靠的！
另外，取电臂和供电轨一定是正交接触，这样寿命和可靠性更有保证。

[ 本帖最后由 wen 于 2007-8-18 16:56 编辑 ]

老顽童

准备采用什么方式供电呢，如果不用交流高压方式，恐怕成本高（直流供电的电压和距离还有设备，如果交流供电，车辆自己整流）。如果采用交流高压，需要解决相序、供电距离和回流问题，可以参看铁路电气化技术方面的书。

钳工

如果使用超级电容就好办多了，可以隔较长距离设一个自动充电接触段，这样可以大大节省造价，及维护费用。最重要的是车子能最大限度的保持自由！