CN109050323A - 一种储能式车辆及其自动充电检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能式车辆及其自动充电检测系统，该系统包括导电轨、信号发射器、信号接收器和充电装置。其中，信号接收器和信号发射器二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上，由于信号接收器和信号发射器在一定范围内才能实现信号的有效传输，因此，随着车辆的移动，这两个器件之间的信号传输状态不同，进而能够检测出车辆的进出站信号。相对于现有技术中，采用进站端和出站端分别设置检测装置来说，本系统采用一套器件即可完成检测，降低了某一检测装置故障的风险，进而降低了拉弧现象的产生，另外，进出站信号均由这一套器件产生，无论二者设置的位置如何，均不会产生信号重叠的情况，因此，降低了安装位置的难度。

Description

一种储能式车辆及其自动充电检测系统

技术领域

本发明涉及储能式车辆领域，特别是涉及一种储能式车辆及其自动充电检测系统。

背景技术

本申请中提到的储能式车辆主要是储能式轨道车辆，储能式轨道车辆的充电方式是硬线连接方式充电，为了保证车辆的安全，通常情况下，车辆进站后开始充电，出站后断电。

现有技术中，在车辆进站和出站的两端分别设置进站检测装置和出站检车装置，进站检测装置在检测到车辆进站后，将进站信号发送给充电装置，充电装置控制导电轨为车辆充电，当车辆出站后，出站检测装置检测到车辆出站后，将出站信号发送给充电装置，充电装置控制导电轨停止为车辆充电。在上述充电和断电过程中，由于需要依赖进站检测装置和出站检测装置的配合才能完全实现车辆的充电和断电，一旦二者之一出现故障，则导致车辆充电故障。例如，进站检测装置是正常运行的，当车辆进站时，充电装置控制导电轨为车辆充电，在充电过程中或之前，出站检测装置出现故障，当车辆出站时，充电装置未接收到出站信号，则继续为车辆充电，造成车辆出站后出现拉弧现象，甚至导致车辆储能单元器件损坏、导电轨轨面碳化等现象。并且由于进站检测装置和出站检测装置需要分别设置在进站和出站的两端，一旦设置位置不合理，在进行信号传递过程中，很可能导致同一时间进站信号和出站信号发生重叠、或者充电区域过短、进出站均发生拉弧等现象。

由此可见，如何提高充电过程的可靠性是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能式车辆及其自动充电检测系统，用于提高充电过程的可靠性，避免拉弧现象。

为解决上述技术问题，本发明提供一种储能式车辆自动充电检测系统，包括用于充电的导电轨、用于检测车辆进出站信号的信号发射器和信号接收器且二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上、与所述导电轨和所述信号接收器均连接的充电装置，用于依据所述信号接收器的进站信号和出站信号控制所述导电轨充电或断电。

优选地，所述信号接收器的信号接收范围为±45度。

优选地，所述信号发射器安装于所述车顶上，所述信号接收器设置于所述导电轨的平滑段的中心的正上方。

优选地，所述信号接收器与所述导电轨的垂直距离与所述导电轨的长度正相关。

优选地，所述信号接收器接收到所述进站信号的起点位于所述导电轨的平滑段内。

优选地，所述信号接收器接收到所述出站信号的终点均位于所述导电轨的平滑段内。

优选地，所述信号发射器安装于受流器的正下方。

优选地，所述信号发射器的数量为两个，分别设置在受流器的两侧，且关于车辆运行方向对称。

优选地，所述信号发射器和所述信号接收器均为射频信号器件。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种储能式车辆，包括车辆，还包括上述所述的储能式车辆自动充电检测系统。

本发明所提供的储能式车辆自动充电检测系统，包括导电轨、信号发射器、信号接收器和充电装置。其中，信号接收器和信号发射器二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上，由于信号接收器和信号发射器在一定范围内才能实现信号的有效传输，因此，随着车辆的移动，这两个器件之间的信号传输状态不同，进而能够检测出车辆的进出站信号。相对于现有技术中，采用进站端和出站端分别设置检测装置来说，本系统采用一套器件即可完成检测，降低了某一检测装置故障的风险，进而降低了拉弧现象的产生，另外，进出站信号均由这一套器件产生，无论二者设置的位置如何，均不会产生信号重叠的情况，因此，降低了安装位置的难度。

此外，本发明所提供的储能是车辆包括上述所述的储能式车辆自动充电检测系统，因此，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种储能式车辆自动充电检测系统的结构图；

附图标记如下：1为导电轨、2为信号发射器，3为信号接收器，4为充电装置，5为横梁，6为车辆，7为受流器，A为车辆驶入站台时信号接收器接收到信号的起点，B为车辆驶出站台时信号接收器接收到信号的终点，L为信号接收器所在的垂直线，S1为横梁与导电轨的垂直距离，S2为缓冲距离。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种储能式车辆及其自动充电检测系统，用于提高充电过程的可靠性，避免拉弧现象。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

图1为本发明实施例提供的一种储能式车辆自动充电检测系统的结构图。如图1所示，该系统包括用于充电的导电轨1、用于检测车辆进出站信号的信号发射器2和信号接收器3且二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上、与导电轨1和信号接收器2均连接的充电装置4，用于依据信号接收器3的进站信号和出站信号控制导电轨1充电或断电。

需要说明的是，图1中并未将车辆完整的线条画出，因为车辆本身结构不是本发明的关键点，具体可以参见现有技术。在图1中信号接收器3具体是设置在站台内，信号发射器2设置在车辆6的车顶上，具体的，信号接收器3是设置在站台内的一个横梁5上，为了方便拆装，信号接收器3通过可拆卸的连接方式设置在横梁5上。信号接收器3和信号发射器2共同完成车辆6进出站的检测。需要说明的是，信号接收器3和信号发射器2的安装位置是可以改变的，只要二者能够完成信号产生即可，换句话说，信号接收器3还可以设置在车顶上，信号发射器2设置在站台内，不影响本技术方案的实施。考虑到横梁5和导电轨1之间的垂直距离通常较近，因此作为优选地实施方式，信号发射器2和信号接收器3可以为射频信号器件，也就是说，信号发射器2发射的是射频信号，信号接收器3是能够接收射频信号的器件。射频信号在短距离范围内，具有信号传输稳定，抗干扰能力强的优点，且这种非接触式的传输方式适用于车辆6进出站的应用场景。可以理解的是，采用射频信号传输的方式，仅仅是一种具体的应用场景，并不代表只有这一种实施方式，例如，还可以是红外信号传输，本发明不再赘述。

在车辆6未进入站台内时，信号接收器3接收不到信号发射器2的信号，因此，其输出的信号表征车辆6未进站，例如可以为高电平信号，随着车辆6驶入站台后，当到达某一位置时，信号接收器3就可以接收到信号发射器2的信号，从而输出表征车辆6进站的信号，即进站信号，例如可以为低电平信号。充电装置4与信号接收器3连接，会实时接收信号接收器3输出的信号，当接收到进站信号后，控制导电轨1导电，此时，车顶上的受流器7通过导电轨1接收到电能，实现储能式车辆6的充电。经过一段时间后，随着车辆6驶出站台后，当到达某一位置时，信号接收器3再次接收不到信号发射器2的信号，从而输出表征车辆6出站的信号，即出站信号，例如可以为高电平信号。充电装置4与信号接收器3连接，会实时接收信号接收器3输出的信号，当接收到出站信号后，控制导电轨1断电，此时，车顶上的受流器7也就无法通过导电轨1接收电能，结束储能式车辆6的充电。

在一种具体实施方式中，信号发射器2可以实时发射信号，当然还可以受控制器的控制发射信号，例如控制器根据车辆6的行驶轨迹，在车辆6进入站台之前控制信号发射器2发射信号，以此可以降低信号发射器2的功耗。

在具体实施中，充电装置4会实时检测车辆6的电源电压是否在

350V-900V之间，如果否，则不充电，如果是，则检测是否有进站信号，如果有，则开始控制导电轨1充电，在充电过程中会判断充电电压是否达到最大值，如果是，则进行恒流限压充电，直到检测到有出站信号后，控制导电轨1断电。

本发明实施例提供的储能式车辆自动充电检测系统，包括导电轨、信号发射器、信号接收器和充电装置。其中，信号接收器和信号发射器二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上，由于信号接收器和信号发射器在一定范围内才能实现信号的有效传输，因此，随着车辆的移动，这两个器件之间的信号传输状态不同，进而能够检测出车辆的进出站信号。相对于现有技术中，采用进站端和出站端分别设置检测装置来说，本系统采用一套器件即可完成检测，降低了某一检测装置故障的风险，进而降低了拉弧现象的产生，另外，进出站信号均由这一套器件产生，无论二者设置的位置如何，均不会产生信号重叠的情况，因此，降低了安装位置的难度。

作为优选地实施方式，信号接收器3的信号接收范围为±45度。

本实施例中所述的±45度是指，车辆6驶入站台时信号接收器3接收到信号的起点A与信号接收器3的连线相对于信号接收器3所在的垂直线L之间的角度，以及车辆6驶出站台时信号接收器3接收到信号的终点B与信号接收器3的连线相对于信号接收器3所在的垂直线L之间的角度。当车辆6携带信号发射器2驶入站台后，信号发射器2出现在A处时，信号接收器3首次接收到信号发射器2的信号，即产生进站信号。随着车辆6继续前进，运行至图1所示的位置，即受流器7正好位于导电轨1的中点时，车辆6停止。然后经过一段时间后，车辆6再次启动，只要信号发射器2在A处和B处之间，信号接收器3均能够接收到信号，储能式车辆6均处于充电状态，当信号发射器2超过B处时，则信号接收器3就接收不到信号，此时，表明车辆6出站，即产生出站信号。

需要说明的是，本实施例中选取信号接收范围为±45度可以提高车辆进出站信号检测的准确性。

作为优选地实施方式，信号发射器2安装于车顶上，信号接收器3设置于导电轨1的平滑段的中心的正上方。

上文中对于信号发射器2和信号接收器3的设置位置进行了说明，本实施例不再赘述。在具体实施中，导电轨1通常是由平滑段和非平滑段组成，平滑段通常在中间位置，两侧是非平滑段，并且两侧的非平滑段均向上弯曲，具体可参见现有技术。导电轨1一旦有电，受流器7就会工作，如果受流器7从非平滑段开始就工作，再进入平滑段，容易造成拉弧现象。如图1所示，信号接收器3具体设置于导电轨1的平滑段的中心的正上方，使得受流器7开始工作到车辆6停止时，对应的与导电轨1的接触线路与车辆6起步到受流器7停止工作时，对应的与导电轨1的接触线路相同，不至于出现前期与大量的平滑段接触，后期仅有少量的平滑段接触。

作为优选地实施方式，信号接收器3与导电轨1的垂直距离与导电轨1的长度正相关。

如图1所示，信号接收器3与导电轨1的垂直距离为S1，可以理解的是，当信号接收器3的信号接收范围为定值后，例如±45度，则S1越大，需要导电轨1的长度就越大，反之，S1越小，需要导电轨1的长度就越小。因此，在具体实施中，如何选取S1，需要根据导电轨1的长度来确定。优选地，可以根据导电轨1的平滑段的长度来确定。如图1所示，信号接收器3接收到进站信号的起点位于导电轨1的平滑段内。信号接收器3接收到出站信号的终点均位于导电轨1的平滑段内。

但是事实上，并不是A和B之间的距离越大越好，也就是说S1并不是越大越好，这是由于考虑到非平滑段的不利影响，车辆6在行驶过程中，信号的传输需要一定的时间，例如充电装置4在接收到出站信号后，再到做出反应，需要一定的时间，如果S1设置的过大，则车辆6出站后，由于系统要反应一段时间，导致受流器7容易在非平滑段还处于工作状态，进而产生拉弧现象。因此，图1中，S2这段距离的设置需要根据车辆6上各器件协同工作所需要的反应时间而定。

本实施例中通过导电轨的长度来确定信号接收器与导电轨的垂直距离，使得信号接收器的安装位置更加合理。将信号接收器接收到进站信号的起点和信号接收器接收到出站信号的终点均位于导电轨的平滑段内，使得受流器在接收导电轨的电能时，均处于平滑段，降低拉弧现象的产生。

作为优选地实施方式，信号发射器2安装于受流器7的正下方。

该种安装位置可以避免信号发射器2安装位置偏离车辆6中心(指车辆6宽度方向上的中心)位置的情况，也能使用与多编组车辆6。同时车辆6不同方向驶入站台或车辆6对调后，此种自动充电方式也能使用，不需要进行其他调整。在具体实施中，除上述安装方式之外，还可以设置在受流器7的平行位置，这里的平行位置是相对于车辆6宽度方向而言的，即受流器7和信号发生器的连线与车辆6的宽度方向平行。

作为优选地实施方式，考虑到信号发生器随车辆6一起运行，工作环境相对于信号接收器3较为恶劣，容易受风沙、雨水的腐蚀，本实施例中，信号发射器2的数量为两个，两个信号发射器2择一工作，当其中一个故障后，另一个启用，具体的检查可以通过车辆6上的控制器实现，本实施例不再赘述。信号发射器2为两个时，分别设置在受流器7的两侧，且关于车辆6运行方向对称。

本发明还提供一种储能式车辆，包括车辆6，还包括上述任一实施例所述的储能式车辆自动充电检测系统。

关于储能式车辆自动充电检测系统的实施例在上文中均有详细描述，本实施例不再赘述。可以理解的是，本实施例中的车辆6即为现有技术中的车辆6，车辆6上的硬件均不需要更换。

本发明实施例提供的储能式车辆包括储能式车辆自动充电检测系统，该系统包括导电轨、信号发射器、信号接收器和充电装置。其中，信号接收器和信号发射器二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上，由于信号接收器和信号发射器在一定范围内才能实现信号的有效传输，因此，随着车辆的移动，这两个器件之间的信号传输状态不同，进而能够检测出车辆的进出站信号。相对于现有技术中，采用进站端和出站端分别设置检测装置来说，本系统采用一套器件即可完成检测，降低了某一检测装置故障的风险，进而降低了拉弧现象的产生，另外，进出站信号均由这一套器件产生，无论二者设置的位置如何，均不会产生信号重叠的情况，因此，降低了安装位置的难度。

以上对本发明所提供的储能式车辆及其自动充电检测系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，包括用于充电的导电轨、用于检测车辆进出站信号的信号发射器和信号接收器且二者中的一者设置于站台内，另一者安装于车顶上、与所述导电轨和所述信号接收器均连接的充电装置，用于依据所述信号接收器的进站信号和出站信号控制所述导电轨充电或断电。

2.根据权利要求1所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号接收器的信号接收范围为±45度。

3.根据权利要求2所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号发射器安装于所述车顶上，所述信号接收器设置于所述导电轨的平滑段的中心的正上方。

4.根据权利要求2所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号接收器与所述导电轨的垂直距离与所述导电轨的长度正相关。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号接收器接收到所述进站信号的起点位于所述导电轨的平滑段内。

6.根据权利要求5所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号接收器接收到所述出站信号的终点均位于所述导电轨的平滑段内。

7.根据权利要求3所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号发射器安装于受流器的正下方。

8.根据权利要求3所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号发射器的数量为两个，分别设置在受流器的两侧，且关于车辆运行方向对称。

9.根据权利要求1所述的储能式车辆自动充电检测系统，其特征在于，所述信号发射器和所述信号接收器均为射频信号器件。

10.一种储能式车辆，包括车辆，其特征在于，还包括权利要求1-9任意一项所述的储能式车辆自动充电检测系统。