CN106926708A - 公交环境能平衡运行的触滑电车路过即被充电技术 - Google Patents

Abstract

一种《公交环境能平衡运行的触滑电车路过即被充电技术》，颠覆蓄能电车注重送电方式的现状，以受电方式创新，突破行驶中不能受电瓶颈，变停车“要”电为行驶中“受”电，形成新类型蓄能电车，匹配公交环境运行，能广泛替代内燃动力。实现《路过即被充电》，需解决各方面问题：行驶中免操作受电方法；短程可移动输电结构；路过即受电形式；供电段全程受电技术；快充强电流输送结构；供电站段能平衡分布，……这项开创性技术，适于共用车道、也适于快速专线及有轨线路，其原理更简捷，装置更可靠，电网效率能保证，运营区划更明晰，工程实施更规范，综合指标更优良，车价可大幅度降低，系统投资相对更低，按这种电车蓄能输电方式，命名为〈触滑电车〉。

Description

公交环境能平衡运行的触滑电车路过即被充电技术

【技术领域】

〖相关领域〗本发明涉及蓄能公交电车，动力供给消耗的能平衡，蓄能过程与运行环境匹配，充电能力与电网负载匹配，公交路网供电段设置触滑给电器，无运动机构的车载受电枢，免操作从给电器触滑输入电流，段内全程路过车不间断受电蓄能，路过即被充电的开创性构思，突破行驶不能受电的技术瓶颈，电网输送效率大幅度提高，使沿途供电能全面替代内燃动力。

〖参考文献〗本发明提出的公交电车蓄能续航方案，动力能平衡涉及路网的供电规划，供电段分布、站段车位设置、公交车速度范围、下客停站时间等参数，参考以下法规及文献：(1)《城市公共汽车和无轨电车工程项目建设标准》中华人民共和国建设部实施日期：1996.09.01(2)《工程建设标准强制性条文》(城市建设部分)建标[2000]202号(3)《城市公交站点布局优化与设计方法研究》作者：陈洁2010.06上海海事大学硕士论文，学校代码：10254。

〖符号使用〗本发明是公交供电系统性创新，内容关联不同技术领域，主体功能由多个分案组成，为使各文前后照应、表述一致，说明书中：[分项序号]加方括弧统一排序。【分章标题】加实心方括弧。〖分节标题〗加空心方括弧。分节题目加(1)……序号分段。《文件及创新术语》加书名号。<创新名词>叙述加单书名号。说明叙述用词加‘单引号’。****星号为阵列序列省略。

【背景技术】

〖类似技术〗电替油是为更环保，电车以电\磁\电无线蓄能，能量多次转换环节，会加重环境污染、造成多次能效损耗、装置复杂浪费资源等，问题显而易见。各类投产蓄能公交电车，都面临共同难题：如何匹配公交环境、高效率蓄能续航、改善车辆的市场竞争力，[005]～[009]分别介绍。

〖回场加电方式〗电池蓄能公交电车有以下两种方式加电：

(1)充电场地是电池车的难题。北京奥运锂电车更换电池运行。

(2)电池车多为插电式充电，动力输送远不及充气加油，效率影响明显，

(3)电池功率密度不及内燃动力，电池寿命远不及内燃动力系统。

〖沿途插电式〗电容车沿途插电蓄能存在以下问题：

(1)移动电缆会妨碍乘客上下车，存在安全隐患不宜采用。

(2)快充的移动电缆，直径应在50mm左右，拖移不可行。

(3)户外全天候应用，快充电流的插头技术不可行。

(4)大电流插接器件，禁止带电操作不可能快充供电。

〖轻轨电容车〗图-3示例为停站快速充电“现代有轨电车”。

(1)图中显示，车顶与顶棚间输电结构，就是取消接触网的轻轨车电车。

(2)超级电容快充大电流，采用路轨与架空回路输电欠合理。

(3)导电弓与架空电极，导电弓抬起进入架空电极区，会引发安全事故。

〖专线沿途供电〗图-1示例为今年试运行的“现代无轨电车”。

(1)图中站台的“L”形充电桩，车顶上空布置有3个电触头槽供电。

(2)车载触头要对准电触头槽，人工完成难度大，难以实现快充电。

(3)车载触头接触触头槽，伺服机构不会简单，可靠性不确定。

(4)触头槽\接触头须接触后通电断电后脱开，否则可能打弧。

(5)这种不能带电接触、脱开的结构，不适合少蓄勤充方式运行。

(6)供电负荷开关动作，车载输电机构控制，维护管理技术要求高。

(7)按披露消息，要实现介绍目标，估算充电负载可超过400KVA。

(8)图中只能单车充电，按2分钟一班，负载率25％，电源效率问题是明显。

〖架空接触式〗图-2上海11路供电类型。

(1)图中并列架空电极供电，车载接触受电机构未升起。

(2)输电触头接通与脱开架空电极，升降禁止在行驶中进行。

(3)架空电极为单回路供电，多车同时受电，系统效率不能保证。

(4)供电段布置因素，商家提供长续航车型，配置电容使车价偏高。

〖惯性蓄能开发〗上世纪80年代，瑞士尝试过惯性飞轮公交。

(1)高速真空磁悬浮技术介绍，储能效率达98％，寿命可达20年。

(2)电车驱动超高速惯性蓄能介绍，功率密度不会劣于超级电容。

(3)大功率逆变器技术普及前，工业应急电源为工频电动\发电同轴惯性机构。

(4)飞轮蓄能技术是可预期的，关键是沿途供电瓶颈突破，惯性蓄能车更经济环保。

〖技术现状〗蓄能电车推进近10年，没形成路网范例，在于供电技术存在短板。

(1)回场及插接充电时间占用，电车的运行效率不及燃油车。

(2)沿途插接充电，移动电缆会妨碍乘客上下车。需设管理岗位、户外使用不安全。

(3)插电式提供快充电流，移动电缆直径50mm左右，人力拖动困难难，技术方案不成立。

(4)图-1几十千瓦驱动的电车，供电负荷会超过400KVA，电源效率低下不适普遍采用。

(5)图-2架空接触输电，存在安全隐患，多数站段不宜实施，供电段难以合理配置。

(6)图-2供电系统，不能行驶中受电蓄能，输电能力远不及燃油动力系统。

(7)图-1\2蓄能过程，不能匹配公交运行环境，路网广泛实施，会造成交通堵塞。

【发明内容】

〖前期探索介绍〗本发明人完成的《串极滑触线站段与无限电车构成的城市全域电动客车系统》申请号：200910167677.3及《架空串极滑触线适用的无限电车顶触集电器起落跟随机构》申请号：2012103-21695.4两专利申请，(均通过实质审查阶段工作，由于本发明课题展开，暂停需修改权利要求的事务。

〖发明概要〗一种《公交环境能平衡运行的触滑电车路过即被充电技术》，颠覆蓄能电车注重送电方式的现状，以受电方式创新，突破行驶中不能受电瓶颈，变停车“等”电为行驶中“受”电，形成新类型蓄能电车，匹配公交环境运行，能广泛替代内燃动力。实现《路过即被充电》，需解决各方面问题：行驶中免操作受电方法；短程可移动输电结构；路过即受电形式；供电段全程受电技术；快充强电流输送结构；供电站段能平衡分布，……这项开创性技术，适于共用车道、也适于快速专线及有轨线路，其原理更简捷，装置更可靠，电网效率能保证，运营区划更明晰，工程实施更规范，综合指标更优良，车价可大幅度降低，系统投资相对更低，按这种电车蓄能输电方式，命名为<触滑电车>。

〖总体目标〗公交车能源电替油，首要指标是蓄\耗能平衡。能平衡技术的两个层面：能量转移能力与能源转换效率，现有停车充电方式，两方面指标都不理想。本发明确定<路过即被充电>方向，解决停车充电形成的各方面问题，创造可替代内燃动力的公交输电技术。

〖技术系列〗本发明针对现有技术短板，提出根本改善沿途供电性能的方案。

(1)《路过即被充电技术》是本发明拟定的突破方向，表达蓄能电车创新输电方式应用结果。

(2)《联动电刷\整流模块组阵列线路》是<直线受电枢>、<纵极给电器>的触滑工作原理电路。

(3)《免操作触滑技术》是<路过即被充电>必需性能，<直线受电枢><纵极给电器>预设计运行方式。

(4)《直线受电枢》利用客车长度、《整流模块组阵组列线路》构成，配置蓄能电车形成行驶受电功能。

(5)《纵极给电器》以《联动电刷》电路构成，用于配合<直线受电枢>触滑输电的集成电器。

(6)《触滑电车》是配置<直线受电枢>的蓄能电车，以此形成行驶受电能力。

(7)《站段给电桩》布置在供电站段，悬挂<纵极给电器>供电，配合<直线受电枢>触滑输电。

(8)《接力触滑受电技术》利用输电设施的位置及形状配合，使路过供电段电车不间断受电的方法。

(9)《输电与跟随机构》<纵极给电器>悬挂构件绝缘联接替代输电线，使跟随动作更灵活可靠。

(10)《给电器避撞缓冲机构》共用车道的<纵极给电器>，设<水平摆转器>、<缓冲边组件>避免损坏。

〖附图说明〗

图-1、图-2、图-3背景技术示例不再作说明。图-14、图-15，标注采用原专利序号和名称。

基于本发明包括多个分案，图纸内容相互关联与引用，附图的标注及图符，为避免叙述阅读混淆，各图统一序号标注，相同的零件以同一序号，标注代号统意义一致。

图-4是《站段给电桩\触滑电车触滑配合图》。图中(A)局部放大见图-5，B部虚线框见图-6，C部虚线框见图-7，D部虚线框见图-8。图中代号：‘L₁’-‘电车长度’，‘L₂’-‘电枢标称长度’，‘L₃’-‘站段给电桩\给电器间距’，‘M’-‘触滑节距模数’，‘xa’-‘A相线’，‘xb’-‘B相线’，‘xc’-‘C相线’。图中序号：件1-1<整流线束>，件2<直线受电枢>，件2-1<型材电枢梁>，件2-2<绝缘装配座>，件2-3<减震安装座>，件2-4<滑触极板>，件3-1(q前\h后)<减震群头刷>，件4<碰触导引头>。

图-5是图-4的A部《给\受电部位放大图》。图中代号‘L₁’-‘电车长度’，‘L₂’-‘受电枢标称长度’‘L₃’-‘给电器间距’，‘M’-‘节距模数’，‘xa’-‘A相线’，‘xb’-‘B相线’，‘xc’-‘C相线’。图中序号：件1-1<整流线束>，件2<直线受电枢>，件2-1<型材电枢梁>，件2-2<绝缘装配座>，件2-3<减震安装座>，件2-4<滑触极板>，件3-1q\h<减震群头刷>，件4<碰触导引头>。

图-6是图-4的B局部放大，显示《纵极给电器\直线受电枢高程配合图》。图中代号：∠a-‘触面俯仰角’，∠a₂-‘电刷迎触角’，∠a₃-<碰触导引角>，‘H₁’-‘滑触标称高程’‘H₂’-‘触面下限高程’，‘Hx’-‘高程跟随公差’。序号元件：件2<直线受电枢>，件3<纵极给电器>，件4<碰触导引头>，件5<输电\跟随机构>，件5-1<远端联接座>，件5-2(A\B\C\D六面体平行边)<导电\跟随构件>，件5-3<缓冲边组件>，件5-4<高程支撑边>。

图-7是图-4的C局部放大，显示《纵极给电器\直线受电枢配合状态》，图中G-G剖面为《直线受电枢\减震群头刷Z向接触状态》。图中代号：‘L₄’-‘直线受电枢宽度’，‘L₅’-‘纵极给电器宽度’，‘M’-‘滑触节距模数’，‘Z-a\Z-b\Z-c\Z-d’-‘平行六面体变形轴’，‘Z-h’-‘高程支撑轴’，‘Z-x’-‘触面俯仰轴’，‘xb’-‘B相线’，‘xc’-‘C相线’序号元件：件1-1<直流线束>，件2-1<型材电枢梁>，件2-2<绝缘装配座>，件2-3<减震安装座>，件2-4(A\B列)<滑触极板>，件2-5A<(-)散热翼母线>，件2-5B<(+)散热翼母线>，件2-6A<(-)整流模块>，件2-6B<(+)整流模块>，件2-7<补偿母线>，件3<纵极给电器>，件3-1(q前，h后)<减震群头刷>，件3-01<电刷头>，件3-02<刷头蜂巢座>，件3-03<刷头底簧>，件5-1<远端联接座>，件5-2(A\B\C\D六面体平行边)<导电\跟随构件>，件5-3<缓冲边组件>，件5-4<高程支撑边>，件5-5<调节机构>，件5-6<近端联接座>，件7<供电装置座>，件7-4<螺纹轴悬挂管>。

图-8是图-4的D局部放大，显示《坠降缓冲与避撞悬挂输电机构图》。图中代号：Z-z-‘转摆座中轴线’。序号元件：件5-3<缓冲边组件>，件5-4<高程支撑边>，件5-5<调节机构>，件5-6<近端联接座>，件5-7<输入接线端>，件6<水平摆转器>，件6-1<装配螺钉>，件6-2<锁定螺钉>件6-3<驱动\锁定齿轮>，件6-4<减速电机>，件6-5<水平转摆座>，件7<供电装置座>，件7-1<轴向轴承座>，件7-2<轴向轴承>，件7-3<中通防滴盖>，件7-4<螺纹轴悬挂管>，件8<被动避撞杆>。件9(A\B\C……桩位)<站段给电桩>。

图-9是《触滑电车供电段给电运行状态》。图中代号：‘L₂’-‘受电枢有效长’，‘L₃’-‘纵极给电器间距’，‘xa’-‘A相线’，‘xb’-‘B相线’，‘xc’-‘C相线’，序号元件：件1-1<直流线束>，件2(A\B车位)<直线受电枢>，件3(A\B\C工位)<纵极给电器>，件4<给电器导引头>，件9<A\B\C……桩位)<滑触给电桩>。

图-10是《纵极给电器\直线受电枢滑触配合状态》，虚线框A部见图-11，虚线框B部见图-12。图中代号：‘xa’-‘A相线’，‘xb’-‘B相线’，‘xc’-‘C相线’序号元件：件1-1<直流线束>，件2<直线受电枢>，件2-1<H型电枢梁>，件2-2<电枢装配座>，件2-3<电枢绝缘座>，件2-4(A\B列)<滑触极板>，件3<纵极给电器>，件3-1(q前、h后)<减震群头刷>，件5<输电与跟随机构>，件5-1<远端联接座>，件5-2(A\B\C\D六面体平行边)<导电\跟随构件>，件5-6<近端联接座>，件6<水平摆转器>，件7<供电装置座>，件8<被动避撞杆>，件9(A桩位)<滑触给电桩>

图-11是图-10的A局部放大，显示《纵极给电器\直线受电枢免操作碰触条件》。图中代号：‘Z-a\Z-b\Z-c\Z-d’-‘平行六面体变形轴’，‘Z-h’-‘高程支撑轴位’，‘Z-x’-‘触面俯仰轴’，∠a-‘触面俯仰角’，∠a₂-‘电刷迎触角’>，∠a₃-‘碰触导引角’，∠a₄-‘水平避撞角’，‘Z₁-O₁-X₁’-‘电枢受电面’，‘Z₂-O₂-X₂’-‘电刷给电面’。‘Z₁-O₁-X₁’平面与‘Z₂-O₂-X₂’平面待叠合。序号元件：件1-1<直流线束>，件2<直线受电枢>，件2-1<H型电枢梁>，件2-2<电枢装配座>，件2-3<电枢绝缘座>，件2-4(A、B列)<滑触极板>，件2-5A<(-)散热翼母线>，件2-5B<(+)散热翼母线>，件2-6A<(-)整流模块>，件2-6B<(+)整流模块>，件2-7<补偿母线>，件3<纵极给电器>，件3-1(q前、h后)<减震群头刷>，件3-01<电刷头>，件3-02<蜂巢刷座>，件3-03<电刷底簧>，件4<给电器导引头>，件5<输电与跟随机构>，件5-1<远端联接座>，件5-2(A\B\C\D六面体平行边)<导电\跟随构件>，件5-3<缓冲边组件>，件5-4<高程支撑边>，件5-5<调节机构>，件5-6<近端联接座>，件7<供电装置座>，件7-4<螺纹轴悬挂管>。

图-12是图-10的B局部放大，显示《纵极给电器\直线受电枢输电状态》。图中代号：‘Z-x’-‘触面俯仰轴’。‘Z-a\Z-b\Z-c\Z-d’-‘平行六面体变形轴’。‘Z₁-O₁-X₁’-‘电枢受电面’，‘Z₂-O₂-X₂’-‘电刷给电面’，‘Z₁-O₁-X₁’与‘Z₂-O₂-X₂’两平面叠合。序号元件：件1-1<直流线束>，件2-4<滑触极板>，件3<纵极给电器>，件3-1(q前、h后)<减震群头刷>，件5<输电与跟随机构>，件5-1<远端联接座>，件5-2<导电\跟随构件>，件5-6<近端联接座>，件6<水平摆转器>，件7<供电装置座>，件8<被动避撞杆>，件9(A桩位)<站段给电桩>。件5-2(A\B\C\D)六面体平行边：保持件3<纵极给电器>滑触贴合；形成件3<纵极给电器>的供电回路。

图-13显示《联动电刷\整流模块组阵列线路》。图中代号：‘I’-<电车线路部分>，‘II’-《直线受电枢部分》《整流模块组阵列》，‘III’-《纵极给电器部分》<联动电刷头>，‘xa-(1\2\3)’-A相各回路导线，‘xb-(1\2\3)’-B相各回路导线，‘xc-(1\2\3)’-C相各回路导线，‘1-1.1A\B，1-1.2A\B’-‘直流线束各导线’。序号元件：件1-1<直流线束>，件2<直线受电枢>，件2-4.1\2\3\4\n阵列<滑触极板>，件2-4(A\B列)<滑触极板>，件2-5A<(-)散热翼母线>，件2-5B<(+)散热翼母线>，件2-6A<(-)整流模块>，件2-6B<(+)整流模块>，件2-7<补偿母线>，件3-1(q前、h后)<减震群头刷>。

图-14是《串极滑触线站段与无限电车构成的城市全域电动客车系统》(专利号：200910167677.3)的《两级降压地置串极滑触线站段电气结线图》，即一种易触接脱开的滑触输电线路。(专利摘要：针对无轨电车消亡、纯电动车价高效低，高效环保飞轮储能技术难推广，现电动车供电是技术短板。标准化供电是本发明的关键。借鉴<串激电机>的电枢，配合现代电子技术，提出‘串极滑触线’、‘无限电车>’、‘全域电动客车系统’……能单车计费管理。借鉴无轨电车命名规律，简称‘无限电车’。)序号元件I 2-1.降压变压器，2-2.配电箱，2-3.真空开关，2-4.可控硅开关，2-5.站段变压器，2-6.嵌入计算机，2-7.控制变压器，2-8.AC/DC电源，2-9.高压开关控制模块，2-10.二次线路模块，2-11.采集器模块，2-12.网络线，2-13.DC电源线，2-14.母线b，2-15.母线a，2-16.隐蔽接地线，2-17.“换相”开关，2-18.“摆渡”开关，2-19.电极II，2-20.电极b，2-21.电极I，2-22.电极a，2-23.信号接收模块，2-24.“定相”开关，2-25.半控桥式硅整，2-26.电车电气系统，2-27.电车信号发射头。

图-15是《架空串极滑触线适用的无限电车顶触集电器起落跟随机构》(专利号：201210321695.4)。专利摘要：公知无轨电车、电气机车供电滑触线不能间断；上海世博纯电客车架空接触停车充电。摘要附图：架空件1‘串极滑触梁’由图-14中2-10.二次线路模块，2-11.采集器模块，2-12.网络线，2-13.DC电源线，2-14.母线b，2-15.母线a，2-16.隐蔽接地线，2-17.“换相”开关，2-18.“摆渡”开关，2-19.电极II，2-20.电极b，2-21.电极I，2-22.电极a，2-23.信号接收模块，2-24.“定相”开关电路集成；一档标称10m。件2‘顶触集电器’相对件4‘横置底座’平行升降；件6‘纵置底座’、件12‘起落气缸’、件11‘起落转臂’构成三角形气动机构，操作件8‘起落纵梁’起落，使‘顶触集电器’起落与‘串极滑触线’分合。件6‘纵置底座’，件7‘无限电车’，件8‘起落纵梁’。

〖创新特征〗

《车路过即被充电技术》是集成创新输电方法，这种新类型蓄能电车，具备各方面技术特征：

(1)《公交触滑电车》路网<纵极给电器>供电、车载<直线受电枢>受电，公交系统触滑蓄能运行。

(2)《联动电刷\整流模块组阵列线路》是《车路过即被充电》核心技术，形成前后方位触滑回路。

(3)《直线受电枢》利用车长和整流模块组阵列条件一体化集成，配备蓄能电车匹配公交环境运行。

(4)《纵极给电器》<减震群头刷>组集成电器，配置<站段给电桩>，对<触滑电车>滑触输电。

(5)《免操作滑触输电》是<路过即被充电>必需性能，<直线受电枢><纵极给电器>预设运行方式。

(6)《站段给电桩》供电段布置<站段给电桩>，全部路过车分回路供电，段内全程受电驱动\蓄能。

(7)《接力触滑受电》利用输电设施的位置及形状配合，使路过供电段电车不间断受电驱动\蓄能。

(8)《给电器避撞缓冲机构》共用车道的<纵极给电器>，设<水平摆转器>、<缓冲边组件>避免损坏。

(9)《给电器输电\跟随机构》<纵极给电器>悬挂构件绝缘联接替代输电线，使跟随动作更灵活可靠。

【具体实施方式】

《公交环境能平衡运行的触滑电车路过即被充电技术》，是系统性工程，实施包含电气技术、机械构造、系统运行各方面内容，下面[032][033][034][035][036][037][038][039]分项说明。

〖输电结线〗图-13电路是本发明实际结线方案，用以实现系统的独特触滑输电能力。

(1)图13结线包括：I-<电车线路>，II-<整流模块组阵列>，III-<联动电头>各独立功能部分。

(2)II部是件2<直线受电枢>的实际电路。件2-6A\B(阵列)<整流模块>，分列并联在件2-5A\B<散热翼母线>，向‘I’部线路输出直流；件2-6B\A各<整流模块>，输入端以件2-7<补偿母线>，连接对应件2-4.****两列<滑触极板>，A\B阵列的任何位置，都能形成桥式整流输入回路。

(3)两列<滑触极板>开环布置，形成件2<直线受电枢>的<整流模块>在线检测功能。

(4)III部是件3-1q\h<减震群头刷>电路，‘xa-(1\2\3)’为组合供电回路，便于进行避弧控制。

(5)<整流模块>的单向性，使<减震群头刷>同时接通前后两节<滑触极板>，具有消除滑触电弧能力。

(6)图-13输电线路系统，件3<纵极给电器>布置在道旁，件2<直线受电枢>置于蓄能电车、随车移动，相对滑触线移动供电设备，集电器从平行架设的滑触线集电，滑触结构布置呈镜像状态。在车身长度条件下，图-13电路《整流模块组阵列》可形成7～10m的<直线受电枢>。

(7)图-13电路相对图-14“串极滑触线”电路，明显简捷可靠，功能更多更使用。

(8)图-13电路与图-14电路的根本区别在于：图-14电路主体中电源，图-13是受电功能电路。

〖受电装置〗<直线受电枢>实施，客车长度条件是基础，图-13II部受电线路一体化集成，配置蓄能电车触滑移动受电，形成新类型电车-车路过即被充电的<滑触电车>。

(1)<直线受电枢>应用见图-5，件2<直线受电枢>布置在车顶，配置件4<碰触导引头>免操作碰触。

(2)图-7中G-G截面，‘L₄’是<直线受电枢>宽度。

(3)图-6件2<直线受电枢>随车移动，装配的件4<碰触导引头>与件3<纵极给电器>碰触。

(4)图-13‘II’、‘III’功能，件2-4<滑触极板>布置节距M，件2<直线受电枢>标称长度L₂＝nM。

(5)公交车身长度，可形成7～10m的移动滑触距离，相对图-14“串极滑触线”，电路更可靠，结构更简捷，维护会更简单，投资会更低廉，常规变配电系统，容易嵌入市电网。

〖给电器件〗<纵极给电器>实施，用于配合<直线受电枢>移动触滑输电。

(1)图7中，件3-1(q前、h后)<减震群头刷>电气线路，采用图-7‘III’电路。

(2)图-5中<纵极给电器>用于，悬挂于件9B<站段给电桩>，贴合车载件2<直线受电枢>输电。

(3)图-6中<纵极给电器>‘Hx’‘高程跟随公差’，与件2<直线受电枢>的‘H₁’‘滑触标称高程’配合，由件5-2(A\B\C\D六面体平行边)<导电\跟随构件>调整补偿。<纵极给电器>设置∠a₂‘电刷迎触角’与件4<碰触导引头>碰触。‘Z-x’轴，角∠a‘触面俯仰角’，以补偿坡道路面不平。

(4)图7G-G截面中，<直线受电枢>的‘L₄’与<纵极给电器>的‘L₅’宽度冗余滑触配合，实现行中<纵极给电器>随机接触<直线受电枢>。

(5)<纵极给电器>产品，可根据使用环境，采用不同的悬挂形式，图-6实施例为共用车道结构。

(6)图-7(G-G)截面、(F)局部图中：置于件3-02<刷头蜂巢座>的件3-01<电刷头>集群，使件3-1具有足够的导电面积、使移动状态贴合更有效；集群刷头能分散电刷碰撞质量；件3-03<刷头底簧>用于碰撞缓冲，并保持<电刷头>贴合稳定。

〖纵极触滑〗《免操作触滑》图-6《纵极给电器\直线受电枢滑触配合状态》；图-6A<纵极给电器\直线受电枢行驶碰触条件>；图-6B<纵极给电器\直线受电枢贴合状态>，“纵极回路”是基础条件。

(1)图-6中，件2<直线受电枢>前移，会与件3A<纵极给电器>接触。

(2)图-6A件2<直线受电枢>随车前移，件3<纵极给电器>‘Z₂-O₂-X₂’接触面，先碰触件4<碰触导引头>∠a₃斜边；继续前行件2-4<滑触极板>‘Z₁-O₁-X₁’触滑面，会贴合‘Z₂-O₂-X₂’。

(3)贴面触滑，可为停车状态、也可在行驶状态，图-6B中给\受电平面贴合，是本发明独特输电状态。

(4)坡道会使‘Z₁-O₁-X₁’接触面倾斜，件3<纵极给电器>的‘Z-x’轴使可补偿倾斜。

(5)图-7G-G截面，‘L₄’与‘L₅’冗余配合，保证<直线受电枢>与<纵极给电器>驾驶行驶触滑。

(6)这套免操作的输电结构，较图-1\2更简单方便，比图-9结构明显易于实施与应用。

〖供电站段〗<站段给电桩>结构按图-6，7，8实施，供电站按图-5布置。本例为共用车道方案。

(1)<站段给电桩>置于共用车道公交线，图-6，7，8中，件7<供电装置座>紧固在<站段给电桩>横担端部；以件7-4<螺纹轴悬挂管>在Z-z‘转摆座中轴线’装配件6<水平摆转器>；件6-1<装配螺钉>，将件5-6<近端联接座>与件6<水平摆转器>紧固；悬挂件5-1<远端联接座>的件5-2(A\B\C\D六面体平行边)<导电\跟随构件>、件5-4<高程支撑边>，悬挂在件5-6<近端联接座>。配置的件5-1<远端联接座>‘Z-x’轴装配<纵极给电器>，置于车道站台一侧。配置的<纵极给电器>位于车道上方。

(2)图-6，7，8中，<站段给电桩>悬挂的<纵极给电器>，与<直线受电枢>配合同[035]〖贴面触滑〗。

(3)图-9中，‘L₃’-<站段给电桩>布置间距，‘L₂’-<直线受电枢>有效长度，布置条件：L₂≥L₃+3M。

(4)<站段给电桩>基数为3的整数倍，供电系统相平供电，布置数与线路车流量、续航里程效果。

(5)图中，路过‘车A’接受件3A供电，‘车B’接受件3C供电，‘车A\B’同时受电。<站段给电桩>供电段，件9的A\B\C……各桩位条件，配电‘xa-xb、xb-xc、xc-xa…’分回路，系统相平衡回路供电。件9A\B\C<站段给电桩>‘xa-xb’、‘xb-xc’、‘xc-xa’输电回路联接配电系统。件3A\B\C<纵极给电器>，对车载件2A\B滑触输电。

〖接力输电〗“接力输电”方法，是对<直线受电枢>性能的创造性应用。是本发明<路过即被充电技术>的重要条件。通过<站段给电桩>布置间距，配合有效长度的触滑方式，采用这种接力触滑方法，不间断获得由站段内每基<站段给电桩>的轮流供电。

(1)实现“接力输电”，<站段给电桩>布置方法按[035]〖供电站段〗条件实施。

(2)<接力触滑受电>必须按[035]〖贴面触滑〗<免操作触滑>实施。

(3)<直线受电枢>必须按[033]〖受电装置〗<直线受电枢>实施。

〖触滑避弧〗<路过即被充电>大电流工作，实施方案采用以下应对措施：“触滑避弧”：

(1)图-7中，件3-1<减震群头刷>采用<刷头蜂巢座>装配集群刷头形成大接触面电刷。

(2)<G-G)图件3-01<电刷头>的件3-03<刷头底簧>推力，使接触压力均匀、接触电阻稳定。

(3)(F)图置于件3-02<刷头蜂巢座>的件3-01<电刷头>成多(5)排组合，各排分回路供电。

(4)图-13‘III’部‘xa-(1\2\3)’xb-(1\2\3)’分3个供电回路，便于进行避弧控制。

(5)图-13‘II’部电路的电气原理，在与‘III’电路滑触时，<滑触极板>转换会分流避弧。

〖避撞机构〗图-6，8设置坠降缓冲及主被\动避免撞悬挂机构，防止件3<纵极给电器>损坏。

(1)<站段给电桩>置于车道近站台，件7<供电装置座>紧固在<站段给电桩>置于车道侧横担端部。

(2)件7-4<螺纹轴悬挂管>将件6<水平摆转器>装配在Z-z‘转摆座中轴线’可0～55度顺时针摆转。

(3)件6-1<装配螺钉>将件5-6<近端联接座>与件6<水平摆转器>紧固为一体。

(4)<近端联接座>，悬挂件5-4<高程支撑边>及件3<纵极给电器>，随件6<水平摆转器>摆转到车道外。

(5)避撞机构动作，在图-8中，件6-3<驱动\锁定齿轮>与件7<供电装置座>外周齿啮合。

(6)件6-4<减速电机>装配在件6-5<水平转摆座>轴孔中，<减速电机>转动，驱动悬挂<纵极给电器>的机构，避让到车道外。

(7)当超高车辆碰撞件8<被动避撞杆>，件8也会将悬挂<纵极给电器>的机构推出车道。

(8)电力线路通过件7-4<螺纹轴悬挂管>敷设。

〖能平衡运行〗的前提是在公交常规环境下，蓄能电车从沿途供电段，受电蓄能维持运行，蓄\耗电可保证平衡，才可能广泛替代内燃动力。通过[031]所列各项技术突破，<路过即被充电技术>成套，供电能从路网层面规划，实现公交系统能平衡，使电力指标处于合理水平，在此前提条件下，图-9件3<纵极给电器>件2<直线受电枢>配合，构成的新类型蓄能电车系统，可以实现下列设计技术指标：

(1)输入电压：400V AC，

(2)输出电压：DC

(3)滑触电流：220A AC

(4)给电里程：0.042～0.076Km

(5)供电分布：1.0Km

(6)受电车数：3～6辆

(7)受电过程：30s

(8)受电方式：路过即受电

(9)续航配置：2.0Km

(10)运行环境：户外全天候

(11)受电设备：直线受电枢，机电一体化集成，输入AC，输出DC

(12)给电设备：纵极给电器，400V，300A AC，一体化集成

(13)站段负荷：240～400KVA

(14)运行方式：全线路电力运行

【专利分案】

本发明《公交环境能平衡运行的触滑电车路过即被充电技术》，包含系列关联创新，将逐一分案申请专利，其项目见[041][042][043][044][045]各项。

《触滑电车直线受电枢结构》<直线受电枢>是《车路过即被充电》核心器件，产品利用客车长度，采用图-13 II部《整流模块组阵列》电路，机电一体化集成为户外车载装置，形成蓄能电车行驶受电能力。

(1)<直线受电枢>应用见图-5，件2<直线受电枢>，件2-1<型材电枢梁>，件2-2<绝缘装配座>，件2-3<减震安装座>，件2-4<滑触极板>，件4<碰触导引头>。‘M’-节距模数’，是产品的规格标准。

(2)<直线受电枢>结构见图-7，件2-4<滑触极板>布置节距1M，‘受电枢标称长度’L₂＝nM

(3)图-7中G-G截面，‘L₄’是<直线受电枢>宽度。

(4)驾驶行驶中，件2<直线受电枢>装配的件4<碰触导引头>与件3<纵极给电器>碰触。

(5)公交车长条件，可形成7～10m的<直线受电枢>，相对图-14“串极滑触线”，电路更可靠，结构更简捷，维护会更简单，投资会更低廉，常规变配电系统，容易嵌入市电网。

《触滑电车免操作触滑技术》《免操作触滑》是《车路过即被充电》过关键条件。图-6显示《纵极给电器\直线受电枢滑触配合状态》。图-11是图-10的A部放大，显示<纵极给电器\直线受电枢行驶碰触条件>。图-12是图-10的B部放大，显示<纵极给电器\直线受电枢贴合状态>。

(1)图-10中，件2<直线受电枢>前移，会与件3A<纵极给电器>接触。

(2)图-11显示碰触条件，件2<直线受电枢>随车前移，使件3<纵极给电器>‘Z₂-O₂-X₂’接触面，碰触件4<碰触导引头>∠a₃斜边，继续前行，‘Z₂-O₂-X₂’会贴合件2-4<滑触极板>‘Z₁-O₁-X₁’触滑面。

(3)接触可在停车状态，也可在行驶滑移状态，图-12中，给\受电两平面，处于贴合状态。

(4)坡道会使‘Z₁-O₁-X₁’接触面倾斜，件3<纵极给电器>的‘Z-x’轴使可倾斜补偿。

(5)这套免操作的输电结构，较图-1\2更简单方便，比图-9结构明显易于实施与应用。

《触滑电车纵极给电器结构》<纵极给电器>用于配合<直线受电枢>，构成移动输电回路。

(1)工作原理见图-13，《联动电刷\整流模块组阵列线路》‘III’《联动电刷头部分》<纵极给电器>。

(2)实施应用见图-5，，件9B<滑触给电桩>悬挂件3<纵极给电器>，其件3-1(q前、h后)<减震群头刷>，贴合随电车位移的件2<直线受电枢>输电。

(3)碰触引导方式见图-6，件3<纵极给电器>的‘H₂’‘触面下限高程’，与件2<直线受电枢>的‘H₁’‘滑触标称高程’，存在‘Hx’‘高程跟随公差’，件3<纵极给电器>设置∠a₂-‘电刷迎触角’，对应件4<碰触导引头>∠a₃-<碰触导引角>，保证件2<直线受电枢>与<纵极给电器>碰触。

(4)坡道滑触补偿，图-6件3<纵极给电器>‘Z-x’轴，角∠a‘触面俯仰角’，以补偿坡道路面不平。

(5)图-7G-G截面中，‘L4’与‘L5’在Z向冗余量配合，保证<直线受电枢>行驶中接触<纵极给电器>。

(6)<纵极给电器>产品，可根据使用环境，采用不同的悬挂形式，图-6实施例为共用车道结构。

(7)图-7图(G-G)截面放大图、(F)局部放大图中，置于件3-02<刷头蜂巢座>的件3-01<电刷头>集群，使件3-1具有足够的导电面积、使移动状态贴合更有效。

(8)集群刷头能分散电刷碰撞质量，件3-03<刷头底簧>用于碰撞缓冲，也使接触贴合稳定。

《触滑电车接力触滑受电方法》“接力触滑受电方法”是，<直线受电枢>能力利用的再创新。

(1)图-5中，<直线受电枢>有效长度，<站段给电桩>布置间距，‘M节距模数’，布置L2≥L3+3M。

(2)图-6中件2A前移动，按图-5条件，可同时接触件3A与件3B，不间断输入电流。

(3)图-13《联动电刷\整流模块组阵列线路》特殊整流电路，允许多回路同时输入，即不间断受电。

《触滑电车纵极给电器主\被动避撞机构》主\被动避撞机构布置在图-8、图-11。

(1)由于件3<纵极给电器>在于共用车道内，其标高会低于4.5m，需设置《主被\动避免撞机构》。

(2)件9A置于车道站台，件7<供电装置座>紧固在<站段给电桩>横担端部，置于车道站台一侧。

(3)件6<水平摆转器>以件7-4<螺纹轴悬挂管>，装配在Z-z‘转摆座中轴线’，可0～55度顺时针摆转。

(4)件6-1<装配螺钉>将件5-6<近端联接座>与件6<水平摆转器>紧固为一体，件5-4<高程支撑边>及件3<纵极给电器>，能随件6<水平摆转器>摆转到车道外。

(6)避撞机构动作，在图-8中，件6-3<驱动\锁定齿轮>与件7<供电装置座>外周齿啮合。件6-4<减速电机>装配在件6-5<水平转摆座>轴孔中，驱动悬挂<纵极给电器>的机构，避让到车道外。当超高车辆磁撞件8<被动避撞杆>，件8也会将悬挂<纵极给电器>的机构推出车道。

(7)件7-4<螺纹轴悬挂管>内用于敷设电力线路。

Claims (9)

1.无轨电车沿线“取”电，电容车停站“等”电，路过即“受”电车，是说明书[030]综合创新结果，这种<路过即被充电技术>，能平衡性能根本改善，形成新类型公交电车→<直线受电枢蓄能车>→<触滑电车>；<触滑电车>以<站段给电桩>配置<纵极给电器>(电刷)供电，供电段‘xa-xb’、‘xb-xc’、‘xc-xa’等配电回路，对段内路过<触滑电车>同时供电。

2.图-7中，‘III电路’构成<纵极给电器>，‘II电路’<整流模块组阵列>构成<直线受电枢>，I为<电车线路>；III、II、I电路组合，形成移动触滑输电能力；电路原理借鉴‘多相桥式整流’，交流结线采用触滑方式，二极管特性确定，这种整流电路的输入状态，回路位置、回路个数可以随机确定，其滑触输电功能完善，构成<路过即被充电>电气基础。

3.<整流模块组阵列><直线受电枢>电路，交流输入阵列<滑触极板>两列布置，这种<整流模块>结线方式，能对各模块在线监测，提高<路过即被充电>装置的运行可靠性。

4.<路过即被充电><触滑电车>，车顶没有运动机构，静置<直线受电枢>受电；由车道旁布置的<站段给电桩>，配置<纵极给电器>供电，在图-4B H_X方向作滑触跟随，区别于无轨电车滑触状态，电车集电器作滑触跟随，两种跟随机构位置互为镜像，没有触滑运动机构的<触滑电车>，形成免操作接通\脱开电源的条件。

5.<路过即被充电>的触滑回路，区别于无(有)轨电车并列输入，件3<纵极给电器>‘Z₂-O₂-X₂给电面’与件2<直线受电枢>‘Z₁-O₁-X₁受电面’输入回路X方向纵列；图-6所示‘Z₂-O₂-X₂给电面’与‘Z₁-O₁-X₁受电面’待叠合；当件2<直线受电枢>随车X向前移动即进入图-6B状态，‘Z₂-O₂-X₂给电面’与‘Z₁-O₁-X₁受电面’贴合，在接触面形成前、后位置的电流回路，这种接触回路同一平布置的结构，使行驶状态接通与断开都容易。

6.<路过即被充电>的X方向触滑移动范围，由件2<直线受电枢>‘有效长度L₃’(L₃＝nM)，与件3-1q、件3-1h<减震群头刷>‘布置间距2M’确定；X方向的触滑条件见图-4A。

7.<路过即被充电>的触滑移动，图-4C G-G截面，<直线受电枢>‘宽度L₄’与<纵极给电器>‘宽度L₅’，Z向采用冗余配合，使行驶中<直线受电枢>易于接触<纵极给电器>。

8.<路过即被充电>大电流工作，图-4C(F)局部，<电刷头>置于<刷头蜂巢座>，在X向分多(五)排；图-7‘III部’分‘xa-(1\2\3)’xb-(1\2\3)’几供电回路，用于避弧控制。

9.<路过即被充电技术>是各方面突破的集成创新，说明书[041][042][043][044][045]各项涉及创新技术，保留技术在先权，内容同本案公开，随后分案专利申请。