[發明專利]一種跨坐式單軌交通軌道電動機車非接觸充電裝置

在審

• 申請號: 201710768566.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107394855A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 王干
• 申請（專利權）人: 王干
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;H02J50/10;B60L11/18;B60L13/00
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技術領域

本發明涉及一種跨坐式單軌交通軌道電動機車附屬部件，特別涉及一種跨坐式單軌交通軌道電動機車非接觸充電裝置。

背景技術

輕軌是城市軌道交通中的重要組成部分，對于相對高差較大，人口密集，道路狹窄，坡多彎急，交通擁擠的城市來說，輕軌能夠很好地解決交通擁擠的問題。特別是跨坐式單軌交通輕軌，更能適應于現代城市的交通狀況。

跨坐式單軌交通輕軌的軌道只有一條列車跨座在路軌之上，就是只通過單根軌道來支承、穩定和導向，車體騎跨在軌道梁上運行的鐵路。技術上的特點主要體現在動力機車、車輛的轉向架、軌道梁和線路道岔三方面，走行機理完全不同于鋼輪鋼軌系統，軌道梁承受較大的扭轉荷載。通過上述記載可知，跨座式單軌鐵路具有占用空間少，適應地形好，舒適環保等特點；更能適合于地形較為復雜的城市使用。

跨坐式單軌交通軌道動力機車一般采用儲能電池做電源的電動機為動力機車的牽引動力，現有技術的單軌交通動力機車的充電模式仍然是在機車運營一段時間后，把機車停在特定的充電站進行充電，由于車載蓄電池容量不能選擇太大，否則，蓄電池重量過重，電動機車運行效率較低，如蓄電池容量較小，蓄電池重量較輕，提高了運行效率但續航能力縮短了，影響正常運行，同時由于插拔式有線充電存在導線連接，接口插拔，受環境濕度影響，充電時間較長等，這種接觸式充電方式給輕軌交通帶來嚴重的不便，安全上也存在一定隱患。因此需要對現有的輕軌機車充電裝置進行改進，實現跨坐式輕軌列出降低儲能制造成本，延長運營時間，節約使用和維護成本，以保證輕軌行駛的舒適性、安全性和環保性，是目前電動輕軌機車發展亟待解決的問題。

發明內容

為了克服現有輕軌機車插拔式有線充電存在導線連接，接口插拔，受環境濕度影響，充電時間較長及不安全、不方便問題，本發明提供一種跨坐式單軌交通軌道電動機車非接觸充電裝置。本裝置的技術原理是電磁感應原理。無線輸電技術方法有電磁感應技術，微波傳輸技術及非輻射性諧振磁耦合技術，本發明根據實際情況采用電磁感應技術，電磁感應能量傳遞技術已經在一系列進行能量傳遞的商業化產品和系統中使用了長達一個多世紀。比較典型的商業化產品是電機，變壓器等。電磁感應電能傳輸功率大，效率高。但這種傳統的感應能量傳遞系統的顯著特點是子系統之間相對位置固定。由于跨坐式輕軌機車在站臺停車時，停車位置相對固定，這給電磁耦合電能傳輸技術提供了先卻的必要條件，使高效非接觸輕軌電動機車充電成為可能，該技術基于感應能量傳遞原理，也稱新型感應能量傳輸技術。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種跨坐式單軌交通軌道電動機車非接觸充電裝置包括：電力供應單元，電磁耦合單元，儲能單元，充電單元，位置糾偏單元，電力機車，軌道梁，中央控制單元，其特征在于電力供應單元通過電力導線與電磁耦合單元的電磁發射模塊連接，該電力經過電磁發射模塊的初級變換系統變換后形成一定頻率的電磁波，該電磁波被電磁接收模塊接收，經次級變換單元變換后形成一定的脈沖電流，次級變換系統有導線與充電單元相連，由充電單元向機車儲能單元充電，構成整個充電回路系統。

所述的電力供應單元，其特征在于電力供應單元有兩路構成，一路電力電路為市電電力，市電電力為220V或380V的工頻交流電，該路電力為主供電電力；另一路電力為光伏發電電力，該路電力經過儲能電池儲能后向電磁發射模塊供電，該路電力為輔助供電電力，同時具備市電停電情況下向機車儲能電源供電。

所述的電磁耦合單元，其特征在于電磁發射模塊由初級變換系統，原邊線圈，原邊鐵芯構成；電磁接收模塊由副邊線圈，副邊鐵芯，次級變換系統構成，原邊線圈纏繞在原邊鐵芯上，副邊線圈纏繞在副邊鐵芯上，原邊鐵芯和副邊鐵芯截面形狀相同，截面面積相等，原邊鐵芯及原邊線圈固定在軌道梁上，原邊鐵芯穿過軌道梁，露出原邊線圈鐵芯的兩端面，原邊線圈的鐵芯成“”型的方形鐵芯，原邊線圈纏繞在鐵芯的中部，副邊鐵芯成“”型的方形鐵芯，固定在電力機車的底部，副邊線圈纏繞在副邊鐵芯中部，原邊鐵芯的原邊鐵芯定位器及副邊鐵芯的副邊鐵芯定位器把原副鐵芯位置信息上傳至中央控制單元，中央控制單元發出向原邊鐵芯行程驅動器及副邊鐵芯驅動器發出驅動指令信息，調整副邊鐵芯位置，使原副鐵芯截面相向正對，投影重合，主控制器發出充電指令，開始感應充電。