CN112297853B - 用于轨道交通系统的充电系统和轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通系统的充电系统和轨道交通系统，轨道交通系统包括轨道和沿轨道行驶的车辆，充电系统包括取流器、授流器、信号接触器和信号采集器，取流器设于车辆，授流器设于轨道且适于与取流器电连接，信号接触器设于车辆，信号采集器设于轨道且构造成适于与信号接触器接触式电连接以采集信号，信号采集器与授流器通信，以使授流器根据信号采集器采集的信号对车辆充电。根据本发明的用于轨道交通系统的充电系统，结构简单、信号传输稳定，便于提升自动化程度，降低人工成本。

Description

用于轨道交通系统的充电系统和轨道交通系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种用于轨道交通系统的充电系统和轨道交通系统。

背景技术

相关技术中，轨道车辆例如有轨电车通过充电刀和充电槽的配合进行充电，充电槽安装在轨道梁上，充电槽为两片不锈钢片通过伸缩机构固定在绝缘外壳上，充电刀安装在车辆上，充电刀为铜质刀片状结构，在车辆进站或进入车辆段充电位后将充电刀顺利导入充电槽。

然而，充电刀和充电槽之间会产生刚性碰撞和摩擦，使得车辆在行驶 过程中噪音较大，而且槽型轨道梁对噪音还具有放大作用，乘客体验欠佳；而且充电槽的不锈钢片通过伸缩机构固定在 绝缘外壳上，使得充电槽的横向尺寸大，从而在安装完充电槽后，无法在轨道梁旁设置其他信号设备，使得车地通讯只能通过无线传输，信号传输不稳定。

此外，车辆停站后需运维人员在车站内手动操作给车辆充电，自动化程度低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于轨道交通系统的充电系统，所述充电系统结构简单、信号传输稳定，便于提升自动化程度，降低人工成本。

本发明还提出一种具有上述充电系统的轨道交通系统。

根据本发明第一方面的用于轨道交通系统的充电系统，所述轨道交通系统包括轨道和沿所述轨道行驶的车辆，所述充电系统包括：取流器，所述取流器设于所述车辆；授流器，所述授流器设于所述轨道且适于与所述取流器电连接；信号接触器，所述信号接触器设于所述车辆；信号采集器，所述信号采集器设于所述轨道且构造成适于与所述信号接触器接触式电连接以采集信号，所述信号采集器与所述授流器通信，以使所述授流器根据所述信号采集器采集的信号对所述车辆充电。

根据本发明的用于轨道交通系统的充电系统，结构简单，提升了电池管理系统与授流器之间信号传输的抗干扰性，保证车地通讯的信号传输稳定、准确；而且充电系统无需运维人员手动操作，提升了充电系统的自动化程度，降低了人工成本。

根据本发明的一些实施例，所述信号采集器包括沿所述轨道的宽度方向间隔设置的 canH端和canL端。

根据本发明的一些实施例，所述信号采集器还包括设在所述canH端和所述canL端之间的can0端。

根据本发明的一些实施例，所述信号采集器适于设在所述轨道的两个轨道梁之间且靠近其中一个所述轨道梁设置。

根据本发明的一些实施例，所述授流器包括正授流轨和负授流轨，所述正授流轨和所述负授流轨分别设在所述轨道的两个轨道梁的内侧面上，且所述正授流轨和所述负授流轨的设置高度不同。

根据本发明的一些实施例，一个所述授流器与一个所述信号采集器构成一组充电组，所述充电系统至少包括第一充电组和第二充电组两个所述充电组，所述第一充电组和所述第二充电组沿所述轨道的直线轨道段间隔设置且中心对称。

根据本发明的一些实施例，所述信号接触器适于设在所述车辆的转向架上。

根据本发明的一些实施例，所述取流器包括正取流机构和负取流机构，且适于设在所述车辆的转向架上。

根据本发明的一些实施例，所述负取流机构、所述正取流机构以及所述信号接触器的结构相同。

根据本发明的一些实施例，所述信号接触器与所述车辆的电池管理系统电连接。

根据本发明的一些实施例，所述信号接触器包括：接电件和导向件，所述接电件相对所述车辆可运动且与所述车辆的电池管理系统电连接，所述导向件设在所述接电件的纵向两端，且用于将所述信号采集器导向至与所述接电件接触式电连接。

根据本发明第二方面的轨道交通系统，包括根据本发明上述第一方面的用于轨道交通系统的充电系统。

根据本发明的轨道交通系统，通过采用上述的充电系统，使用可靠，便于提升轨道交通系统的自动化程度，降低人工成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的轨道交通系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的充电系统的安装示意图；

图3是图2中所示的信号接触器的结构示意图；

图4是图3中所示的信号接触器的另一个结构示意图；

图5是图3中所示的信号接触器的又一个结构示意图；

图6是图3中所示的信号接触器的再一个结构示意图；

图7是图2中所示的正授流轨的结构示意图；

图8是图7中所示的正授流轨的另一个结构示意图；

图9是图7中所示的正授流轨的又一个结构示意图；

图10是根据本发明一个实施例的充电系统的布置示意图；

图11是根据本发明另一个实施例的充电系统的布置示意图；

图12是根据本发明又一个实施例的充电系统的布置示意图。

附图标记：

轨道交通系统1000；

充电系统100；充电组101；

第一充电组101a；第二充电组101b；第三充电组101c；第四充电组101d；

轨道200；凹槽200a；

轨道梁201；直线轨道段202；

车辆300；电池管理系统301；转向架302；车体303；

取流器1；正取流机构11；负取流机构12；

授流器2；正授流轨21；负授流轨22；

绝缘座211；导引斜面211a；斜槽211b；绝缘圈211c；绝缘块2111；授流板212；

信号接触器3；接触头30；第一接触头30a；第二接触头30b；第三接触头30c；

接电件31；导向件32；固定座33；安装部331；连接轴332；

移动座34；接线端341；连杆35；

复位件36；限位件37；

信号采集器4；canH端41；canL端42；can0端43。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参照附图描述根据本发明实施例的用于轨道交通系统1000的充电系统100，其中，轨道交通系统1000可以包括轨道200和沿轨道200行驶的车辆300。

如图1和图2所示，充电系统100可以包括取流器1和授流器2，取流器1设于车辆300，授流器2设于轨道200且授流器2适于与取流器1电连接。例如，取流器1可以固定设在车辆300上，车辆300沿轨道200行驶时，取流器1可以跟随车辆300移动；授流器2可以固定设在轨道200上，例如授流器2可以固定设在轨道200的位于车站的部分上、也可以设在车辆段上，当车辆300沿轨道200行驶至安装有授流器2的轨道段时，授流器2可以与取流器1接触使得授流器2与取流器1电连接，当车辆300沿轨道 200驶离上述轨道段时，授流器2可以与取流器1分离使得授流器2与取流器1之间断开电连接。

需要说明的是，授流器2与取流器1电连接，可以指授流器2与取流器1之间可以电导通，此时授流器2可以处于通电状态、也可以处于断电状态；换言之，当授流器2 与取流器1电连接、且授流器2处于通电状态时，授流器2可以对车辆300充电。

充电系统100还可以包括信号接触器3和信号采集器4，信号接触器3设于车辆300，信号采集器4设于轨道200且信号采集器4构造成适于与信号接触器3接触式电连接以采集信号，信号采集器4与授流器2通信，以使授流器2根据信号采集器4采集的信号对车辆300充电。其中，信号接触器3适于与车辆300的电池管理系统301直接电连接、或者通过其他部件与电池管理系统301间接电连接，实现信号接触器3与电池管理系统 301之间的通信；当然，信号接触器3还可以与电池管理系统301以外的其他控制系统通信连接以实现信号的传递。下面以信号接触器3与电池管理系统301电连接为例进行说明。

例如，如图1和图2所示，信号接触器3可以固定设在车辆300上；当车辆300行驶至充电位时，信号接触器3和信号采集器4接触、且授流器2与取流器1可以电连接，此时车辆300的电池管理系统301与授流器2可以通信，电池管理系统301可以通过信号接触器3和信号采集器4向授流器2传递信号，授流器2根据信号采集器4采集的信号对车辆300充电；当车辆300驶离充电位时，信号接触器3和信号采集器4分离、且授流器2与取流器1可以断开电连接。

根据本发明的用于轨道交通系统1000的充电系统100，通过将信号采集器4构造成适于与信号接触器3接触式电连接以采集信号，使得信号采集器4与信号接触器3之间形成硬线接触，便于实现电池管理系统301与授流器2之间的硬线连接，结构简单，提升了电池管理系统301与授流器2之间信号传输的抗干扰性，保证车地通讯的信号传输稳定、准确，进而便于保证轨道交通系统1000的使用可靠性；而且信号采集器4与信号接触器3接触后，授流器2根据信号采集器4采集的信号对车辆300充电，使得充电系统100无需运维人员手动操作，提升了充电系统100的自动化程度，便于实现对车辆 300的自动充电功能，降低了人工成本。

在本发明的一些实施例中，如图2、图10-图12所示，信号采集器4包括沿轨道200的宽度方向间隔设置的canH端41和canL端42，canH端41可以对应于高电平，canL端42 可以对应于低电平，信号接触器3可以包括沿轨道200的宽度方向间隔设置的第一接触头 30a和第二接触头30b；当信号接触器3与信号采集器4接触时，第一接触头30a可以与canH 端41接触、第二接触头30b可以与canL端42接触，信号接触器3与信号采集器4之间can 连接，便于简化信号采集器4和信号接触器3的结构，且进一步保证了信号接触器3与信号采集器4之间的硬线接触的可靠性，提升了信号接触器3与信号采集器4之间信号传输的抗干扰性能，同时便于实现数据通信的实时性，使得授流器2可以及时接收信号采集器4采集的信号，便于简化充电系统100的控制逻辑。

进一步地，如图2、图10-图12所示，信号采集器4还包括设在canH端41和canL 端42之间的can0端43，can0端43可以对应于参考电平，且can0端43可以与canH端41、 canL端42分别间隔设置，此时信号接触器3还可以包括第三接触头30c，第三接触头30c 设在第一接触头30a和第二接触头30b之间；当信号接触器3与信号采集器4接触时，第三接触头30c可以与can0端43接触，避免信号的失真、乱码，进一步保证了信号稳定、准确传递。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，轨道200可以包括平行设置的两个轨道梁201，两个轨道梁201之间可以限定出凹槽200a，信号采集器4适于设在轨道200 的两个轨道梁201之间，此时信号采集器4可以设在凹槽200a的底壁上，使得充电系统100 结构较为紧凑，便于节省占用空间，且信号采集器4靠近其中一个轨道梁201设置，即在轨道200的宽度方向上，信号采集器4与两个轨道梁201之间的距离不等，使得在轨道200的宽度方向上、信号采集器4可以偏离于轨道200的宽度中心面设置，从而避免了车辆300掉头时、信号采集器4与信号接触器3之间反接而损坏信号采集器4和信号接触器3。

可以理解的是，当车辆300沿轨道200单向行驶时，则车辆300在设置信号采集器4的轨道200上单向行驶，如果信号采集器4设在轨道200的两个轨道梁201之间，则信号采集器4的设置位置较为灵活，信号采集器4可以设在轨道200宽度方向的中央、也可以偏离于轨道200的宽度中心面设置。

在本发明的一些实施例中，如图1、图2和图10-图12所示，授流器2包括正授流轨21和负授流轨22，正授流轨21和负授流轨22分别设在轨道200的两个轨道梁201的内侧面上，即正授流轨21可以设在轨道200的其中一个轨道梁201的朝向另一个轨道梁201的侧面上、负授流轨22可以设在轨道200的上述另一个轨道梁201的朝向上述其中一个轨道梁201的侧面上；两个轨道梁201之间可以限定出凹槽200a，正授流轨21和负授流轨22 可以分别设在凹槽200a的宽度方向的两侧壁上，以便于正授流轨21和负授流轨22分别与取流器1电连接，而且相对于传统技术中将充电槽设在凹槽200a的底壁上导致充电槽布置不合理，本申请中的充电系统100布置合理，有效利用了凹槽200a的空间，以便于布置信号采集器4，保证车地通讯信号传输稳定。

其中，授流器2可以通过电缆与变电所充电柜连接，以给车辆300提供高压电，正授流轨21和负授流轨22可以分别对应于授流器2的正极端和负极端；例如，当授流器2通电时，正授流轨21和负授流轨22之间可以形成DC750V的高压，但不限于此。

例如，如图2所示，正授流轨21和负授流轨22的设置高度不同，也就是说，在上下方向上、正授流轨21和负授流轨22分别处于不同的高度位置，则在上下方向上、正授流轨 21可以位于负授流轨22的上方或者负授流轨22可以位于正授流轨21的上方，从而避免了车辆300掉头时、授流器2与取流器1之间反接导致短路而损坏充电系统100，保证了充电系统100的使用可靠性。

可以理解的是，当车辆300沿轨道200单向行驶时，则车辆300在设置授流器2的轨道 200上单向行驶，如果正授流轨21和负授流轨22分别设在轨道200的两个轨道梁201的内侧面上，则信号采集器4的设置位置较为灵活，正授流轨21和负授流轨22的设置高度可以相同、也可以不同。

此外，授流器2根据信号采集器4采集的信号对车辆300充电时，可以包括但不限于此，授流器2根据采集的信号决定授流器2的通电时刻以及通电时间，同时授流器2可以根据车辆300的电池管理系统301预设的充电曲线自主决定充电电流的大小，以给车辆300的动力电池充电，从而保证充电效率，且充电电流与动力电池相匹配，以保护车辆300的动力电池，避免动力电池烧坏；换言之，只要信号接触器3与信号采集器4接触，则信号接触器3与信号采集器4接通，使得授流器2与车辆300例如电池管理系统301之间实现信号交互，此时授流器2可以未通电，当满足一定条件(例如，可以包括授流器2与取流器1是否反接、车辆300是否需要充电等)后，授流器2通电以对车辆300充电，从而可以进一步避免了授流器2与取流器1之间反接导致短路。

其中，当信号接触器3与信号采集器4接触时，授流器2与取流器1电连接，此时可以控制授流器2的状态，例如控制授流器2从断电状态切换至通电状态以对车辆300充电。

在本发明的一些实施例中，如图10-图12所示，轨道200可以具有直线轨道段202，一个授流器2与一个信号采集器4构成一组充电组101，一组充电组101可以对应车辆300 的一节编组设置，充电系统100至少包括第一充电组101a和第二充电组101b两个充电组 101，第一充电组101a和第二充电组101b沿直线轨道段202间隔设置且第一充电组101a和第二充电组101b中心对称。由此，当车辆300在直线轨道段202上掉头时，保证信号接触器3与信号采集器4仍可以正确接触，避免反接，且授流器2与取流器1之间也可以正确电连接。

例如，在图10的示例中，车辆300可以为两编组车辆300，充电系统100可以包括两个充电组101，两个充电组101可以沿直线轨道段202的长度方向间隔布置，两个充电组101分别为第一充电组101a和第二充电组101b，每个充电组101包括一个授流器2和一个信号采集器4，第一充电组101a的授流器2与第二充电组101b的授流器2关于直线轨道段202 的中点中心对称布置，且第一充电组101a的信号采集器4与第二充电组101b的信号采集器 4关于直线轨道段202的中点中心对称布置。

需要说明的是，充电系统100至少包括两个充电组101，可以理解为充电系统100可以包括两组充电组101、也可以包括两组以上充电组101。当充电系统100包括三组或三组以上充电组101时，其中至少两组充电组101可以关于直线轨道段202的中点中心对称，其余充电组101的布置可以根据实际需求具体设置；可以理解的是，多个充电组101可以分别对应不同编组，则车辆300的编组数量可以大于或等于充电组101的数量。

例如，在图11和图12的示例中，车辆300可以为四编组车辆，充电系统100可以包括四个充电组101，四个充电组101分别为第一充电组101a、第二充电组101b、第三充电组101c和第四充电组101d，第一充电组101a、第三充电组101c、第四充电组101d和第二充电组101b可以沿直线轨道段202的长度方向依次间隔布置，每个充电组101包括一个授流器2和一个信号采集器4，第一充电组101a的授流器2与第二充电组101b的授流器2关于直线轨道段202的中点中心对称布置，且第一充电组101a的信号采集器4与第二充电组101b 的信号采集器4关于直线轨道段202的中点中心对称布置，第三充电组101c的授流器2与第四充电组101d的授流器2关于直线轨道段202的中点中心对称布置，且第四充电组101d 的信号采集器4与第四充电组101d的信号采集器4关于直线轨道段202的中点中心对称布置。

其中，当信号采集器4在轨道的宽度方向上偏离于轨道200的宽度中心面设置时，第一充电组101a的信号采集器4和第三充电组101c的信号采集器4可以靠近同一个轨道梁201 设置、也可以靠近不同的轨道梁201设置。

在本发明的一些可选实施例中，在图1的示例中，车辆300可以包括车体303和转向架302，转向架302可以设在车体303的顶部或底部等。在车辆300的运行过程中，由于需要保证车体303内乘客的舒适性，车体303与转向架302之间可以设置减振器、或阻尼器等缓冲减振结构，以吸收振动冲击能量，使得车体303存在一定的浮动，且车体303的浮动幅度大于转向架302的浮动幅度，此时可以将信号接触器3适于设在车辆300的转向架 302上，使得信号接触器3可以跟随转向架302的移动而移动，从而避免了信号接触器3浮动过大而影响信号接触器3与信号采集器4之间的接触式电连接，保证信号接触器3与信号采集器4接触可靠，进一步保证了信号传输的稳定性。

其中，转向架302可以为非动力转向架，非动力转向架上可以无需装设牵引电机和减速箱等，使得非动力转向架上具有较大的安装空间，将信号接触器3设在非动力转向架上，可以有效利于非动力转向架上的安装空间，以提升空间利用率，便于信号接触器3的布置。

当然，信号接触器3还可以设在车辆300上的其他位置，而不限于此。

在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，取流器1包括正取流机构11和负取流机构12，正取流机构11和负取流机构12可以沿轨道200的宽度方向(例如，图1 中的AA’方向)间隔设置，且取流器1适于设在车辆300的转向架302上，取流器1可以跟随转向架302的移动而移动，避免了取流器1浮动过大而影响取流器1与授流器2之间的电连接，保证取流器1与授流器2之间电连接可靠，保证充电系统100对车辆300稳定充电。

其中，转向架302可以为非动力转向架，以有效利用非动力转向架上的安装空间，提升空间利用率，方便取流器1的布置；取流器1可以理解为集电器、或受电靴。

在本发明的一些可选实施例中，如图2-图6所示，负取流机构12、正取流机构11以及信号接触器3的结构相同，从而负取流机构12、正取流机构11和信号接触器3在加工过程中，可以采用同一套模具进行加工，降低成本，同时提升了加工效率，而且简化了信号接触器3的结构，便于信号接触器3的设计、加工。

需要说明的是，负取流机构12、正取流机构11以及信号接触器3的结构相同，可以理解为，负取流机构12、正取流机构11以及信号接触器3的结构大致相同，则信号接触器3的结构的大部分可以与负取流机构12、正取流机构11的结构的大部分相同，为保证信号接触器3的使用功能，可以在负取流机构12的基础上进行略微改进以形成信号接触器3；但不限于此。

可以理解的是，负取流机构12、正取流机构11和信号接触器3采用的材料可以相同、也可以不同。

在本发明的一些实施例中，信号接触器3适于与车辆300的电池管理系统301电连接，则充电系统100在使用时，信号接触器3与电池管理系统301电连接，而由于信号采集器4与授流器2通信，从而有效实现了电池管理系统301与授流器2之间的硬线连接，进一步提升了电池管理系统301与授流器2之间信号传输的抗干扰性，进一步保证车地通讯的信号传输稳定、准确。

例如，如图2-图6所示，信号接触器3包括接电件31和导向件32，接电件31相对车辆300可运动，使得接电件31在运动过程中可以改变接电件31与车辆300的相对位置，且接电件31与车辆300的电池管理系统301电连接，导向件32设在接电件31的纵向两端，则沿轨道200的长度方向(例如，图10中的BB’方向)、导向件32设在接电件31的两端，两个导向件32可以在信号接触器3朝向信号采集器4的方向(例如，图2中的自上向下) 上、朝向靠近彼此的方向倾斜延伸，以在车辆300行驶的过程中、将信号采集器4导向至与接电件31接触式电连接，避免信号接触器3与信号采集器4之间发生较大的碰撞噪音，从而提升了乘客的舒适性，且有效避免了信号接触器3和信号采集器4的碰撞磨损，保证信号接触器3和信号采集器4的使用可靠性。

可以理解的是，当车辆300沿轨道200单向行驶或双向行驶时，导向件32可以仅设在接电件31的纵向一端、也可以设在接电件31的纵向两端；但不限于此。其中，当导向件 32仅设在接电件31的纵向一端时，导向件32可以设在接电件31的迎风侧，即导向件32 设在接电件31的靠近车头的一端。

其中，导向件32可以为金属件、也可以为非金属件；当导向件32为金属件时，导向件 32与接电件31之间需要绝缘设置；当导向件32为非金属件时，接电件31可以直接嵌设在导向件32，便于简化信号接触器3，例如导向件32为塑料件时，导向件32与接电件31无需再另设置绝缘件。

需要说明的是，接电件31相对车辆300可运动，可以包括但不限于，接电件31相对车辆300可转动，或者接电件31相对车辆300可移动；也就是说，接电件31相对于车辆200 的运动方式可以根据实际需求具体设置。

例如，在图3-图6的示例中，信号接触器3可以包括固定座33和移动座34，固定座33适于设在车辆300上，移动座34相对固定座33可转动，移动座34上可以设有接线端341，电池管理系统301可以与接线端341电连接，固定座33具有安装部331，安装部331和移动座34之间可以设有连杆35，连杆35的长度两端可以分别与固定座33、移动座34铰接，且移动座34可以设在固定座33的下方；移动座34可以包括导向件32，接电件31设在移动座34上以跟随移动座34相对固定座33可转动，且接电件31的底面可以形成移动座34 的至少部分底面以使接电件31可以与信号采集器4接触。其中，固定座33可以形成为绝缘件。

进一步地，信号接触器3还可以包括复位件36和限位件37，复位件36可以设于固定座 33且复位件36向连杆35施加转动复位力，限位件37可以设于固定座33且限位件37用于限制连杆35的转动角度。例如，在图3-图6的示例中，复位件36可以为扭簧，复位件36 可以套设在连杆35的与安装部331之间的连接轴332上，且复位件36对连杆35施加转动力，使得连杆35具有朝向限位件37转动的趋势；限位件37可以固定设在上述连接轴332 上以限制连杆35的转动。

车辆300在行驶过程中，如果信号接触器3与信号采集器4分离，连杆35在复位件36的作用力下与限位件37止抵；在信号接触器3与信号采集器4逐渐靠近、并接触的过程中，由于信号采集器4施加至接电件31的作用力，连杆35克服复位件36的作用力朝向远离限位件37的方向转动以与限位件37远离，使得在复位件36的作用下，接电件31与信号采集器4始终紧密接触，保证信号接触器3与信号采集器4之间接触可靠。

可以理解的是，当信号采集器4包括沿轨道200的宽度方向间隔设置canH端41和canL 端42时，固定座33可以具有两个安装部331，两个安装部331分别通过连杆35与移动座34转动相连，每个移动座34上设有接电件31，接电件31与信号采集器4的接触端对应接触；当信号采集器4还包括设在canH端41和canL端42之间的can0端43时，固定座33 可以具有三个安装部331，三个安装部331分别通过连杆35与移动座34转动相连，每个移动座34上设有接电件31，接电件31与信号采集器4的接触端对应接触。此外，当负取流机构12、正取流机构11和信号接触器3的结构相同时，负取流机构12和正取流机构11的固定座33可以具有一个安装部331，以简化取流器1的结构。

可以理解的是，接电件31还可以相对车辆300移动，例如接电件31可以相对车辆300 上下移动。

下面参照附图描述根据本发明实施例的的轨道交通系统1000。

如图1所示，轨道交通系统1000可以包括轨道200、车辆300和充电系统100，车辆300沿轨道200行驶，其中充电系统100可以为根据本发明上述第一方面实施例的用于轨道交通系统1000的充电系统100。其中，轨道交通系统1000可以为地铁系统、轻轨系统、或有轨电车系统等等，车辆300可以为电动车辆，例如有轨电车，有轨电车适用于小运量轨道交通系统1000，拥有独立路权，全自动化运行，且有轨电车可以搭载大容量动力电池。

根据本发明实施例的轨道交通系统1000，通过采用上述的充电系统100，使用可靠，便于提升轨道交通系统的自动化程度，降低人工成本。

根据本发明实施例的轨道交通系统1000的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面参考图1-图12以三个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的用于轨道交通系统1000的充电系统100。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

实施例一

在本实施例中，如图1-图10所示，轨道交通系统1000包括充电系统100、轨道200以及沿轨道200行驶的车辆300，车辆300可以为胶轮有轨电车。其中，车辆300可以包括转向架302和车体303，转向架302设在车体303的底部，且转向架302为非动力转向架，车体303上设有电池管理系统301；轨道200可以具有沿轨道200的宽度方向 (例如，图1中的AA’方向)布置的两个轨道梁201，两个轨道梁201之间可以限定出凹槽200a，凹槽200a的顶部敞开设置。

充电系统100包括取流器1、授流器2、信号接触器3和信号采集器4，取流器1包括正取流机构11和负取流机构12，正取流机构11和负取流机构12沿轨道200的宽度方向间隔设在转向架302上，正取流机构11和负取流机构12的结构相同，且正授流轨21和负授流轨22的设置高度不同。

授流器2设于轨道200且授流器2适于与取流器1电连接，信号接触器3固定设于转向架302上，信号接触器3与车辆300的电池管理系统301电连接，信号接触器3包括三个接触头30，三个接触头30分别为第一接触头30a、第二接触头30b和第三接触头30c，第三接触头30c设在第一接触头30a和第二接触头30b之间。

其中，正取流机构11和负取流机构12的结构与图3-图6中所示的信号接触器3的结构相同，在此不再赘述。需要说明的是，由于信号接触器3包括三个接触头30，则信号接触器3包括三个移动座34，每个移动座34的自由端可以形成一个接触头30。

信号采集器4设在凹槽200a的底壁上，且信号采集器4靠近其中一个轨道梁201设置，信号采集器4构造成适于与信号接触器3接触式电连接以采集信号，信号采集器4与授流器2可以电连接，使得信号接触器3和信号采集器4可以形成为连接在电池管理系统301 和授流器2之间的断路器，即信号接触器3和信号采集器4接触，即可使得电池管理系统 301和授流器2之间的信道接通，实现了电池管理系统301和授流器2之间can连接，从而授流器2根据信号采集器4采集的信号(例如，车辆300的电池电量信息等)对车辆300充电。

具体地，信号采集器4包括沿轨道200的宽度方向间隔设置的canH端41、can0端43和canL端42，can0端43设在canH端41和canL端42之间，当信号接触器3与信号采集器4接触时，第一接触头30a与canH端41接触、第二接触头30b与canL端42接触、第三接触头30c与can0端接触。

其中，正授流轨21、负授流轨22和canH端41的结构相同，canH端41、canL端 42和can0端43的结构可以相同。下面以正授流轨21为例进行说明。

如图7-图9所示，正授流轨21可以包括绝缘座211和授流板212，授流板212可以为金属板以起到导电作用，绝缘座211固定安装于对应轨道梁201的内侧面，授流板212 固定设在绝缘座211中部，绝缘座211可以包括沿授流板212的长度方向排布的两个绝缘块2111，授流板212分别固定在两个绝缘块212上；每个绝缘块212上均设有导引斜面211a，两个导引斜面211a分别位于授流板212的长度方向的两端，每个导引斜面211a 在朝向授流板212的方向上倾斜延伸以将正取流机构11或负取流机构12导向授流板 212，使得取流器1与授流器2电连接。

其中，每个绝缘块2111上可以形成有减重孔，以减轻绝缘座211的重量，实现轻量化设计；每个导引斜面211a上均形成有斜槽211b，斜槽211a可以沿授流板212的长度方向倾斜延伸，以增加授流板212的爬电距离，增强绝缘座211的绝缘效果；而且，每个绝缘块2111上可以形成有沿轨道200的宽度方向间隔设置的多个绝缘圈211c，绝缘圈211c设在授流板212的朝向对应轨道梁201的一侧，从而多个绝缘圈211c可以进一步增加授流板212的爬电距离，提升绝缘效果。

可以理解的是，正授流轨21和负授流轨22对应于高压，canH端41、canL端42和can0端43均对应于低压，则canH端41、canL端42和can0端43的绝缘效果可以低于正授流轨21和负授流轨22的绝缘效果；换言之，canH端41、canL端42和can0端43 可以在图7-图9中所示的正授流轨21的结构的基础上略微改进。

在图2-图10的示例中，正授流轨21和负授流轨22的授流板212沿轨道200的宽度方向彼此相对设置，canH端41、canL端42和can0端43的导电接触端可以朝上设置，使得授流器2和信号接触器3安装方向有所不同，即授流器2的接触头30朝向轨道200 的宽度一侧设置、信号接触器3的接触头3朝下设置，从而方便了授流器2和信号接触器3的布置，使得充电系统100结构紧凑；当然，授流器2的接触头30还可以朝下设置，但不限于此。

如图10所示，车辆300为两编组车辆，充电系统100包括两个充电组101，两个充电组101沿直线轨道段202的长度方向间隔布置，两个充电组101分别为第一充电组101a和第二充电组101b，每个充电组101包括一个授流器2和一个信号采集器4，第一充电组101a 的授流器2与第二充电组101b的授流器2关于直线轨道段202的中点中心对称布置，且第一充电组101a的信号采集器4与第二充电组101b的信号采集器4关于直线轨道段202的中点中心对称布置。

根据本发明实施例的用于轨道交通系统100的充电系统100，结构简单、紧凑，成本低，可以无需运维人员手动操作给车辆300充电，便于提升自动化程度，且噪音低，提升了乘客舒适性。

实施例二

如图11所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：车辆300为四编组车辆，充电系统100包括四个充电组101，四个充电组101分别为第一充电组101a、第二充电组101b、第三充电组101c和第四充电组 101d，第一充电组101a、第三充电组101c、第四充电组101d和第二充电组101b沿直线轨道段202的长度方向依次间隔布置，每个充电组101包括一个授流器2和一个信号采集器4，第一充电组101a的授流器2与第二充电组101b的授流器2关于直线轨道段202的中点中心对称布置，且第一充电组101a的信号采集器4与第二充电组101b的信号采集器4关于直线轨道段202的中点中心对称布置，第三充电组101c的授流器2与第四充电组101d的授流器 2关于直线轨道段202的中点中心对称布置，且第四充电组101d的信号采集器4与第四充电组101d的信号采集器4关于直线轨道段202的中点中心对称布置。

其中，信号采集器4在轨道的宽度方向上偏离于轨道200的宽度中心面设置，第一充电组101a的信号采集器4和第三充电组101c的信号采集器4靠近同一个轨道梁201设置。

实施例三

如图12所示，本实施例与实施例二的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一充电组101a的信号采集器4和第三充电组101c的信号采集器4分别靠近不同的轨道梁201设置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述轨道交通系统(1000)包括轨道(200)和沿所述轨道(200)行驶的车辆(300)，所述充电系统(100)包括：

取流器(1)，所述取流器(1)设于所述车辆(300)；

授流器(2)，所述授流器(2)设于所述轨道(200)且适于与所述取流器(1)电连接；

信号接触器(3)，所述信号接触器(3)设于所述车辆(300)；

信号采集器(4)，所述信号采集器(4)设于所述轨道(200)且构造成适于与所述信号接触器(3)接触式电连接以采集信号，所述信号采集器(4)与所述授流器(2)通信，以使所述授流器(2)根据所述信号采集器(4)采集的信号对所述车辆(300)充电；

所述授流器(2)包括正授流轨(21)和负授流轨(22)，所述正授流轨(21)和所述负授流轨(22)分别设在所述轨道(200)的两个轨道梁(201)的内侧面上，且所述正授流轨(21)和所述负授流轨(22)的设置高度不同;

一个所述授流器(2)与一个所述信号采集器(4)构成一组充电组(101)，所述充电系统(100)至少包括第一充电组(101a)和第二充电组(101b)两个所述充电组(101)，所述第一充电组(101a)和所述第二充电组(101b)沿所述轨道(200)的直线轨道段(202)间隔设置且中心对称。

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述信号采集器(4)包括沿所述轨道(200)的宽度方向间隔设置的canH端(41)和canL端(42)。

3.根据权利要求2所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述信号采集器(4)还包括设在所述canH端(41)和所述canL端(42)之间的can0端(43)。

4.根据权利要求1所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述信号采集器(4)适于设在所述轨道(200)的两个轨道梁(201)之间且靠近其中一个所述轨道梁(201)设置。

5.根据权利要求1所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述信号接触器(3)适于设在所述车辆(300)的转向架(302)上。

6.根据权利要求1所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述取流器(1)包括正取流机构(11)和负取流机构(12)，且适于设在所述车辆(300)的转向架(302)上。

7.根据权利要求6所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述负取流机构(12)、所述正取流机构(11)以及所述信号接触器(3)的结构相同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述信号接触器(3)与所述车辆(300)的电池管理系统(301)电连接。

9.根据权利要求8所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)，其特征在于，所述信号接触器(3)包括：接电件(31)和导向件(32)，所述接电件(31)相对所述车辆(300)可运动且与所述车辆(300)的电池管理系统(301)电连接，所述导向件(32)设在所述接电件(31)的纵向两端，且用于将所述信号采集器(4)导向至与所述接电件(31)接触式电连接。

10.一种轨道交通系统(1000)，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于轨道交通系统(1000)的充电系统(100)。

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