CN105871075B - 一种轨道车分段式非接触供电发送装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种轨道车分段式非接触供电发送装置及其控制方法，其供电发送装置包括与供电母线相连的电能变换装置，与电能变换装置相连的多个发送线圈；分段供电发送线圈由串联的多组发送线圈组成，电能变换装置与分段发送线圈之间通过配电开关及相应的单刀双掷开关连接；该装置的控制方法是：当接收线圈即将进入发送线圈时，提前使该发送线圈得电，做好供电准备；当接收线圈完全进入发送线圈范围内时，仅使该发送线圈得电为接收线圈供电；当接收线圈横跨两相邻发送线圈时，使两线圈同时得电为接受线圈供电，并实现单线圈供电模式与双线圈供电模式间的平滑切换；它能对移动的轨道车载接收装置进行连续的、传输功率稳定的电能传输，电能传输的损耗小，效率高。

Description

一种轨道车分段式非接触供电发送装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及非接触电能传输技术，尤其涉及轨道车单电源分段式非接触供电发送装置及其控制方法。

背景技术

传统的轨道车供电形式为接触供电(如通过接触网或第三轨进行接触供电)，容易造成接触处碳积、磨损，并可能造成拉弧、触电等危险。为此人们提出了基于非接触式电能传输技术的轨道车非接触供电技术，降低供电系统维护难度，减少由于供电线路裸露造成的危险。

轨道车非接触供电系统分为地面的发送装置和车载的接收装置两部分。发送装置主要是将供电母线传输的电能通过电能变换装置转换为高频交流电，并输入发送线圈，激发高频交变磁场。车载接收装置的线圈在发送装置激发的高频交变磁场中感应出高频交流电压，经过接收装置后续的谐振补偿和整流变换，将高频交流电变换为直流电供给用电负载。

在轨道车非接触式供电系统中，需将轨道车的整个运行线路，分为若干供电区间，每个供电区间由一个发送装置进行供电发送。一个发送装置的发送线圈需要覆盖的范围一般有数公里长，若采用单一线圈形式，易造成线圈长度过长，自感过大，系统品质因数Q过高的问题；而且线圈的电能损耗和电磁辐射范围也随线圈长度增加而增大，降低非接触供电效率和电磁兼容性能。为解决上述问题，通常会在每个供电区间的发送装置中采用一个电能变换装置为多个发送线圈进行分时、分段供电，简称分段式非接触供电。

为实现分段式发送装置对接收装置的连续动态非接触式供电，需将相邻发送线圈紧密排列。在接收线圈移动过程中，当接收线圈在一个发送线圈正上方时采用单发送线圈供电模式供电，当接收线圈在两个发送线圈之间的正上方时采用双发送线圈供电模式供电。

分段式非接触供电发送装置，可以采用多个供电发送线圈相互并联连接的结构，并通过交流恒压电源供电。但是，当两发送线圈并联支路阻抗不同时，可能造成两发送线圈支路电流相位变化，导致两个近距离放置的供电发送线圈磁场相互抵消，降低电能传输功率和效率。此外，在原边恒压供电并采用串联补偿拓扑的情况下，分段供电线圈空载或阻抗过小，还可能引起原边回路电流过大，器件和电源损坏的情况，因而严重影响轨道交通的效率和安全。

若采用交流恒流电源供电，由于两并联发送线圈的阻抗参数受与其相互耦合的接收线圈位置的变化而变化，与接收线圈靠近的发送线圈阻抗变大，接收线圈远离的发送线圈阻抗变小；反而造成离接收线圈较远的发送线圈电流增大，离接收线圈较近的发送线圈电流减小，使接收线圈获得的功率减少，影响轨道车的供电稳定性和运行稳定性。

此外，通常非接触供电系统采用单电源供电，当电源出现故障时，无法为发送线圈提供电能，轨道车失电无法运行，也将影响轨道交通的正常运行。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种轨道车分段式非接触供电发送装置，该发送线圈能对移动的轨道车载接收装置进行连续的、传输功率稳定的电能传输，电能传输的损耗小，效率高。

本发明实现其第一发明目的所采用的技术方案是，一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线相连的电能变换装置，电能变换装置与区间内的多个发送线圈相连，其特征在于：

所述的电能变换装置与多个发送线圈相连的具体方式是：

所述的电能变换装置的左输出端同时与左配电开关一的动端及左配电开关二的动端相连，左配电开关一的不动端与第1个左侧单刀双掷开关的动端相连；左配电开关二的不动端与第N个左侧单刀双掷开关的右不动端相连；

第n个左侧单刀双掷开关的左不动端通过补偿电容与第n个左侧发送线圈的左端相连、第n个左侧单刀双掷开关的右不动端与第n个左侧发送线圈的右端相连，其中，n＝1,2,3…N，N为左侧单刀双掷开关的个数；

第k个左侧单刀双掷开关的右不动端与第k+1个左侧单刀双掷开关的动端相连；其中k＝1,2,3…N-1；

所述的电能变换装置的右输出端同时与右配电开关一的动端及右配电开关二的动端相连，右配电开关一的不动端与第N个右侧单刀双掷开关的右不动端相连，右配电开关二的不动端与第1个右侧单刀双掷开关的动端相连；

第n个右侧单刀双掷开关的左不动端通过补偿电容与第n个右侧发送线圈的左端相连，第n个右侧单刀双掷开关的右不动端与第n个右侧发送线圈的右端相连；其中，n＝1,2,3…N；

第k个右侧单刀双掷开关的右不动端与第k+1个右侧单刀双掷开关的动端相连，其中k＝1,2,3…N-1；

所述的左配电开关二的不动端与中间单刀双掷开关的动端相连，右配电开关二的不动端与中间单刀双掷开关的右不动端相连；中间单刀双掷开关的左不动端通过补偿电容与中间发送线圈的左端相连，中间单刀双掷开关的右不动端与中间发送线圈的右端相连；

所述的左配电开关一、左配电开关二、右配电开关一、右配电开关二、左侧单刀双掷开关、右侧单刀双掷开关、中间单刀双掷开关均与分段供电控制器相连。

本发明的第二目的是提供一种上述的轨道车分段式非接触供电发送装置的控制方法，该种控制方法能方便、准确的使发送装置能对移动的轨道车载接收装置进行连续的、传输功率稳定的供电，电能传输的损耗小，效率高。

本发明实现其第二发明目的所采用的技术方案是，一种上述的轨道车分段式非接触供电发送装置的分段供电控制方法，其具体做法为：

A、当分段供电控制器未采集到电能拾取线圈进入供电区间的信号时，控制左配电开关一、左配电开关二、右配电开关一、右配电开关二断开，并使中间单刀双掷开关、所有的左侧单刀双掷开关、右侧单刀双掷开关均闭合于右不动端；中间发送线圈和所有的左侧发送线圈、右侧发送线圈均断开，不对电能拾取线圈供电；

B、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈即将从左进入供电区间的左侧的信号时，控制左配电开关一及右配电开关二闭合，同时将第1个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端；第1个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其左上方的电能拾取线圈供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈完全进入第1个线圈的信号时，分段供电控制器不产生新的控制动作，继续由第1个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其上方的电能拾取线圈供电；

C、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈即将进入第n个左侧发送线圈时，将第n个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端，并保持第n-1个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端，第n-1个左侧发送线圈及第n个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈完全进入第n个线圈的信号时，将第n-1个左侧单刀双掷开关闭合于右不动端，第n-1个左侧发送线圈断开，仅有第n个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，为电能拾取线圈供电；

D、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈即将进入中间发送线圈的信号时，将中间发送线圈单刀双掷开关置于左不动端,并保持第N个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端，第N个左侧发送线圈和中间发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈完全进入中间发送线圈的信号时，断开左配电开关一及右配电开关二，闭合左配电开关二及右配电开关一，并将第N个左侧单刀双掷开关闭合于右不动端；仅由中间发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈供电；

E、当分段供电控制器采集到拾取线圈即将进入第1个右侧发送线圈的信号时，将第1个右侧单刀双掷开关闭合于左不动端；使中间发送线圈、第1个右侧发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈完全进入第1个右侧发送线圈的信号时，将中间发送线圈单刀双掷开关闭合于右不动端，仅由第1个右侧发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈供电；

F、当分段供电控制器采集到拾取线圈即将进入第n个右侧发送线圈的信号时，将第n个右侧单刀双掷开关闭合于左不动端，并保持第n-1个右侧单刀双掷开关闭合于左不动端；第n-1个右侧发送线圈和第n个右侧发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈完全进入第n个右侧发送线圈的信号时，将第n-1个右侧单刀双掷开关闭合于右不动端，仅由第n个右侧发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈离开第N个右侧发送线圈的信号时，本供电区间的分段供电操作结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明在单个供电区间内设置了左侧发送线圈和右侧发送线圈，形成两个发送线圈组，并巧妙通过四个配电开关和各个发送线圈对应的单刀双掷开关的组合配合，分别形成了由左配电开关一、右配电开关二和相应的左侧单刀双掷开关、左侧发送线圈组成的左半段供电回路；由左配电开关二、右配电开关一和相应的右侧单刀双掷开关、右侧发送线圈组成的右半段供电回路。当轨道车载接收装置在左半段时，由左半段供电回路供电，反之，由右半段供电回路供电。与现有的单一供电回路的供电发送方式相比，供电回路的长度减少一半，从而将供电区间的供电范围增大一倍，最大程度利用了电能变换装置的带载能力，明显降低整个供电系统的成本。

二、本发明对电能变换装置(逆变器)输出的交流恒流电，采用发送线圈串联形式实现相邻发送线圈的串联通电，保证了两个同时通电的发送线圈之间的电流大小一致；即使在接收线圈移动过程中，与接收线圈耦合的相邻两个发送线圈阻抗不一致，仍能保证发送线圈的电流与电能变换装置(交流恒流电流源)的输出电流一致，从而保证传输功率的稳定，避免了发送线圈并联带来的线圈间阻抗不一致和阻抗变化带来传输功率不稳定问题。

三、本发明的分段供电发送线圈之间为串联关系，当向相邻两组分段供电发送线圈通入恒定电流时，两发送线圈中电流为大小相同、方向相同且相位相同的电流，避免了因为电流大小、方向和相位不同，使得相邻分段供电发送线圈之间磁场相互抵消、电能拾取效率降低的问题，从而提高了电能传输效率。

进一步，本发明的电能变换装置由主逆变器和备用逆变器组成，主逆变器和备用逆变器均从直流供电母线取电，主逆变器的左输出端和右输出端分别与电能变换装置的左输出端和右输出端相连，且备用逆变器的左输出端通过左切换开关与电能变换装置的左输出端相连，备用逆变器的右输出端通过右切换开关与电能变换装置的右输出端相连；

所述的左切换开关、右切换开关均与分段供电控制器相连。

进一步，上述的轨道车分段式非接触供电发送装置的电能变换输出的控制方法，其具体做法为：

当分段供电控制器检测到主逆变器的输出正常时，断开左切换开关和右切换开关，主逆变器的左输出端、右输出端分别通过电能变换装置的左输出端、右输出端输出电流；

当分段供电控制器检测到主逆变器不能输出电流时，闭合左切换开关和右切换开关，使备用逆变器的左输出端、右输出端分别与由主逆变器的左输出端、右输出端连通，进而由备用逆变器输出电流。

这样，本发明考虑了非接触式供电轨道车的电能变换装置发生故障的情形，在电能变换装置中设置了主逆变器和备用逆变器，在主逆变器故障时可以切换至备用逆变器进行紧急供电；避免因单一逆变器故障导致轨道车失电造成的运行事故，大大提高了轨道车运行的可靠性和安全性。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的电路原理示意图。

具体实施方式

实施例

图1示出，本发明的一种具体实施方式是，一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线M相连的电能变换装置DB，电能变换装置DB与区间内的多个发送线圈相连，其特征在于：

所述的电能变换装置与多个发送线圈相连的具体方式是：

所述的电能变换装置DB的左输出端同时与左配电开关一K₁₁的动端及左配电开关二K₁₂的动端相连，左配电开关一K₁₁的不动端与第1个左侧单刀双掷开关Q₁₁的动端相连；左配电开关二K₁₂的不动端与第N个左侧单刀双掷开关Q_1N的右不动端Y_1N相连；

第n个左侧单刀双掷开关Q_1n的左不动端Z_1n通过补偿电容C与第n个左侧发送线圈X_1n的左端相连，第n个左侧单刀双掷开关Q_1n的右不动端Y_1n与第n个左侧发送线圈X_1n的右端相连，其中，n＝1,2,3…N，N为左侧单刀双掷开关的个数；

第k个左侧单刀双掷开关Q_1k的右不动端Y_1k与第k+1个左侧单刀双掷开关Q_1(k+1)的动端相连；其中k＝1,2,3…N-1；

所述的电能变换装置DB的右输出端同时与右配电开关一K₂₁的动端及右配电开关二K₂₂的动端相连，右配电开关一K₂₁的不动端与第N个右侧单刀双掷开关Q_2N的右不动端Y_2N相连，右配电开关二K₂₂的不动端与第1个右侧单刀双掷开关Q₂₁的动端相连；

第n个右侧单刀双掷开关Q_2n的左不动端Z_2n通过补偿电容C与第n个右侧发送线圈X_2n的左端相连，第n个右侧单刀双掷开关Q_2n的右不动端Y_2n与第n个右侧发送线圈的右端相连；其中，n＝1,2,3…N；

第k个右侧单刀双掷开关Q_2k的右不动端Y_2k与第k+1个右侧单刀双掷开关Q_2(k+1)的动端相连，其中k＝1,2,3…N-1；

所述的左配电开关二K₁₂的不动端与中间单刀双掷开关Q_m的动端相连，右配电开关二K₂₂的不动端与中间单刀双掷开关Q_m的右不动端Y_m相连；中间单刀双掷开关Q_m的左不动端Z_m通过补偿电容C与中间发送线圈X_m的左端相连，中间单刀双掷开关Q_m的右不动端Y_m与中间发送线圈X_m的右端相连；

所述的左配电开关一K₁₁、左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁、右配电开关二K₂₂、左侧单刀双掷开关Q_1n、右侧单刀双掷开关Q_2n、中间单刀双掷开关Q_m均与分段供电控制器相连。

本例的电能变换装置DB由主逆变器NB₁和备用逆变器NB₂组成，主逆变器NB₁和备用逆变器NB₂均从供电母线M取电，主逆变器NB₁的左输出端和右输出端分别与电能变换装置DB的左输出端和右输出端相连，且备用逆变器NB₂的左输出端通过左切换开关K_Z与电能变换装置DB的左输出端相连，备用逆变器NB₂的右输出端通过右切换开关K_Y与电能变换装置DB的右输出端相连；

所述的左切换开关K_Z、右切换开关K_Y均与分段供电控制器相连。

本例的轨道车分段式非接触供电发送装置的分段供电控制方法，其具体做法为：

A、当分段供电控制器未采集到电能拾取线圈PU进入供电区间的信号时，控制左配电开关一K₁₁、左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁、右配电开关二K₂₂断开，并使中间单刀双掷开关Q_m、所有的左侧单刀双掷开关、右侧单刀双掷开关均闭合于右不动端；中间发送线圈Xm和所有的左侧发送线圈、右侧发送线圈均断开，不对电能拾取线圈PU供电；

B、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈PU即将从左进入供电区间的左侧的信号时，控制左配电开关一K₁₁及右配电开关二K₂₂闭合，同时将第1个左侧单刀双掷开关Q₁₁闭合于左不动端Z₁₁；第1个左侧发送线圈X₁₁通过左配电开关一K₁₁、右配电开关二K₂₂连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其左上方的电能拾取线圈PU供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈PU完全进入第1个左侧发送线圈X₁₁的信号时，分段供电控制器不产生新的控制动作，继续由第1个左侧发送线圈X₁₁通过左配电开关一K₁₁、右配电开关二K₂₂连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其上方的电能拾取线圈PU供电；

C、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈PU即将进入第n个左侧发送线圈X_1n时，将第n个左侧单刀双掷开关Q_1n闭合于左不动端Z_1n，并保持第n-1个左侧单刀双掷开关Q_1(n-1)闭合于左不动端Z_1(n-1)，第n-1个左侧发送线圈X_1(n-1)及第n个左侧发送线圈X_1n通过左配电开关一K₁₁、右配电开关二K₂₂连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈PU供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈PU完全进入第n个左侧发送线圈X_1n的信号时，将第n-1个左侧单刀双掷开关Q_1(n-1)闭合于右不动端Y_1(n-1)，第n-1个左侧发送线圈X_1(n-1)断开，仅有第n个左侧发送线圈X_1n通过左配电开关一K₁₁、右配电开关二K₂₂连成的左半段回路闭合得电，为电能拾取线圈PU供电；

D、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈PU即将进入中间发送线圈X_m的信号时，将中间单刀双掷开关Q_m置于左不动端Z_m,并保持第N个左侧单刀双掷开关Q_1(N)闭合于左不动端Z_1(N)，第N个左侧发送线圈X_1(N)和中间发送线圈X_m通过左配电开关一K₁₁、右配电开关二K₂₂连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈PU供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈PU完全进入中间发送线圈X_m的信号时，断开左配电开关一K₁₁及右配电开关二K₂₂，闭合左配电开关二K₁₂及右配电开关一K₂₁，并将第N个左侧单刀双掷开关Q_1(N)闭合于右不动端Y_1(N)；仅由中间发送线圈X_m通过左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈PU供电；

E、当分段供电控制器采集到拾取线圈PU即将进入第1个右侧发送线圈X₂₁的信号时，将第1个右侧单刀双掷开关Q₂₁闭合于左不动端Z₂₁；使中间发送线圈X_m、第1个右侧发送线圈X₂₁通过左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈PU供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈PU完全进入第1个右侧发送线圈X₂₁的信号时，将中间单刀双掷开关Q_m闭合于右不动端Y_m，仅由第1个右侧发送线圈X₂₁通过左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈PU供电；

F、当分段供电控制器采集到拾取线圈PU即将进入第n个右侧发送线圈X_2n的信号时，将第n个右侧单刀双掷开关Q_2n闭合于左不动端Z_2n，并保持第n-1个右侧单刀双掷开关Q_2n-1闭合于左不动端Z_2n-1；第n-1个右侧发送线圈X_2n-1和第n个右侧发送线圈X_2n通过左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈PU供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈PU完全进入第n个右侧发送线圈X_2n的信号时，将第n-1个右侧单刀双掷开关Q_2(n-1)闭合于右不动端Y_2(n-1)，仅由第n个右侧发送线圈X_2n通过左配电开关二K₁₂、右配电开关一K₂₁连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈PU供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈PU离开第N个右侧发送线圈X_2N的信号时，本供电区间的分段供电操作结束。

进一步，本例的轨道车分段式非接触供电发送装置的电能变换输出的控制方法，其具体做法为：

当分段供电控制器检测到主逆变器NB₁的输出正常时，断开左切换开关K_Z和右切换开关K_Y，主逆变器NB₁的左输出端、右输出端分别通过电能变换装置DB的左输出端、右输出端输出电流；

当分段供电控制器检测到主逆变器NB₁不能输出电流时，闭合左切换开关K_Z和右切换开关K_Y，使备用逆变器NB₂的左输出端、右输出端分别与由主逆变器NB₁的左输出端、右输出端连通，进而由备用逆变器NB₂输出电流。

本发明中的N为左侧单刀双掷开关或右侧单刀双掷开关的总数，n和k均是左侧单刀双掷开关或右侧单刀双掷开关的序号，只是n包含所有的左侧(右侧)单刀双掷开关(n＝1,2,3…N)，而k不包含最后一个左侧(右侧)单刀双掷开关(k＝1,2,3…N-1)。

Claims (4)

1.一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线(M)相连的电能变换装置(DB)，电能变换装置(DB)与区间内的多个发送线圈相连，其特征在于：

所述的电能变换装置与多个发送线圈相连的具体方式是：

所述的电能变换装置(DB)的左输出端同时与左配电开关一(K₁₁)的动端及左配电开关二(K₁₂)的动端相连，左配电开关一(K₁₁)的不动端与第1个左侧单刀双掷开关(Q₁₁)的动端相连；左配电开关二(K₁₂)的不动端与第N个左侧单刀双掷开关(Q_1N)的右不动端(Y_1N)相连；

第n个左侧单刀双掷开关(Q_1n)的左不动端(Z_1n)通过补偿电容(C)与第n个左侧发送线圈(X_1n)的左端相连，第n个左侧单刀双掷开关(Q_1n)的右不动端(Y_1n)与第n个左侧发送线圈(X_1n)的右端相连，其中，n＝1,2,3…N，N为左侧单刀双掷开关的个数；

第k个左侧单刀双掷开关(Q_1k)的右不动端(Y_1k)与第k+1个左侧单刀双掷开关(Q_1(k+1))的动端相连；其中k＝1,2,3…N-1；

所述的电能变换装置(DB)的右输出端同时与右配电开关一(K₂₁)的动端及右配电开关二(K₂₂)的动端相连，右配电开关一(K₂₁)的不动端与第N个右侧单刀双掷开关(Q_2N)的右不动端(Y_2N)相连，右配电开关二(K₂₂)的不动端与第1个右侧单刀双掷开关(Q₂₁)的动端相连；

第n个右侧单刀双掷开关(Q_2n)的左不动端(Z_2n)通过补偿电容(C)与第n个右侧发送线圈(X_2n)的左端相连，第n个右侧单刀双掷开关(Q_2n)的右不动端(Y_2n)与第n个右侧发送线圈的右端相连；其中，n＝1,2,3…N；

第k个右侧单刀双掷开关(Q_2k)的右不动端(Y_2k)与第k+1个右侧单刀双掷开关(Q_2(k+1))的动端相连，其中k＝1,2,3…N-1；

所述的左配电开关二(K₁₂)的不动端与中间单刀双掷开关(Q_m)的动端相连，右配电开关二(K₂₂)的不动端与中间单刀双掷开关(Q_m)的右不动端(Y_m)相连；中间单刀双掷开关(Q_m)的左不动端(Z_m)通过补偿电容(C)与中间发送线圈(X_m)的左端相连，中间单刀双掷开关(Q_m)的右不动端(Y_m)与中间发送线圈(X_m)的右端相连；

所述的左配电开关一(K₁₁)、左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)、右配电开关二(K₂₂)、左侧单刀双掷开关(Q_1n)、右侧单刀双掷开关(Q_2n)、中间单刀双掷开关(Q_m)均与分段供电控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车分段式非接触供电发送装置，其特征在于：

所述的电能变换装置(DB)由主逆变器(NB₁)和备用逆变器(NB₂)组成，主逆变器(NB₁)和备用逆变器(NB₂)均从供电母线(M)取电，主逆变器(NB₁)的左输出端和右输出端分别与电能变换装置(DB)的左输出端和右输出端相连，且备用逆变器(NB₂)的左输出端通过左切换开关(K_Z)与电能变换装置(DB)的左输出端相连，备用逆变器(NB₂)的右输出端通过右切换开关(K_Y)与电能变换装置(DB)的右输出端相连；

所述的左切换开关(K_Z)、右切换开关(K_Y)均与分段供电控制器相连。

3.一种权利要求1所述的轨道车分段式非接触供电发送装置的分段供电控制方法，其具体做法为：

A、当分段供电控制器未采集到电能拾取线圈(PU)进入供电区间的信号时，控制左配电开关一(K₁₁)、左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)、右配电开关二(K₂₂)断开，并使中间单刀双掷开关(Q_m)、所有的左侧单刀双掷开关、右侧单刀双掷开关均闭合于右不动端；中间发送线圈(X_m)和所有的左侧发送线圈、右侧发送线圈均断开，不对电能拾取线圈(PU)供电；

B、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈(PU)即将从左进入供电区间的左侧的信号时，控制左配电开关一(K₁₁)及右配电开关二(K₂₂)闭合，同时将第1个左侧单刀双掷开关(Q₁₁)闭合于左不动端(Z₁₁)；第1个左侧发送线圈(X₁₁)通过左配电开关一(K₁₁)、右配电开关二(K₂₂)连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其左上方的电能拾取线圈(PU)供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈(PU)完全进入第1个左侧发送线圈(X₁₁)的信号时，分段供电控制器不产生新的控制动作，继续由第1个左侧发送线圈(X₁₁)通过左配电开关一(K₁₁)、右配电开关二(K₂₂)连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其上方的电能拾取线圈(PU)供电；

C、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈(PU)即将进入第n个左侧发送线圈(X_1n)时，将第n个左侧单刀双掷开关(Q_1n)闭合于左不动端(Z_1n)，并保持第n-1个左侧单刀双掷开关(Q_1(n-1))闭合于左不动端(Z_1(n-1))，第n-1个左侧发送线圈(X_1(n-1))及第n个左侧发送线圈(X_1n)通过左配电开关一(K₁₁)、右配电开关二(K₂₂)连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈(PU)供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈(PU)完全进入第n个左侧发送线圈(X_1n)的信号时，将第n-1个左侧单刀双掷开关(Q_1(n-1))闭合于右不动端(Y_1(n-1))，第n-1个左侧发送线圈(X_1(n-1))断开，仅有第n个左侧发送线圈(X_1n)通过左配电开关一(K₁₁)、右配电开关二(K₂₂)连成的左半段回路闭合得电，为电能拾取线圈(PU)供电；

D、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈(PU)即将进入中间发送线圈(X_m)的信号时，将中间单刀双掷开关(Q_m)置于左不动端(Z_m),并保持第N个左侧单刀双掷开关(Q_1(N))闭合于左不动端(Z_1(N))，第N个左侧发送线圈(X_1(N))和中间发送线圈(X_m)通过左配电开关一(K₁₁)、右配电开关二(K₂₂)连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈(PU)供电；

当分段供电控制器采集到电能拾取线圈(PU)完全进入中间发送线圈(X_m)的信号时，断开左配电开关一(K₁₁)及右配电开关二(K₂₂)，闭合左配电开关二(K₁₂)及右配电开关一(K₂₁)，并将第N个左侧单刀双掷开关(Q_1(N))闭合于右不动端(Y_1(N))；仅由中间发送线圈(X_m)通过左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈(PU)供电；

E、当分段供电控制器采集到拾取线圈(PU)即将进入第1个右侧发送线圈(X₂₁)的信号时，将第1个右侧单刀双掷开关(Q₂₁)闭合于左不动端(Z₂₁)；使中间发送线圈(X_m)、第1个右侧发送线圈(X₂₁)通过左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈(PU)供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈(PU)完全进入第1个右侧发送线圈(X₂₁)的信号时，将中间单刀双掷开关(Q_m)闭合于右不动端(Y_m)，仅由第1个右侧发送线圈(X₂₁)通过左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈(PU)供电；

F、当分段供电控制器采集到拾取线圈(PU)即将进入第n个右侧发送线圈(X_2n)的信号时，将第n个右侧单刀双掷开关(Q_2n)闭合于左不动端(Z_2n)，并保持第n-1个右侧单刀双掷开关(Q_2(n-1))闭合于左不动端(Z_2(n-1))；第n-1个右侧发送线圈(X_2(n-1))和第n个右侧发送线圈(X_2n)通过左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈(PU)供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈(PU)完全进入第n个右侧发送线圈(X_2n)的信号时，将第n-1个右侧单刀双掷开关(Q_2(n-1))闭合于右不动端(Y_2(n-1))，仅由第n个右侧发送线圈(X_2n)通过左配电开关二(K₁₂)、右配电开关一(K₂₁)连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈(PU)供电；

当分段供电控制器采集到拾取线圈(PU)离开第N个右侧发送线圈(X_2N)的信号时，本供电区间的分段供电操作结束。

4.一种权利要求2所述的轨道车分段式非接触供电发送装置的电能变换输出的控制方法，其具体做法为：

当分段供电控制器检测到主逆变器(NB₁)的输出正常时，断开左切换开关(K_Z)和右切换开关(K_Y)，主逆变器(NB₁)的左输出端、右输出端分别通过电能变换装置(DB)的左输出端、右输出端输出电流；

当分段供电控制器检测到主逆变器(NB₁)不能输出电流时，闭合左切换开关(K_Z)和右切换开关(K_Y)，使备用逆变器(NB₂)的左输出端、右输出端分别与由主逆变器(NB₁)的左输出端、右输出端连通，进而由备用逆变器(NB₂)输出电流。