CN110065504B - 一种新能源轨道交通系统即时充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新能源轨道交通系统即时充电系统，包括轨道交通系统，所述轨道交通系统包括轨道梁和悬挂在轨道梁上的轨道交通工具；所述轨道梁固定在复式道路结构上；所述复式道路结构上设置有新能源集电模块，所述轨道梁内设置有第三轨，所述第三轨电连接有新能源集电模块，所述轨道交通工具还包括有第一蓄电池，所述第一蓄电池的充电端通过充电端子与所述第三轨连接，所述第三轨还电连接有第二蓄电池组，所述第二蓄电池组电连接有道路用电组件，本申请提供的新能源轨道交通系统即时充电系统，具有利用停车上下客的碎片化时间进行能源补充，延长了轨道交通的运载距离，同时具有能源利用率高，节能环保的优点。

Description

一种新能源轨道交通系统即时充电系统
技术领域
本发明涉及轨道交通的能源供给领域，具体涉及一种新能源轨道交通系统即时充电系统。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们越来越多的通过旅游度假的形式度过自己的假期时光。各城市通过如滨江道路、环湖公路、海景大道等基础道路建设，或在几个临近的人文景点之间设计旅游道路，为游客提供观景路线，从而达到促进旅游业发展的效果，同时还可以树立良好的旅游城市形象，打造城市形象名片方便城市形象的推广。
现有的部分景观线道路会设置景区轨道交通系统，或悬挂式观光交通系统，不仅可以作为城市的交通工具，缓解道路拥挤情况，而且可以作为城市的标志性风景方便城市形象推广。
现有的轨道交通为了提高灵活性，采用蓄电池作为电源供给，轨道交通的运载量一旦较大，会消耗较多的电能，蓄电池无法满足运行需求，导致运行距离短，使用较大容量的蓄电池会增加轨道交通工具的自重，实用性不高。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种新能源轨道交通系统即时充电系统，具有利用停车上下客的碎片化时间进行能源补充，延长了轨道交通的运载距离，同时具有能源利用率高，节能环保的优点。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种新能源轨道交通系统即时充电系统，包括轨道交通系统，所述轨道交通系统包括轨道梁和悬挂在轨道梁上的轨道交通工具；所述轨道梁固定在复式道路结构上；所述复式道路结构上设置有新能源集电模块，所述轨道梁内设置有第三轨，所述第三轨电连接有新能源集电模块，所述轨道交通工具还包括有第一蓄电池，所述第一蓄电池的充电端通过充电端子与所述第三轨连接，所述第三轨还电连接有第二蓄电池组，所述第二蓄电池组电连接有道路用电组件。
优选的，所述轨道梁为开口向下的厢梁，所述轨道交通工具包括转向架和悬挂在所述转向架下方的车厢，所述转向架支撑于所述轨道梁内；所述第三轨设置于所述轨道梁的上表面，并与所述轨道梁之间绝缘。
优选的，所述第一蓄电池包括依次连接的充电控制器、第三DC/DC模块和锂电池组，所述充电控制器连接所述充电端子。
优选的，所述充电端子固定设置在所述转向架的上表面，所述第三轨上设置有电极端子，所述电极端子弹性设置于所述第三轨上，所述电极端子与所述充电端子对应。
优选的，所述充电端子的下方设置有电磁铁，所述电磁铁与所述充电端子之间设置有瓷绝缘层，所述电磁铁电连接有控制开关，所述电极端子与所述第三轨之间设置有弹性连接装置，所述电极端子上至少包括有铁磁性金属层，并通过柔性线缆连接所述第三轨；
当所述电磁铁接通时，所述电极端子在所述电磁铁的磁性作用下向下移动与所述充电端子接触，当所述电磁铁断开时，所述电极端子在弹性连接装置的弹力作用下复位，与所述充电端子断开。
优选的，所述柔性线缆的长度大于所述第三轨与所述充电端子之间的最小距离
优选的，所述复式道路结构包括设置于路面的第一道路结构，所述第一道路结构的上方通过支撑结构设置有第二道路结构，所述轨道梁预埋在所述支撑结构上，所述新能源集电模块设置于所述第二道路结构上。
优选的，所述新能源集电模块包括太阳能发电模块组或/和风能发电模块组，相邻的若干个所述太阳能发电模块组或/和风能发电模块组电连接第一DC/DC单元，若干所述第一DC/DC单元均连接在所述第三轨上。
优选的，所述第二蓄电池组包括设置于所述复式道路结构上的若干第二蓄电池，每一所述第二蓄电池连接有一第二DC/DC模块，所述第二DC/DC模块用于调节第三轨至所述第二蓄电池上的电流电压，所述第二DC/DC模块和所述第二蓄电池之间连接有防过充保护模块。
优选的，所述道路用电组件至少包括路灯、信号灯、指示灯、道岔系统中的一种或多种，所述道路用电组件设置于所述复式道路结构上。
本申请与现有技术相比，其详细说明如下：
本申请公开了一种新能源轨道交通系统即时充电系统，包括设置在复式道路结构上的轨道交通工具，轨道交通工具的轨道梁内设置有第三轨，所述第三轨电连接有新能源集电模块，所述新能源集电模块利用新能源转化为电能后并入第三轨，所述第三轨传输电流，当第一蓄电池的充电端通过充电端子与第三轨连接时，第一蓄电池补充电能，本申请充分利用了新能源，通过多个新能源集电模块串联在第三轨上，使第三轨可以向第一蓄电池提供充足的电能，第一蓄电池用于对轨道交通工具提供电能，本申请可以有效延长轨道交通工具应用非动力电作为能源时的运行距离，利用轨道交通工具运行过程中的时间对第一蓄电池进行充电，可以实现第一蓄电池的轻量化，进一步减小轨道交通工具的自重。同时，第三轨还电连接有连接若干道路用电组件的第二蓄电池组，复式道路结构上的照明、信号控制等用电组件的电能也可以由第三轨及时补充。
第三轨设置于轨道梁内，并与轨道梁绝缘，由于轨道梁是厢梁，第三轨设置于轨道梁内可以有效提高第三轨的安全性能，可以避免外界杂物误触第三轨造成短路或第三轨损坏。
第一蓄电池包括充电控制器，所述充电控制器用于防止锂电池组过充，提高了锂电池组的安全性能，同时可以避免锂电池组对第三轨放点造成电能损失，第三DC/DC模块对第三轨通入锂电池组的直流电调压调流，保证了充电过程中的稳定性和安全性。
所述充电端子设置于转向架上，并可以与第三轨上的电极端子接触，当接触时，第三轨中的电能通过充电端子流入第一蓄电池。充电端子的下方还可设置有电磁铁，第三轨上间隔的设置电极端子，此时，电磁铁由控制开关控制通断，当轨道交通工具暂时停车时，电极端子与所述充电端子上下对应，电磁铁在控制开关的控制下接通，产生磁场，电极端子上的铁磁性金属层在磁场作用下使电极端子向下移动与充电端子对接，此时第一蓄电池连接第三轨开始充电；当控制开关断开，电磁铁磁场消失，电极端子在弹性连接装置的弹性作用下复位，与充电端子断开，第一蓄电池完成电能补充，该技术方案可以利用如轨道交通工具停车上下客时的碎片化时间即时充电，无需随时连接第三轨，此时可以有效延长轨道交通工具应用非动力电作为能源时的运行距离，具有效率高，利用率好的优点。
复式道路结构包括第一道路结构和第二道路结构，新能源集电模块设置于所述第二道路结构上，充分利用了第二道路结构水平高度较高，开阔无遮挡的环境优势，新能源集电模块包括太阳能发电模块组或/和风能发电模块组，新能源集电模块可以有较高的能源利用效率，若干太阳能发电模块组或/和风能发电模块组沿着第二道路结构设置，将转化得到的电能随时输送至第三轨中，应用于第一蓄电池和第二蓄电池组。
附图说明
图1为应用本发明的一种实施例的结构示意图；
图2为图1中轨道梁内的局部侧视示意图；
图3为本发明的系统部分示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，一种新能源轨道交通系统即时充电系统，包括设置于复式道路结构上的轨道交通系统，所述复式道路结构包括设置于路面的第一道路结构(11)，所述第一道路结构(11)的上方通过支撑结构(13)设置有第二道路结构(12)，所述轨道交通系统悬挂在所述支撑结构(13)上。其中，所述第一道路结构(11)主要用于机动车辆往返行驶，也用于非机动车辆和行人的往返通行；所述第二道路结构(12)用于非机动车和行人往返，行人和非机动车辆可以通过通道往返于第一道路结构(11)和第二道路结构(12)之间。所述支撑结构(13)为T型墩柱，所述T型墩柱的两侧为展开部，所述轨道交通系统悬挂在所述展开部上。
所述轨道交通系统包括轨道梁(21)和悬挂在轨道梁(21)上的轨道交通工具，所述轨道交通工具包括转向架(22)和车厢(23)。所述轨道梁(21)固定在所述支撑结构(13)上，可以通过紧固件安装在所述支撑结构(13)上，也可以预埋在所述支撑结构(13)上。所述轨道梁(21)具体为开口向下的U型梁，所述轨道梁(21)的下表面具有向内翻折的行走面，所述行走面上支撑有转向架(22)，所述转向架(22)悬挂有车厢(23)，所述转向架(22)中的驱动电机电连接有第一蓄电池(3)，所述第一蓄电池(3)用于作为所述转向架(22)上驱动电机的电源，使所述转向架(22)带动所述车厢(23)沿着所述轨道梁(21)行驶。
所述轨道梁(21)内还设置有第三轨(4)，所述第三轨(4)沿着所述轨道梁(21)的延伸方向设置，所述第三轨(4)设置于所述轨道梁(21)的上表面，所述第三轨(4)与所述轨道梁(21)之间绝缘。
所述复式道路结构上设置有新能源集电模块，所述新能源集电模块优选设置于第二道路结构(12)上，所述新能源集电模块包括太阳能发电模块组(51)或/和风能发电模块组(52)。如图1所示，作为本申请的优选实施例，所述新能源集电模块包括太阳能发电模块组(51)和风能发电模块组(52)，太阳能发电模块组(51)和风能发电模块组(52)设置于第二道路结构(12)的路灯上。不仅可以有效减小新能源集电模块安装结构的造价，而且一体化程度高，节约了第二道路结构上的路面空间。作为本申请的其他实施例，图1中的风能发电模块(51)还可以单独设置，所述太阳能发电模块组(52)还可以覆盖在第二道路结构(12)的左右两侧或覆盖在第二道路结构(12)上方的遮阳顶棚上，本领域技术人员在本申请的公开内容基础上可以对此作出改进，故附图中未示出该种实施例。
相邻的若干个所述太阳能发电模块组(51)或/和风能发电模块组(52)电连接有第一DC/DC单元(53)，若干所述第一DC/DC单元(53)均电连接在所述第三轨(4)上。所述太阳能发电模块组(51)和风能发电模块组(52)分别用于将太阳能和风能转化为电能，并通过第一DC/DC单元(53)调压调流后并入第三轨(4)中。
所述第一蓄电池(3)包括依次连接的充电控制器(31)、第三DC/DC模块(32)和锂电池组(33)，所述充电控制器(31)连接有充电端子(34)，所述充电端子(34)设置在所述转向架(22)的上表面。所述第三轨(4)上间隔设置有电极端子(41)。所述充电控制器(31)用于当所述充电端子(34)与电极端子(41)接通时，所述第三轨(4)上的直流电流单方向从所述锂电池组(33)的充电端充入锂电池组(33)，当所述电极端子(41)与所述充电端子(34)断开时，所述第一蓄电池(3)停止补充电量。所述第三DC/DC模块(32)用于调节通入所述锂电池组(33)的电流和电压，所述锂电池组(33)用于存储所述第三轨(4)上通入的直流电对其存储的电量进行补充。
所述充电端子(34)固定设置在所述转向架(22)上，所述充电端子(34)的下方设置有电磁铁(35)，所述电磁铁(35)电连接有控制开关(36)，所述电磁铁(35)和所述充电端子(34)之间设置有瓷绝缘层(37)，所述瓷绝缘层(37)用于使所述电磁铁(35)和充电端子(34)之间绝缘，避免充电端子(34)接入第三轨(4)时，电磁铁(35)收到第三轨(4)通入的直流电的影响产生故障。所述电极端子(41)上至少包括有铁磁性金属层(42)，并通过柔性线缆(43)连接所述第三轨(4)，所述电极端子(41)与所述第三轨(4)之间设置有弹性连接装置(44)，所述电极端子(41)在自身重力下与所述充电端子(34)之间保持断开，所述柔性线缆(43)的长度大于所述第三轨(4)与所述充电端子(34)之间的最小距离。
电极端子(41)包括有铁磁性金属层(42)，其它部分可以铁磁性金属也可以为铝或者铜制成的薄层，提高电极端子的导电性，铁磁性金属层(42)使其能够在电磁铁(35)的磁场作用下形成可被磁场控制的接触端子。
所述控制开关(36)用于控制所述电磁铁(35)的通断，当所述电磁铁(35)闭合时，所述电极端子(41)在电磁铁(35)的磁场作用下向下与所述充电端子(34)对接，弹性连接装置(44)被拉伸；此时第一蓄电池(3)接入第三轨(4)进行充电；当所述电磁铁(35)断开时，所述电磁铁(35)的磁场消失，弹性连接装置(44)的弹力使所述电极端子(41)复位，所述电极端子(41)与所述充电端子(34)之间保持断开。
所述第三轨(4)还电连接有第二蓄电池组(6)，所述第二蓄电池组(6)电连接有道路用电组件(7)。所述第二蓄电池组(6)包括设置于所述复式道路结构上的若干第二蓄电池(61)，每一所述第二蓄电池(61)连接有一第二DC/DC模块(62)，所述第二DC/DC模块(62)电连接若干道路用电组件(7)，所述第二DC/DC模块(62)用于调节所述第二蓄电池(61)至道路用电组件(7)的电流电压，所述第三轨(4)和所述第二蓄电池(61)之间连接有防过充保护模块(63)，所述防过充保护模块(63)用于控制第三轨(4)向第二蓄电池(61)充电，防止第二蓄电池(61)过充。
所述道路用电组件(7)至少包括路灯(71)、信号灯(72)、指示灯(73)、道岔系统(74)中的一种，所述路灯(71)用于对复式道路结构进行照明，所述信号灯(72)用于第一道路结构(11)或第二道路结构(12)的交通管控，所述指示灯(73)优选应用于第二道路结构(12)上的引导指示，所述道岔系统(74)应用于轨道梁(21)内，用于轨道交通工具的转向、变道等。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新能源轨道交通系统即时充电系统，包括轨道交通系统，其特征在于，所述轨道交通系统包括轨道梁(21)和悬挂在轨道梁(21)上的轨道交通工具；所述轨道梁(21)固定在复式道路结构上；所述复式道路结构包括设置于路面的第一道路结构(11)，所述第一道路结构(11)的上方通过支撑结构(13)设置有第二道路结构(12)；所述复式道路结构上设置有新能源集电模块，所述轨道梁(21)内设置有第三轨(4)，所述第三轨(4)电连接有新能源集电模块，所述轨道交通工具还包括有第一蓄电池(3)，所述第一蓄电池(3)的充电端通过充电端子(34)与所述第三轨(4)连接，所述第三轨(4)还电连接有第二蓄电池组(6)，所述第二蓄电池组(6)电连接有道路用电组件(7)；
所述轨道交通工具包括转向架(22)；所述充电端子(34)固定设置在所述转向架(22)的上表面，所述第三轨(4)上设置有电极端子(41)，所述电极端子(41)弹性设置于所述第三轨(4)上，所述电极端子(41)与所述充电端子(34)对应；
所述充电端子(34)的下方设置有电磁铁(35)，所述电磁铁(35)与所述充电端子(34)之间设置有瓷绝缘层(37)，所述电磁铁(35)电连接有控制开关(36)，所述电极端子(41)与所述第三轨(4)之间设置有弹性连接装置(44)，所述电极端子(41)上至少包括有铁磁性金属层(42)，并通过柔性线缆(43)连接所述第三轨(4)；
电磁铁(35)用于当接通时，使所述电极端子(41)在所述电磁铁(35)的磁场作用下向下移动与所述充电端子(34)接触，电磁铁(35)断开时，所述弹性连接装置(44)用于使电极端子(41)在弹性连接装置(44)的弹力作用下复位，与所述充电端子(34)断开。
2.根据权利要求1所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述轨道梁(21)为开口向下的厢梁，所述轨道交通工具还包括悬挂在所述转向架(22)下方的车厢(23)，所述转向架(22)支撑于所述轨道梁(21)内；所述第三轨(4)设置于所述轨道梁(21)的上表面，并与所述轨道梁(21)之间绝缘。
3.根据权利要求1所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述第一蓄电池(3)包括依次连接的充电控制器(31)、第三DC/DC模块(32)和锂电池组(33)，所述充电控制器(31)连接所述充电端子(34)。
4.根据权利要求1所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述柔性线缆(43)的长度大于所述第三轨(4)与所述充电端子(34)之间的最小距离。
5.根据权利要求1所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述轨道梁(21)预埋在所述支撑结构(13)上，所述新能源集电模块设置于所述第二道路结构(12)上。
6.根据权利要求5所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述新能源集电模块包括太阳能发电模块组(51)或/和风能发电模块组(52)，相邻的若干个所述太阳能发电模块组(51)或/和风能发电模块组(52)电连接第一DC/DC单元(53)，若干所述第一DC/DC单元(53)均连接在所述第三轨(4)上。
7.根据权利要求1所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述第二蓄电池组(6)包括设置于所述复式道路结构上的若干第二蓄电池(61)，每一所述第二蓄电池(61)连接有一第二DC/DC模块(62)，所述第二DC/DC模块(62)用于调节第三轨(4)至所述第二蓄电池(61)上的电流电压，所述第二DC/DC模块(62)和所述第二蓄电池(61)之间连接有防过充保护模块(63)。
8.根据权利要求7所述的一种新能源轨道交通系统即时充电系统，其特征在于，所述道路用电组件(7)至少包括路灯(71)、信号灯(72)、指示灯(73)、道岔系统(74)中的一种或多种，所述道路用电组件(7)设置于所述复式道路结构上。
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