一种有轨电车地面充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种有轨电车地面充电系统，有轨电车地面充电系统包括车载受电模块和地面供电模块，车载受电模块包括控制单元、驱动件、支架和设置在支架下方的托板，控制单元用于控制驱动件动作并驱动托板运动；地面供电模块包括绝缘密封壳体、电磁体和托架，绝缘密封壳体的顶部设有供电轨和电极轨，供电轨设有静触点，电磁体与两个电极轨电连，托架设置在电磁体的下方，托架上设有衔铁以及与静触点相配合的两个动触点，集电极与供电轨的接触点不高于供电极与电极轨的接触点。本实用新型专利技术安全性能好，可实现静态接触供电，触点接触电阻小，供电可靠，方便快捷，极大的提高了车辆运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种有轨电车地面充电系统
本技术涉及有轨电车充电
，具体涉及一种有轨电车地面充电系统。
技术介绍
储能式有轨电车主要是靠储能装置(超级电容)存储的电量释放给牵引系统驱动车辆运行。现有轨道车辆供电方案大概有三种型式：一种是最常用的接触网-受电弓用供电，靠车辆受电弓升弓接触电网来供电或为车辆储能装置(超级电容)充电，此种供电方案需要在地面以上的空间架设线杆和接触网，会占用地面以上的空间，破坏了景观，给人压抑感。第二种是采用受流器和旁路第三轨受流，即在两钢轨的外侧铺设一条高于地面的供电轨，车辆转向架上安装有带受电靴的受流器，搭触在供电轨上取电，由于有高压带电轨架设在地面以上，所以此种供电方式只适用于具有专用线路的地铁车辆，不适用于有共享路权的有轨电车等车辆。第三种是意大利安萨尔多的TRAMWAVE有轨电车供电系统，是一种常接触式动态供电装置，原理是地面供电模块中间铁磁性导电柔性带，车载永久磁铁集电模块，通过永久磁铁集电极吸附铁磁性导电柔性带实现接触式受流，此方案通过两次动态接触式供电，接触电阻大，容易造成受电过程产生接触式火花，供电质量差。综上所述，亟需提供一种充电性能好、安全可靠并能提高车辆运行效率的有轨电车地面充电系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种充电性能好、安全可靠并能提高车辆运行效率的有轨电车地面充电系统。上述目的是通过如下技术方案实现：一种有轨电车地面充电系统，包括车载受电模块和地面供电模块，所述车载受电模块包括控制单元、驱动件、支架和设置在支架下方的托板，所述托板由绝缘材料制备，所述托板上设有两个集电极和两个供电极，所述控制单元与所述驱动件通信连接，所述控制单元用于控制所述驱动件动作并驱动所述托板运动，进而改变所述托板与所述支架之间的距离；所述地面供电模块包括绝缘密封壳体、电磁体和托架，所述绝缘密封壳体内设有容置腔，所述绝缘密封壳体的顶部设有与所述集电极相匹配的两个供电轨以及与所述供电极相匹配的两个电极轨，所述供电轨设有静触点，所述静触点向下延伸至所述容置腔内，所述电磁体固定在所述容置腔内并与所述两个电极轨电连，所述托架设置在所述容置腔内并位于所述电磁体的下方，所述托架上设有衔铁以及与所述静触点相配合的两个动触点，所述集电极与供电轨的接触点不高于所述供电极与电极轨的接触点。本技术应用过程中，车载受电模块安装在有轨电车的转向架构架的底部中心位置，地面供电模块纵向安装在两钢轨的中心位置，且只在车站位置的车辆长度范围以内局部范围铺设，地面供电模块埋设在轨面及以下位置，将两个集电极与有轨电车上的超级电容的充电输入端电连，两个供电极与有轨电车上的电源电连，地面供电模块的两个动触点分别与供电线路的正负极电连接；当有轨电车到达站点指定位置且车辆停车，车载受电模块的液压控制单元同时检测到位置信号和停车信号后，车载受电模块集电极通过驱动件向下动作先后接触地面供电模块的供电轨和电极轨，地面供电模块的电磁体通电吸附衔铁带动供电动触点接触供电轨静触点后便接通了高压充电电路对有轨电车上的超级电容进行充电；当检测到超级电容充满的信号或者车辆启动信号后，控制单元控制驱动件动作，托板抬升到初始位置，供电极先与电极轨脱离，电磁体失电，托架及动触点复位，动触点与供电轨的静触点脱离，供电轨断电，完成充电。车载受电模块可通过其支架安装到车辆转向架构架上，托板由高强度绝缘材料制造而成，集电极优选为高压集电极，供电极优选为低压供电极，两个集电极及两供电极按一定间距平行纵向布置安装到托板上，两供电极设置在中部，集电极设置在两供电极的两侧。两集电极通过柔性电缆与车上超级电容充电输入端连接；两供电极通过柔性电缆与车上的蓄电池(电源)连接，两者均由铜等强导电材料制成，确保导电性能。供电轨优选为高压供电轨，供电轨、静触点、动触点及电极轨均由强导电材料制成，两供电轨、两电极轨与车载受电模块上的集电极、供电极具备相应的相同的横向位置尺寸，且相应的地面供电模块的轨槽宽度要大于车载模块对应的电极的宽度，以兼容轮轨横向间隙。两动触点的位置与供电轨的静触点相对应，动触点与静触点的间隙要小于电磁体的铁芯与衔铁之间的间隙，确保电磁体通电时，动、静触点能够相互充分接触。两动触点通过柔性电缆分别与供电线路的正负极相连接。两个电极轨分别与电磁体的线圈端子连接。进一步的技术方案是，所述集电极与供电轨的接触点低于所述供电极与电极轨的接触点，所述集电极和供电极设置在所述托板的下方，所述集电极和供电极通过弹性件与所述托板相连。如此设置，保证托板向下运动时集电极与供电轨的接触时间要早于供电极与电极轨的接触时间，同时保证充电完成后，托板回升时集电极与供电轨的脱离时间要迟于供电极与电极轨的脱离时间，即保证动触点和静触点接触前集电极与供电轨的已经接触，动触点和静触点脱离后集电极与供电轨的再脱离，保证充电过程的安全性。集电极、供电极与托板之间设置弹簧，以实现弹性接触，导电性能好。进一步的技术方案是，所述托板设有连接件，所述弹性件为弹簧，所述连接件的上部设有限位件，底部依次穿接所述托板和弹簧后与所述集电极或供电极相连。具体，限位件的尺寸大于托板的通孔，用于限制连接件的向下运动。集电极、供电极与托板之间设置弹簧，以实现二者与托板的弹性接触，保证充电效果。当然，动触点与托架的连接方式也采用带弹簧的弹性接触结构，与上述结构类似。进一步的技术方案是，所述支架和所述托板之间设有第一拉簧，所述第一拉簧的两端分别与所述支架和托板相连，所述托架与所述绝缘密封壳体的底部之间设有第二拉簧，所述第二拉簧的两端分别与所述托架和绝缘密封壳体相连。如此，第一拉簧和第二拉簧的设置用于确保托板和托架的快速复位。第一拉簧和第二拉簧的数量和分布可根据设计结构的实际情况设置，如第二拉簧可设置在所述托架的两侧，保证受力的均衡。进一步的技术方案是，所述托板与所述支架通过第一导向件相连，所述托架与所述绝缘密封壳体通过第二导向件相连，所述第一导向件和第二导向件均包括伸缩结构件。如此，第一导向件和第二导向件确保整个托板和托架有正确的垂向运动方向和位置。第一导向件和第二导向件可以是导向柱，第一导向件根据移动的距离可设计为多级导向柱，第一导向件和第二导向件的数量和分布可根据设计结构的实际情况设置，保证预定的导向效果即可。托板与支架以及托架与绝缘密封壳体由垂直布置的多级导向柱和拉簧连接，可以实现较大的行程，结构紧凑可靠、简单易行。进一步的技术方案是，所述驱动件为液压伸缩件，所述液压伸缩件包括液压缸体、液压泵、油箱、电磁阀和溢流阀，所述控制单元与所述液压泵通信连接，所述液压伸缩件的固定端和伸缩端分别与所述支架和托板相连。液压伸缩件可选用多级双作用液压缸，液压缸体与液压泵和油箱液压采用软管连接。相比于现有技术，本技术的有益效果包括：1、本技术的地面供电模块埋设在轨面以下，仅供电轨槽外露，不占用地面以上的空间，确保了地面以上空间的景观；2、仅在车辆到站停车充电时，车辆下部的供电轨才有高压电，充电完成即断电，路人及乘客无触电风险，安全可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有轨电车地面充电系统，其特征在于，包括车载受电模块和地面供电模块，所述车载受电模块包括控制单元、驱动件、支架和设置在支架下方的托板，所述托板由绝缘材料制备，所述托板上设有两个集电极和两个供电极，所述控制单元与所述驱动件通信连接，所述控制单元用于控制所述驱动件动作并驱动所述托板运动，进而改变所述托板与所述支架之间的距离；所述地面供电模块包括绝缘密封壳体、电磁体和托架，所述绝缘密封壳体内设有容置腔，所述绝缘密封壳体的顶部设有与所述集电极相匹配的两个供电轨以及与所述供电极相匹配的两个电极轨，所述供电轨设有静触点，所述静触点向下延伸至所述容置腔内，所述电磁体固定在所述容置腔内并与所述两个电极轨电连，所述托架设置在所述容置腔内并位于所述电磁体的下方，所述托架上设有衔铁以及与所述静触点相配合的两个动触点，所述集电极与供电轨的接触点不高于所述供电极与电极轨的接触点。/n

【技术特征摘要】
1.一种有轨电车地面充电系统，其特征在于，包括车载受电模块和地面供电模块，所述车载受电模块包括控制单元、驱动件、支架和设置在支架下方的托板，所述托板由绝缘材料制备，所述托板上设有两个集电极和两个供电极，所述控制单元与所述驱动件通信连接，所述控制单元用于控制所述驱动件动作并驱动所述托板运动，进而改变所述托板与所述支架之间的距离；所述地面供电模块包括绝缘密封壳体、电磁体和托架，所述绝缘密封壳体内设有容置腔，所述绝缘密封壳体的顶部设有与所述集电极相匹配的两个供电轨以及与所述供电极相匹配的两个电极轨，所述供电轨设有静触点，所述静触点向下延伸至所述容置腔内，所述电磁体固定在所述容置腔内并与所述两个电极轨电连，所述托架设置在所述容置腔内并位于所述电磁体的下方，所述托架上设有衔铁以及与所述静触点相配合的两个动触点，所述集电极与供电轨的接触点不高于所述供电极与电极轨的接触点。


2.根据权利要求1所述的有轨电车地面充电系统，其特征在于，所述集电极与供电轨的接触点低于所述供电极与电极轨的接触点，所述集电极和供电极设置在所述托板的下方，所述集电极和供...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国久，谢耀征，粟明，
申请(专利权)人：通号轨道车辆有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43