在“双碳”政策的支持引导下，新能源汽车渗透率大幅提升，充电桩市场迎来井喷式发展。由于传统固定充电桩存在故障率高、安装难等问题，科技领域开始出现“移动”充电或移动机器人充电方式的迭代技术。今天的文章，就为大家介绍为大家介绍由专利持有者张淇发表的专利技术《太阳能移动充电设施》及其应用场景，一睹“奔跑的充电桩”究竟是怎样的。

01、技术背景

目前现有的固定充电、换电、概念型无线充电等充电模式不可避免的面临占用建设空间、充电设施位置固定的问题，形成“车找桩”“车等桩”的窘境，随之而来的还有燃油车与新能源车的“抢位”问题，众多车企为了优化充电体验开始考虑“移动充电”机器人，在此背景下，“桩找车”正在成为充电桩未来发展目标。

近年来，欧美国家为实现新能源汽车“无限续航”目标，在公路移动技术方面寻找突破口。虽然相关移动充电技术有概念型方式和正在实验验证探索中的技术，特斯拉等公司也提出了拖挂板车版Powerpack+变压器+城市超充桩等方式。但是这些技术都未能有效广泛应用，因为存在一些问题，例如运行难度、稳定性和成本经济性等。同时，节假日高速公路上车流“待充”耗时问题根源在于电池自身技术极限和固定充电桩布局与高速路车流的潮汐特性不匹配。所以，高速公路公用充电设施需要兼顾多种因素，包括占地、建设便利、成本性价比和利用率等。

基于以上背景，“太阳能移动充电设施”专利应运而生。2022年中国国家知识产权局PCT审查报告中给出具有“新颖性、创造性、工业实用性”审查结论，说明该专利技术具有在世界范围内领先和先进的特点。经历时一年的实质性审查后，中国国家知识产权局于2023年4月7日授予本技术国家发明专利，并予以了最高肯定。同时，本技术也进入了美国和欧盟的发明专利实审阶段。

▲专利号 ZL 2020 10976669.X

至此，我国成功突破了新能源车在公路及高速公路上边行驶边充电的技术，满足“无限续航”需求，是领先世界的又一项自主知识产权技术，其推广发展的意义重大，新能源车将告别“充电忧虑”而畅享“无限续航”。对整个新能源车的产业发展具有重大的促进意义，将极大的提高新能源车的替代速率，对整个社会经济发展有极大的贡献作用。

02、技术特征

该技术设计目的是高效安全且稳定为新能源汽车在行驶中进行移动充电，且满足车辆在120KM/H的行驶条件下需求下进行充电行为。其主要技术特征为：

1、电磁链接：运动中电磁链接，进行自主(或半人工)对接，安全脱钩(定点、定时、定量协议脱钩、运动中紧急状况强行脱钩)自主收回，自动(或半人工)回起点。

2、常规插座：静态中可用现行传统充电标准插座，通过APP扫码召唤，设施自主寻找预充电车辆位置。人工插入插座充电，脱离后自动回收，自动回到起点或运行到下一个需求位。

3、性能稳定：系统双轨道架空运行，可保证车辆在不同时速条件下，供电稳定，联结系统柔性设计，良好的韧性足以应对车辆运行中颠簸位移状态(比较德国双弓受电技术，可有效避免车辆颠簸造成受电不稳定，打火损坏受电弓等问题。比较瑞典地槽式移动充电，避免地面杂物，雨雪水对设施影响和用电安全)。静态场景中适用多种不便于安装常规充电桩地形状态，且对地面空间占用极少。

4、地铁导轨充电：使用技术成熟的导电轨(地铁导轨)，传输电流电压稳定，可满足快慢充(根据输入电压决定)不同电流电压需求。带有避雷，灭弧等相应用电保护措施，保障司乘人员，车载电池设备及充电设施安全。

5、绿色能源：绿色能源就地消纳，电网供电适时补充(可依托地形情况，因地制宜建设光热，光伏电站为充电设施提供能源，专利中包括高效光伏增发和光热发电新技术)，实现绿色交通。

6、分离式设计：集电小车和运行轨道分离设计，可根据使用情况增减小车数量(轨道长度匹配车位长宽决定)，整套系统均可拆卸分离，拆除简单，运输方便，对场地二次破坏小，可用于大量非永久性停车场地临时使用，必要时转运到其他需要位置。支撑系统可以使用钢制或水泥立柱，也可因地制宜结合场地原有车棚支柱、立柱、侧墙、路灯杆、监控系统支柱等。所有材料设备使用目前量产的主流电器材料设备，技术安全有保障，成本亦可明确。

7、设施灵活调配：可根据使用需求量，增减架空轨道上挂轨集电小车数量，很好满足不同时段充电需求，提高设施使用效率。

8、运输车载电：受电部可以加装在运输车辆(重型卡、大巴等)车体，替代传统单弓和双弓受电模式，有显著的稳定性优势，具体方法也简单易实现，应用上没有难点。

03、技术优势

该技术发明的优势显著。可以在较低成本的情况下，实现新能源车辆在较高时速下稳定移动供电、充电，另外本技术权项包含在不使用机电跟踪的技术下，大幅提高光伏发电弱光响应，提升系统发电效率，平滑峰值波动，进一步克服现有光伏跟踪支架技术的一些不足;实现高性价比的新能源车辆移动充电，和光伏、光热发电高效增发。

除本技术发明外，目前国际和国内尚无同类非轨道交通新能源车辆在高速行驶中移动充电、供电的成熟技术。目前处于国际领先技术水平。

04、应用场景

对于不同的使用场景，太阳能移动充电设施也可以有不同的应用场景，并提供了相应的解决方案。面对高速公路移动快速移动场景，实现“运动模式”充电;面对充电设施运营还可以实现“静态空中充电模式”。

▎ 一、运动(奔跑的充电桩)模式

▲本技术方案可以直接实施于现有高速公路。公路、高速公路电动车边跑边充、高速路充电站 “静——动” 模式切换。适用于港口物流园区电卡、城镇公交电气化。，实现“无限续航”和达成绿色交通。

采用“静-动”结合的方式，可以在现有高速路充电站延伸轨道系统上使用运动充电技术，通过并轨技术提供可移动的充电设施，避免对高速公路主干线路权的争夺和其他车辆的干扰。此外，根据高速路车流潮汐特征和充电峰值时段，可适时调配增减充电设施数量，最大限度地满足需求和利用率。同时，该技术着重使用风光绿色电能源，以低碳绿色为目标，实现快速充电和无限续航愿望。

▲示意图

▎ 方案二、静态(空中充电桩)模式

▲适用路边临时停车位，地下停车库，露天停车场(棚) 等的地形情况

该专利技术不仅可实现公路和高速公路上的移动充电模式，还可以在静态固定充电模式下实现立体空间内的“桩找车”，应用范围广泛，包括停车位，光伏车棚等。通过架空轨道设计，系统脱离地面运行，无需改造停车场地面，减少设施占地并满足多种场景位置普及充电设施。与传统快充桩相比较，本技术成本下降15-20%。每15米导电轨距离可同时满足单侧停车3-5个标准车位或双侧停车6-10个标准车位的充电需求。集电小车采用现有机电技术模块组装，安装简便，施工改造简单且成本比传统设施更优。此外，该专利技术还可以应用于高效光伏增发和光热发电技术，为各应用场景提供清洁低碳电能供给。

综上，该充电技术极大的满足新能源车不同充电需求，大幅提升新能源车的使用体验，解决用户的充电忧虑，能实现新能源车长距离行驶“无限续航”的美好愿望，同时又是一项我国自主知识产权且利国利民的高质量技术。