[實用新型]一種射頻能量轉換收集裝置以及鐵路軌道及軌旁設備

有效

• 申請號: 201520191448.6
• 申請日: 2015-04-01
• 公開（公告）號: CN204517510U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 朱林富;趙會兵;梁迪
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;北京交大思諾科技有限公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02J15/00
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

技術領域

本實用新型涉及鐵路軌道以及軌旁設備技術領域，尤其是用于鐵路軌道及軌旁設備的射頻能量轉換收集裝置。

背景技術

隨著中國鐵路的快速發展，鐵路通車里程逐年增加，列車的正常運行以及日常維護工作越來越依賴軌道以及軌旁設備，比如作為重要的車地通信解決方案的點式應答器傳輸系統，其組成部分——地面應答器就屬于軌道設備(即設置于軌道內的設備)；比如用于軌道日常維護的鐵路監測網絡就是軌旁設備(即設置于軌道旁邊用于列車安全、維護等功能的設備)；比如設置于軌道旁的防災預警網絡(設置于鐵路沿線或山體旁邊的，用于監測落石、山崩等自然災害對鐵路的有害影響的傳感器網絡)也是軌旁設備；再比如用于鐵路通信信號的信號機等也屬于軌旁設備。以鐵路監測網絡為例，通過其無線傳感網絡，能夠及時獲得鐵路現場設備的工作狀態和環境信息。然而，分布于鐵路沿線的軌道及軌旁設備的能源通常采用電池或鋪設的電線供電，使用電池的方式增加了電池的消耗和工人工作的強度，大大增加了維護工作量，而采用布線方式提供能量則會導致造價過高，不利于軌道設備以及軌旁設備的大面積推廣使用。

發明內容

為了解決鐵路軌道及軌旁設備的供電問題，本實用新型提供一種射頻能量轉換收集裝置以及鐵路軌道及軌旁設備，該射頻能量轉換收集裝置安裝在軌道中間，列車經過時，收集BTM車載天線發射的27.095MHz射頻能量，將其轉換為直流電源并儲存，用于給鐵路軌道及軌旁設備供電。

一種用于鐵路軌道及軌旁設備的射頻能量轉換收集裝置，包括：射頻-交流轉換單元，用于將車載BTM天線發射的近場射頻轉換為交流信號；交流-直流整流單元，用于將所述交流信號整流成直流電；以及能量儲存單元，用于將所述直流電儲存起來，并能為軌道及軌旁設備供電。

優選的，所述射頻-交流轉換單元由感應線圈L、調諧電容C1組成，感應線圈L與調?諧電容C1串聯，感應線圈L通過電磁感應原理耦合BTM車載天線發射的射頻能量，調諧電容C1與感應線圈L自身電感組成LC諧振電路，使得射頻-交流轉換單元輸出的能量在諧振頻率27.095MHz最大；所述交流-直流整流單元由二極管D1、二極管D2、電容C2、電容C3、保護電阻R組成；二極管D1的正極與二極管D2的負極連接，同時與電容C1一端相連；二極管D1的負極與電容C2的正極相連，同時與保護電阻R的一端相連；電容C2的負極與電容C3的正極相連，同時與電容C1的另一端連接；電容C3的負極與二極管D2的正極相連，同時與保護電阻R的另一端連接；所述的能量儲存單元由充電芯片和儲存電容C4組成；充電芯片從交流-直流整流單元獲得能量輸入，將能量儲存到電容C4中；放電時由電容C4向負載供電。

優選的，根據負載所需電源功率不同，射頻能量轉換收集裝置的電容的感應線圈匝數可改變調整。

優選的，在機車駛過所述射頻能量轉換收集裝置上方時，所述射頻能量轉換收集裝置的頂端距離BTM車載天線的垂直距離小于1.76m。

優選的，在機車駛過所述射頻能量轉換收集裝置上方時，所述射頻能量轉換收集裝置的頂端距離BTM車載天線的垂直距離范圍在0.22m-0.46m。

一種鐵路監測網絡，通過上述的射頻能量轉換收集裝置供電。

一種鐵路防災預警網絡，通過上述的射頻能量轉換收集裝置供電。

一種鐵路通信信號系統，包括信號機，所述信號機通過上述的射頻能量轉換收集裝置供電。

一種地面應答器，通過上述的射頻能量轉換收集裝置供電。

優選的，所述地面應答器是多通道地面應答器。

附圖說明

下面結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1是本實用新型一個實施例的射頻能量轉換收集裝置的系統框圖。

圖2是本實用新型一個實施例的射頻能量轉換收集裝置的電路圖。

圖3是本實用新型一個實施例的射頻能量轉換收集裝置與軌旁設備的結構關系圖。

圖4是本實用新型一個實施例的射頻能量轉換收集裝置與軌道設備的結構關系圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明確，下面結合實施例以及附圖對本實用新型實施例中的技術方案做進一步詳細說明。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明主要用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。