CN108215930A - 一种能量回收利用交通系统 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种能量回收利用交通系统，包括车体、行驶通道、车载电磁感应接收装置、路载电磁感应接收装置、充电电池和电网；所述车体在所述行驶通道上行驶；所述车载电磁感应接收装置设置在所述车体上，所述路载电磁感应接收装置设置在所述行驶通道上；所述车载电磁感应接收装置与所述充电电池连接；所述路载电磁感应接收装置与所述电网连接。

Description

一种能量回收利用交通系统
技术领域
本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种能量回收利用交通系统。
背景技术
目前，磁悬浮交通按照轨道差别分为两种：感应板式磁悬浮交通和线圈绕组式磁悬浮交通。感应板对应于感应板式磁悬浮交通，轨道绕组对应于线圈绕组式磁悬浮交通。感应板式磁悬浮交通的车道通常为感应板，车载磁体或者车载绕组设置在车体上，由车载磁体、车载绕组、磁性履带或磁轮与车道上的感应板产生电磁感应来实现车体的非接触性悬浮、牵引和制动，例如申请号为2016103574011的专利的悬浮推进二合一磁悬浮系统以及美国的Magplane和Urban Maglev磁悬浮列车就属于感应板式磁悬浮交通，感应板为铝板。线圈绕组式磁悬浮交通是将轨道绕组沿着轨道连续分布，车载绕组则固定在车体上，由车载绕组与轨道绕组产生电磁感应来实现车体的非接触性悬浮、牵引和制动，例如以德国为代表的常导型磁悬浮列车和以日本为代表的超导型磁悬浮列车都属于线圈绕组式磁悬浮交通。以上两种磁悬浮交通都是借助电能通过电磁感应方式来实现车体的非接触性悬浮、牵引和制动，虽然有效地解决了磁悬浮交通的非接触性悬浮、牵引和制动问题，但是其能量(主要是电能)是单向流动的，对能量循环和回收利用以及节能环保问题考虑甚少，不是能源利用率低，就是没有进行能源回收利用。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明公开了一种能量回收利用交通系统，包括车体、行驶通道、车载电磁感应接收装置、路载电磁感应接收装置、充电电池和电网；所述车体在所述行驶通道上行驶；所述车载电磁感应接收装置设置在所述车体上，所述路载电磁感应接收装置设置在所述行驶通道上；所述车载电磁感应接收装置与所述充电电池连接；所述路载电磁感应接收装置与所述电网连接。
进一步地，所述车体为磁悬浮车体，车体上设置有磁性履带、磁轮和车载磁体或车载绕组，车载磁体用于车体的悬浮，磁性履带、磁轮和车载绕组为驱动件或驱动绕组，用于车体的驱动。
进一步地，所述路载电磁感应接收装置设置在所述感应板的下方或设置在所述轨道绕组周围。
进一步地，所述车载电磁感应接收装置和路载电磁感应接收装置均设置有电磁感应绕组。
进一步地，所述行驶通道包括路基、感应板和轨道绕组，所述感应板和轨道绕组设置在所述路基上。
进一步地，所述电网设置在路基上并与路灯连接。
进一步地，还包括隔离层，所述隔离层设置在所述感应板与所述路载电磁感应接收装置之间。
本发明的有益效果是：
一、具有颠覆性。通过本磁悬浮交通运输的能量循环与回收利用系统，可以将磁悬浮交通工具与行驶通道(轨道或车道)之间所产生的很大一部分电磁能收集起来，给行驶通道上的路灯、电子信息牌等用电设备供电，并可以与现有电网连接，把从行驶通道上收集起来的电能送入电网，或者再反馈给运行中的磁悬浮汽车和磁悬浮列车，或者给磁悬浮汽车和磁悬浮列车边走边充电，颠覆了传统交通运输的能源单向流动的旧模式，开启能量循环与回收利用的新模式，能够使大部分能量在一个系统内循环，达到节能降耗的目的，使整个车道变成一个巨大的发电厂。
二、能量的无线回收利用。采用电磁感应，实现强耦合、应对大气隙，可以实现能量的无线回收利用。
三、可以边走边进行能量回收或者边走边充电，操作方便。
四、具有低碳、节能、绿色、环保的特点。对于普通汽车来说，燃料产生的热能只有15％-40％能作为汽车的动能，剩余能量会在散热、摩擦过程中被白白浪费或者随高温尾气排走。而电动汽车则可以将70％以上的电能转化为动能，能源利用效率是燃油车的2-3倍；而磁悬浮交通的能源损耗，除了悬浮、牵引和制动的能耗，剩下的主要是涡流损耗和发热损耗，采用本磁悬浮交通运输的能量循环与回收利用系统，能够将很大一部分能量(包括涡流损耗)以电磁感应和无线充电的方式回收，达到节能降耗的目的。
五、弥补纯电动交通工具充电一次行驶距离短的不足。轨道绕组和车载绕组通过电磁感应方式对车载充电电池进行充电，达到边行驶边充电的目的，能够弥补纯电动交通工具特别是汽车充电一次行驶距离短的不足。
六、易于控制。尽管能量循环与回收利用的方式多种多样，但是比较容易控制的还是电能和电磁能。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是实施例一的正视图。
图2是实施例一的侧视图。
图3是实施例二的正视图。
图4是实施例二的侧视图。
图5是实施例三的示意图。
图中：10-车体、21-感应板、22-路基、31-车载电磁感应接收装置、32-路载电磁感应接收装置、40-充电电池、50-电网、60-车载磁体或车载绕组、70-磁性履带或磁轮、80-轨道绕组。
具体实施方式
实施例一
请参阅图1和2，本发明公开了一种能量回收利用交通系统，包括车体10、行驶通道、车载电磁感应接收装置31、路载电磁感应接收装置32、充电电池40和电网50；所述车体10在所述行驶通道上行驶；所述车载电磁感应接收装置31设置在所述车体10上，所述路载电磁感应接收装置32设置在所述行驶通道上；所述车体10上设置有车载磁体60；所述车载电磁感应接收装置31与所述充电电池40连接；所述路载电磁感应接收装置32与所述电网50连接。
所述车体为磁悬浮车体10，车体10上设置有磁性履带70和车载磁体60，车载磁体60用于车体的悬浮，磁性履带70为驱动件，用于车体的驱动。
所述行驶通道包括路基22和感应板21，所述感应板21设置在所述路基22上。所述感应板21为铝板或铜板等感应材料，感应板21对应于感应板式磁悬浮交通。所述电网50与路灯连接。所述车载磁体60为永久磁体、电磁体、超导磁体、稀土永磁体的其中一种或上述任意集中磁体的组合。
本实施例中，所述行驶通道包括路基22和感应板21，所述感应板21由铝、铜或其它不能被磁体吸引却能够产生感应磁场的材料制成。
所述车载电磁感应接收装置31通过导线与所述充电电池40连接，所述车载电磁感应接收装置31可以向所述充电电池40充电。
所述路载电磁感应接收装置32铺设在所述感应板21下方，所述路载电磁感应接收装置32与充电电池40、路灯和电子信息牌等用电设备连接。
所述路载电磁感应接收装置32和车载电磁感应接收装置31均设置有电磁感应绕组。
所述路载电磁感应接收装置32与所述感应板21之间设置有隔离层，所述隔离层为非导电导磁的非金属材料，所述隔离层将所述路载电磁感应接收装置32与所述感应板21隔离。
本实施例是与感应板式磁悬浮交通特别是与申请号为2016103574011专利申请的新型悬浮推进二合一磁悬浮系统相结合的实施例。本实施例的车体10为磁悬浮汽车，所述行驶通道为设置在路基22上的感应板21，感应板21为铝板，所述车体上设置有磁性履带70，所述车载磁体60设置在汽车底部，由车载磁体60、磁性履带70与行驶通道上的铝板产生电磁感应来实现汽车的非接触性悬浮、牵引和制动。与此同时，铝板里感应电流的磁场使车载电磁感应接收装置31产生感应电流，感应电流给磁悬浮汽车充电电池40边走边充电，或者输送进电网50；铝板里感应电流的磁场也使路载电磁感应接受系统32产生感应电流，感应电流输送进电网50或者给安装在路基22上的充电电池40充电，或者给路基22上的路灯、电子信息牌等用电设备供电。所述电网设置在路基上并与路灯连接。
本发明的有益效果是：
一、具有颠覆性。通过本磁悬浮交通运输的能量循环与回收利用系统，可以将磁悬浮交通工具与行驶通道(轨道或车道)之间所产生的很大一部分电磁能收集起来，给行驶通道上的路灯、电子信息牌等用电设备供电，并可以与现有电网连接，把从行驶通道上收集起来的电能送入电网，或者再反馈给运行中的磁悬浮汽车和磁悬浮列车，或者给磁悬浮汽车和磁悬浮列车边走边充电，颠覆了传统交通运输的能源单向流动的旧模式，开启能量循环与回收利用的新模式，能够使大部分能量在一个系统内循环，达到节能降耗的目的，使整个车道变成一个巨大的发电厂。
二、能量的无线回收利用。采用电磁感应，实现强耦合、应对大气隙，可以实现能量的无线回收利用。
三、可以边走边进行能量回收或者边走边充电，操作方便。
四、具有低碳、节能、绿色、环保的特点。对于普通汽车来说，燃料产生的热能只有15％-40％能作为汽车的动能，剩余能量会在散热、摩擦过程中被白白浪费或者随高温尾气排走。而电动汽车则可以将70％以上的电能转化为动能，能源利用效率是燃油车的2-3倍；而磁悬浮交通的能源损耗，除了悬浮、牵引和制动的能耗，剩下的主要是涡流损耗和发热损耗，采用本磁悬浮交通运输的能量循环与回收利用系统，能够将很大一部分能量(包括涡流损耗)以电磁感应和无线充电的方式回收，达到节能降耗的目的。
五、弥补纯电动交通工具充电一次行驶距离短的不足。轨道绕组和车载绕组通过电磁感应方式对车载充电电池进行充电，达到边行驶边充电的目的，能够弥补纯电动交通工具特别是汽车充电一次行驶距离短的不足。
六、易于控制。尽管能量循环与回收利用的方式多种多样，但是比较容易控制的还是电能和电磁能。
实施例二
请参阅图3和图4，本实施例也是与感应板式磁悬浮交通特别是与申请号为2016103574011的专利申请的新型悬浮推进二合一磁悬浮系统相结合的实施例。本实施例与实施例一的主要区别：车体10是磁悬浮列车，而不是磁悬浮汽车。所述行驶通道为设置在路基22上的感应板21，感应板21为铝板，感应板呈圆弧型，设计成圆弧型的主要目的是防止列车脱轨，所述路载电磁感应接收装置32设置在所述感应板21的下方，所述车体10上设置有磁性履带70，所述车载磁体60设置在列车上，由车载磁体60、磁性履带70与行驶通道上的铝板产生电磁感应来实现列车的非接触性悬浮、牵引和制动。与此同时，铝板里感应电流的磁场使车载电磁感应接收装置31产生感应电流，感应电流通过导线给充电电池40边走边充电或者输送进电网50；铝板里感应电流的磁场也使路载电磁感应接受系统32产生感应电流，感应电流送入电网50或者给安装在路基22沿线的充电电池40充电，或者给路基22沿线的路灯、电子信息牌等用电设备供电。
实施例三
请参阅图5，本实施例是与线圈绕组式磁悬浮交通相结合的实施例，例如以德国为代表的常导型磁悬浮列车和以日本为代表的超导型磁悬浮列车。本实施例与实施例二的主要区别：所述行驶通道上没有感应板，而是由路基和轨道绕组构成，所述轨道绕组80设置在路基22上，轨道绕组80沿轨道连续分布，而车载绕组60则设置在车体10上，车载绕组为驱动件或驱动绕组，用于车体的驱动。由车载绕组60与轨道绕组80产生电磁感应来实现列车的非接触性悬浮、牵引和制动。与此同时，轨道绕组80里感应电流的磁场使车载电磁感应接收装置31产生感应电流，感应电给充电电池40边走边充电或者输送进电网50；此外，所述路载电磁感应接收装置32设置在所述轨道绕组80下方，轨道绕组80里感应电流的磁场也使路载电磁感应接受系统32产生感应电流，感应电流输送进电网50或者给安装在轨道沿线的充电电池40充电，或者给轨道沿线上的路灯、电子信息牌等用电设备供电。
实施例四
本实施例与实施例一的唯一区别是用磁轮取代磁性履带70，磁轮为驱动件，用于车体的驱动，其他地方和实施例一基本上相同。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种能量回收利用交通系统，其特征在于：包括车体、行驶通道、车载电磁感应接收装置、路载电磁感应接收装置、充电电池和电网；所述车体在所述行驶通道上行驶；所述车载电磁感应接收装置设置在所述车体上，所述路载电磁感应接收装置设置在所述行驶通道上；所述车载电磁感应接收装置与所述充电电池连接；所述路载电磁感应接收装置与所述电网连接。
2.根据权利要求1所述的一种能量回收利用交通系统，其特征在于：所述车体为磁悬浮车体，车体上设置有磁性履带、磁轮、车载磁体或车载绕组，车载磁体用于车体的悬浮，磁性履带、磁轮和车载绕组为驱动件或驱动绕组，用于车体的驱动。
3.根据权利要求3所述的一种能量回收利用交通系统，其特征在于：所述路载电磁感应接收装置设置在所述感应板的下方或设置在所述轨道绕组周围。
4.根据权利要求1所述的一种能量回收利用交通系统，其特征在于：所述车载电磁感应接收装置和路载电磁感应接收装置均设置有电磁感应绕组。
5.根据权利要求1所述的一种能量回收利用交通系统，其特征在于：所述行驶通道包括路基、感应板和轨道绕组，所述感应板和轨道绕组设置在所述路基上。
6.根据权利要求1所述的一种能量回收利用交通系统，其特征在于：所述电网设置在路基上并与路灯连接。
7.根据权利要求1所述的一种能量回收利用交通系统，其特征在于：还包括隔离层，所述隔离层设置在所述感应板与所述路载电磁感应接收装置之间。
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CN115465311A (zh) * 2022-10-10 2022-12-13 重庆建筑科技职业学院 基于城市轨道交通轨行区的可再生发电储能系统

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