CN103072580A - 由太阳能供电的空中轨道交通系统 - Google Patents

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胡国和
梁向宇
陈军
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Abstract

本发明是一种由太阳能供电的空中轨道交通系统，包括空中轨道、乘客车厢，“Y”形立柱连接空中轨道，在空中轨道上一字排开架设太阳能电池阵，所产生的电能经过处理后直接与滑触线联接。本发明充分利用了空中轨道架设在空中没有或很少有遮挡的特点，采用绿色环保的太阳能光伏发电的新能源为空中轨道交通提供动力，有效地利用了空中轨道的面积，非常节省城市地面土地面积。

Description

由太阳能供电的空中轨道交通系统
技术领域
本发明涉及空中轨道列车的太阳能供电领域，具体涉及一种由太阳能供电的空中轨道交通系统。 
背景技术
空中轨道交通系统是将地面轨道交通架空移到空中，列车车厢悬挂在轨道下面的一种城市交通系统。单线时采用倒“L”形立柱，双线时采用“Y”形立柱，在运行的道岔处通常是采用门形立柱结构。在立柱伸展臂下表面固定着作为运行轨道的轨道梁。采用“口”字形钢制箱型梁作为轨道梁，其“口”字形梁的下底部有一纵向开口。整个轨道梁是由五块钢板焊接而成。从功能上分，轨道梁中有走行梁——即中间有纵向开口的底部梁，它是直接承载空中轨道车轮的梁；轨道梁中还有导向梁——两个侧板，在作为导向梁的侧板上还布置有供电滑触线和通讯、传感线路，还有一个上盖板。转向架小车运行在这个箱体轨道中，乘客车厢吊挂在转向架小车下面。转向架小车通过小车上的集电杆从侧壁上的供电滑触线处得到电力，供电滑触线与轨道梁箱体外面的供电线路相连接。由于是滑触线提供电力，整个空中轨道沿线距离越长其电压降越大，这样必须根据空中轨道沿线环境情况、供电线路情况和传输距离分段供电。 
由于空中轨道交通系统的轨道架设在空中，几乎没有和很少有遮挡，这样就为利用太阳能光伏发电供给空中轨道交通系统创造了 很好的条件。太阳能发电有着非常广阔的前景，新型环保的、可再生无任何污染的太阳能，每年辐射到我们地球表面上其能量值相当于目前全世界能源总消耗量的3.5万倍，我们有取之不尽的源泉。而在主要用于城市交通运输的空中轨道列车系统上，利用太阳能光伏发电提供动力将会创造非常好的社会效益。 
发明内容
本发明的目的是提供一种利用列车轨道架设在空中的特点，将太阳能电池方阵布置在空中轨道上，利用没有遮挡、不占用地面的空中轨道来布置需要大量地面面积的太阳能光伏电池方阵，产生的电能经过处理转换后直接与空中轨道交通系统中供电滑触线相连，为空轨列车提供电力。 
为了解决上述技术问题，本发明提供的由太阳能供电的空中轨道交通系统是这样实现的： 
一种由太阳能供电的空中轨道交通系统，包括空中轨道、乘客车厢，“Y”形立柱连接空中轨道，在空中轨道上一字排开架设太阳能电池阵，所产生的电能经过处理后直接与滑触线联接。 
下一步，所述的太阳能电池阵是由太阳能电池组件通过控制器连接逆变器、蓄电池组、直流电机和交流电机组成。 
本发明的有益效果是：充分利用了空中轨道架设在空中没有或很少有遮挡的特点，采用绿色环保的太阳能光伏发电的新能源为空中轨道交通提供动力，有效地利用了空中轨道的面积，非常节省城市地面土地面积。太阳能光伏发电与用电的空中轨道交通之间的距离可 以说是“零距离”。在节能减排、可再生新能源的利用方面，本发明也会有非常好的经济效益。另外，在城市中的空中轨道交通系统上利用太阳能供电，对宣传和提高公民的节能环保意识有很好的作用，它也会成为一张有着非常积极意义的“城市名片”。 
附图说明
图1是本发明的的结构示意图； 
图2是图1中太阳能电池阵供电的示意图； 
图3是图1的主视图； 
附图中，1是空中轨道，2是太阳能电池组件，3是滑触线，4是“Y”形立柱，5是控制器，6是逆变器，7是蓄电池组，8是交流电机，9是直流电机，10是乘客车厢。 
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 
如图1和图3所示，空中轨道梁1由“Y”形立柱4支撑，乘客车厢10在空中轨道1的下面，在空中轨道1沿线合适位置选择约3公里长的一段区域，将太阳能电池组件2安装固定在空中轨道1的梁上面，依据轨道的坡度使其太阳能电池组件2的板面以合适的角度朝向太阳固定。按照用电要求将太阳能电池组件2进行串联和并联，然后联接到位于地面的控制器5，由控制器5对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的电量送到太阳能逆变器6，由太阳能逆变器6把直流电转化成交流电，送回空中轨道1中与滑触线3联接 供空轨列车使用；另一方面把多余的能量送往太阳能蓄电池组7，由蓄电池组7将这部分能量储能，以便保证在夜间和阴雨天空轨列车使用。控制器5在太阳能所发的电不能满足空轨运行时，把蓄电池组7的电能送往空轨滑触线3，当蓄电池组7充满电后，控制器5要控制蓄电池组7不被过充。当蓄电池组7储存的电放完时，控制器5要控制蓄电池组7不被过放电而保护蓄电池组7。 
前面是按照空中轨道列车电机是交流电机8而考虑的离网光伏蓄电系统。当空中轨道列车的电机是直流电机9时，太阳能光伏供电将更简单：将空中轨道1上的太阳能电池组件2按要求进行串联和并联后送往在地面控制器5，由控制器5对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的电量送回空中轨道1与滑触线3联接直接供直流电机9的空轨列车使用；另一方面把多余的能量送往太阳能蓄电池组7，由蓄电池组7将这部分能量储能，保证在夜间和阴雨天空轨列车使用，可以省去价格昂贵的太阳能逆变器6。 
在“Ｙ”形支柱4沿线或其它空轨线路密集区域，要组成灵活的太阳能光伏发电子系统，每个子系统都应做好防直击雷和防感应雷设计。为了保证城市交通系统的可靠和畅通，空中轨道列车可以采用网电和太阳能光伏发电共用形式，对于条件较好的地区，则尽量取消网电，全部使用太阳能光伏电源。在极端时，用地面公交车应急，这样可以很大地节省投资。根据情况，可以在空中轨道沿线不同地点分别安装太阳能电池方阵，这样不但可以灵活控制供电，还能有效地减少电压降。在保证空中轨道列车使用太阳能光伏发电的基础上，努 力获得国家政策支持，争取使较长线路的空中轨道交通系统的太阳能发电量达到一定的规模后并网，形成太阳能发电站。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种由太阳能供电的空中轨道交通系统，包括空中轨道、乘客车厢，其特征在于,“Y”形立柱连接空中轨道，在空中轨道上一字排开架设太阳能电池阵，所产生的电能经过处理后直接与滑触线联接。
2.根据权利要求1所述的由太阳能供电的空中轨道交通系统，其特征在于，所述的太阳能电池阵是由太阳能电池组件通过控制器连接逆变器、蓄电池组、直流电机和交流电机组成。
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