CN113715851A - 一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，该系统通过在轨道车上安装高强力磁铁与磁轭，在轨道上安装导线、磁传感器、磁轭与驱动模块，通过磁传感器感知轨道车的位置，以控制导线中电流的导通，利用高强力磁铁与通电导线之间的相互作用力，推动轨道车向前行驶，并通过控制电流导通时间，控制轨道车的速度，导线的绕制结构，使得电动轨道车可以自动校正方向。本发明大幅减少了轨道车结构的复杂性，从而大幅降低了轨道车的造价与重量，并提升了其运行的可靠性，从而使得轨道车可以大面积铺设，实现城郊的个人轨道交通出行，大幅降低燃油车污染气体的排放，避免电动车电池生产与报废带来的环境污染。

Description

一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统

技术领域

本发明属于交通、电气工程、仪器科学与技术、车辆工程领域，具体涉及一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统。

背景技术

在“碳中和、碳达峰”的“双碳”计划实施中，控制燃油车是一种有效措施。目前，替代燃油车的方式主要有两种，一种的电动车，另一种是地铁。电动车存在三方面的缺陷，首先是能源浪费较大。一方面，由于装载蓄电池较多，车身笨重，这使得电动车在运行过程中消耗了大量能源，另一方面，电动车充电、放电过程也是一个能源的浪费过程；其次是带来环境污染问题，蓄电池的生产与报废带来环境污染，而且带来的污染短时间内难以恢复；第三是安全问题。蓄电池还存在诸多安全隐患，电动车自燃现象时有发生，而且一旦发生，其发展速度非常迅速，车内人员难以及时逃生。

现有的地铁主要在大型城市运营，在县郊等区域基本没有。大型城市的现有的地铁运营模式也存在四方面的缺陷，其一是地铁停靠与启动过程，造成的能耗比较大，其二是过多的停靠耽误旅客太多时间；其三，年龄大的老年人、残疾人出行极不方便。老年人、部分残疾人行动不方便，难以独立进出地铁站；第四，运营成本及维护费用高。

现有的轨道车主要有四类，火车、地铁和厂区等特定场所的载货轨道车，以及游乐园的轨道车。其轨道都是两条平行的铁轨，其中对于火车来说，需要专用装置切换轨道，变道极不方便，且需要及时维护，费用高；地铁和厂区等特定场所的载货轨道车，则尽可能的不变道，游乐园的轨道车是固定轨道，不存在变道。目前这些轨道车的基本上带有电机，采用电驱动的方式，其中火车和地铁有取电装置，例如，高铁采用受电弓从高压线路上取电，每个一段时间就要更换受电弓；厂区等特定场所的载货轨道车由于行程有限，有的采用电瓶供电，有的采用电缆供电，游乐园的轨道车直接采用金属接触式取电，因此很容易产生火花，寿命也短。

综上所述，上述轨道车的共性特点是：

(1)体积大、价格高，难以实现大量生产，推广应用至每个街区；

(2)结构复杂，容易出故障，且易一旦出现故障，将造成线路瘫痪，因此需要及时维护，且维护费用贵；

(3)有明确的轨道，变轨极不方便；

(4)频繁的制动与启动造成能耗高，同时耽误旅客时间。

综上所述，现有电动车的缺陷与现有轨道车均存在诸多缺陷，难以在实现“碳中和、碳达峰”的同时，实现便捷、快速交通运输。

发明内容

针对目前“双碳”目标背景下，轨道交通是一项有效的方式，但现有轨道车价格高、变轨难、安全性、便捷性均难以满足要求的问题，本发明旨在提供一种便于应用于县郊、城区交通的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，该系统没有独立的电动机，也没有取电装置，没有显露的轨道，可以便捷变轨；结构简单，安全可靠；价格低，可大面积推广应用。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，包括电动轨道车上的驱动系统与轨道驱动系统；

驱动系统包括两块高强力磁铁与磁轭，用电与储能管理系统和刹车系统，两块高强力磁铁，一块N级朝上，一块N级朝下，上面用磁轭连起来，尺寸保证其不产生磁饱和，刹车系统工作时向驱动系统发射信号，使得驱动系统停止工作，同时发电，在用电与储能管理系统的管理下供电；

轨道驱动系统由多个驱动单元和低压直流电网母线构成，每个驱动单元包括一个多匝回形导线单元、两个磁传感器、一个驱动模块和一个驱动控制模块；

通过磁传感器感知电动轨道车的位置，并估计电动轨道车速度，通过驱动控制模块控制驱动模块的导通，从而控制多匝回形导线中电流的导通，利用高强力磁铁与通电导线之间的相互作用力，推动电动轨道车向前行驶。

本发明进一步的改进在于，高强力磁铁的宽度d小于电动轨道车长度L的2/5，长度l小于电动轨道车的宽度D，且大于D/2，两块高强力磁铁之间有5-50cm的间隔；轨道上的磁轭面积能盖住轨道车的高强力磁铁及其上方的磁轭，其截面积能保证电动轨道车通过时不会产生磁饱和，用于减小电动轨道车经过时电动轨道车上磁铁形成的磁路的磁阻。

本发明进一步的改进在于，暗轨道是由连续铺设的多匝回形导线单元组成的，多匝回形导线外层是绝缘层，采用多匝回形方式绕制，匝数在5-200匝，固定在轨道上，沿着轨道的延伸风向，多匝回形导线的间距与电动轨道车两块高强力磁铁的中心间距相等，沿着轨道横截方向，间距与高强力磁铁的长度相等，在轨道两侧穿过轨道的磁轭上下缠绕一周，宽度2-10cm，在电动轨道车行驶方向，多匝回形导线在轨道磁轭下方，而在电动轨道车的横截方向，多匝回形导线在轨道磁轭上方，且多匝回形导线单元连续铺设，形成暗轨道，每个多匝回形导线单元与一个驱动模块相连接，其电流流入端有一个续流二极管与母线负极相连。

本发明进一步的改进在于，驱动模块用于连接轨道下的直流母线与多匝回形导线单元，在磁传感器反馈信号的作用下工作，使得多匝回形导线单元中产生电流，其连接方式与电动轨道车上的高强力磁铁相匹配，若电动轨道车拟从东向西方向行驶，其车头的高强力磁铁北极向下，该磁铁下的导线电流方向是从北向南，反之，驱动模块使得该磁铁下的导线电流方向为由南向北。

本发明进一步的改进在于，两个磁传感器是磁敏电阻、巨磁阻，或者是霍尔式磁传感器，能够感知磁场的磁感应强度，且能够感知磁场的方向，每两个磁传感器形成一个传感器对，其间距与电动轨道车两块高强力磁铁的中心间距相等，每个传感器对与一个多匝回形导线单元、一个驱动模块对应。

本发明进一步的改进在于，驱动模块是MOSFET管，或者是固态继电器，其与一个保护用的电阻和电容并联，且与一个反向二极管并联，其电流输出端还有一个电流传感器，是在驱动控制模块的控制下工作的，磁传感器对中有一个感知到磁场达到阈值以上，即可触发驱动模块，该阈值设为电动轨道车经过时磁感应强度的1/5-4/5；若总是只有其中一个磁传感器感知到磁场，另一个磁传感器总是不输出触发信号，则告警提示该磁传感器有故障；若磁传感器已经发出触发信号，电流传感器没有电流输出信号，则告警电流传感器或驱动模块有故障；若电流传感器测得结果显示输出电流过大，则关断驱动模块，实现过流保护。

本发明进一步的改进在于，轨道上表面为凹形，中间是平面，两侧是弧形挡板，弧形挡板由弧形与竖直挡板构成，高度不低于电动轨道车轮子的半径，弧形半径在弧形挡板起弧处间距比电动轨道车的车轮间距宽10-15cm，以限制轨道车在电动轨道内行驶，同时，轨道能够分叉，使得电动轨道车在需要变道的前提下，能够变道。

本发明进一步的改进在于，电动轨道车上还有与车轮相连的发电机以及刹车，发电机作为电动轨道车的电源，在用电与储能管理系统控制下给电动轨道车上的用电与储能系统供电，同时作为测速传感器，其输出的电压直接反应车速，电压越高，车速越快；轨道上的磁传感器同时还充当速度估计器。

本发明进一步的改进在于，用电与储能管理系统包括整流模块、稳压模块、蓄电池、无线信号收发装置和微处理器，整流模块对于车轮相连的发电机发出的电进行整流，形成直流电压，经过稳压模块处理后，形成稳定的直流电压，供给给蓄电池，无线信号收发装置和微处理器对整流模块和稳压模块进行完整的监控；刹车为手动和自动刹车；当车速过快，自动刹车启动；刹车或者车速超过限速值，无线信号发射装置发射“制动”信号，轨道驱动控制模块接收到该信号后，不再触发驱动模块；限速值由电动轨道车运营商设定。

本发明进一步的改进在于，驱动控制模块包括一个微处理器或逻辑电路，无线信号收发装置，在一组驱动单元的磁传感器探测到强磁信号，并向微处理器或逻辑电路发出“触发”信号后，微处理器或逻辑电路读取无线信号收发装置信号，以及上一组驱动单元中磁传感器测速值，若无线信号收发装置未收到“制动”信号，电动轨道车刚从上面驶过的一组驱动单元中磁传感器测速结果未超过限速值，触发该组驱动单元的驱动模块；磁传感器输出信号近似为梯形波，高度为磁感应强度B，横轴为时间t，通过测出其梯形波半高宽Δt，高强力磁铁的宽度d除以Δt即为车速v；磁感应强度测得结果经过滤波后，估计B及B/2对应的时刻，两个取两个磁传感器估计的速度的均值作为该次测速的结果，车速的保存时间为Δt，如果没有更新，则清零。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，全电驱动，不需要化石能源，且驱动系统直接与电网联网，可直接消纳光伏、风电等可再生能源，是实现“碳中和、碳达峰”的有效方式；不需要大量蓄电池，也无大电流充电与放电冲击，解决了蓄电池生产与报废带来的环境污染问题，同时解决了蓄电池带来的安全问题；车重量轻，结构简单，造价低，同时使得道路载重要求小，因此造价也低，可大面积铺设；没有取电装置，可以随时换道，解决了地铁等轨道交通工具的维护麻烦、只能按规定路线行驶的缺点；若无换道操作，即使在弯道，该种电动车沿着轨道行驶，可防止司机疲劳驾驶打盹时候造成的车祸；若进一步在车道安装路标，实行网络化管理与智能化行驶路线规划，可进一步实现车辆的无人驾驶。

附图说明

图1为电动轨道车与轨道之间作用力与电流流向示意图。

图2为导线在轨道磁轭上的绕制示意图。

图3为回形导线单元与驱动模块的连接示意图。

图4为电动轨道车从经过的过程中，磁传感器输出信号波形。

图5为驱动模块触发控制流程图。

附图标记说明：

1——第一高强力磁铁；2——第二高强力磁铁；3——第一磁轭；4——第二磁轭；5——导线；6——第一磁传感器；7——第二磁传感器；8——第一驱动模块；9——第二驱动模块；10——第三驱动模块。

具体实施方式

为详细说明本发明的实施方法，本发明结合附图进一步说明和论述本发明的原理与实施方法。

本发明提供的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，包括：电动轨道车上的驱动系统部分与轨道驱动系统部分。其中电动轨道车上的驱动系统部分包括第一高强力磁铁1和第二高强力磁铁2，第一磁轭3，用电与储能管理系统和刹车系统；轨道驱动系统部分由多个驱动单元和低压直流电网母线构成，每个驱动单元包括一个多匝回形导线单元、第一磁传感器8和第二磁传感器9、第二磁轭4、一个驱动模块、一个驱动控制模块；电动轨道车驱动系统通过第一磁传感器8和第二磁传感器9感知电动轨道车的位置，并估计电动轨道车速度，通过驱动控制模块控制驱动模块的导通，从而控制多匝回形导线中电流的导通，利用高强力磁铁与通电导线之间的相互作用力，推动电动轨道车向前行驶。电动轨道车驱动的原理如附图1所示。

电动轨道车上的两块高强力磁铁采用如下方式设计与安装：两块高强力磁铁尺寸相同，第一高强力磁铁1的N级朝下，第二高强力磁铁2的N级朝上，其宽度d小于电动轨道车长度L的2/5，长度l小于电动轨道车的宽度D，但大于D/2，上面用第一磁轭3连起来，尺寸要保证其不产生磁饱和，两块高强力磁铁之间有5-50cm的间隔；轨道上的第二磁轭4面积能盖住轨道车的高强力磁铁及其上方的第一磁轭3，其截面积能保证电动轨道车通过时不会产生磁饱和，用于减小电动轨道车经过时电动轨道车上磁铁形成的磁路的磁阻；磁轭由高磁导率材料做成。

回形导线5的外层是绝缘层，采用多匝回形方式绕制，匝数在5-200匝，固定在轨道上，形成多匝回形导线单元，沿着轨道的延伸风向，多匝回形导线单元的间距与电动轨道车两块高强力磁铁的中心间距相等，沿着轨道横截方向，间距与高强力磁铁的长度相等，在轨道两侧穿过轨道的磁轭上下缠绕一周，宽度2-10cm。这样，一旦电动轨道车偏离轨道，因两侧的推力不同而将其拉回到轨道。例如，若电动轨道车向左偏离，右边的缠绕的导线因部分不在电动轨道车的高强力磁铁力线下，使得右侧的推力小，而左侧的推力保持不变，从而使得电动轨道车向右转，直到两侧推力平衡，这样，电动轨道车就回到了轨道上来了。在电动轨道车行驶方向，多匝回形导线在第二磁轭4下方，而在电动轨道车的横截方向，多匝回形导线在第二磁轭4上方，如图2所示。多匝回形导线单元连续铺设，每个多匝回形导线单元与一个驱动模块相连接，其电流流入端有一个续流二极管与母线负极相连，如图3所示。

驱动模块用于连接轨道下的直流母线正极与多匝回形导线单元，在磁传感器反馈信号的与驱动模块控制单元的作用下工作，使得多匝回形导线单元中产生电流，其连接方式与电动轨道车上的高强力磁铁相匹配，若电动轨道车拟从东向西方向行驶，其车头的第一高强力磁铁1的北极向下，第一驱动模块6应使得该磁铁下的导线电流方向是从北向南，反之，第一驱动模块6应使得该磁铁下的导线电流方向为由南向北。

两个磁传感器可以是磁敏电阻、巨磁阻，也可以是霍尔式磁传感器，不但能感知磁场的磁感应强度，还能感知磁场的方向，每两个磁传感器形成一个传感器对，其间距与电动轨道车两块高强力磁铁的中心间距相等，每个传感器对与一个多匝回形导线单元、一个驱动模块对应，第一磁传感器6与第一高强力磁铁1、第二磁传感器7与第二高强力磁铁2。

连接直流母线正极与多匝回形导线单元的驱动模块可以是MOSFET管，也可以是固态继电器，它与一个保护用的电阻和电容并联，且与一个反向二极管并联，如图3所示。其电流输出端还有一个电流传感器，是在驱动控制模块的控制下工作的，磁传感器对中只要有一个感知到磁场达到阈值以上，即可触发驱动模块，该阈值可设为电动轨道车经过时磁感应强度的1/5-4/5，以留有一定的个体差异允许空间；若总是只有其中一个磁传感器感知到磁场，另一个磁传感器总是不输出触发信号，则告警提示该磁传感器有故障；若磁传感器已经发出触发信号，电流传感器没有电流输出信号，则告警电流传感器或驱动模块有故障；若电流传感器测得结果显示输出电流过大，则关断驱动模块，实现过流保护。

轨道上表面为凹形，中间是平面，两侧是弧形挡板，弧形挡板由弧形与竖直挡板构成，高度不低于电动轨道车轮子的半径，弧形半径在弧形挡板起弧处间距比电动轨道车的车轮间距宽10-15cm，以限制轨道车在电动轨道内行驶，同时，轨道可以分叉，使得电动轨道车在需要变道的前提下，像汽车换方向一样轻松变道；轨道上表面铺设的材料是耐磨性好、硬度高、能耐受-30～120℃温度、防水的低磁导率材料，可以是陶瓷，也可以是铝合金，还可以是合成树脂。

电动轨道车上还有与车轮相连的发电机以及刹车，发电机既然作为电动轨道车的电源，在用电与储能管理系统控制下给电动轨道车上的用电与储能系统供电，同时也作为测速传感器，其输出的电压直接反应车速，电压越高，车速越快；轨道上的磁传感器同时还充当速度估计器，

用电与储能管理系统包括整流模块、稳压模块、蓄电池、无线信号收发装置和微处理器；整流模块将测速发电机发出的电整流成直流电压，并经过稳压模块后输送给蓄电池、无线信号收发装置，整个变电过程在微处理器的控制下完成。微处理器同时用来估计车速。刹车可以是和自行车一样用刹车块压住车轮钢圈，也可以是和汽车一样采用鼓式制动器或盘式制动器，且可设定为手动和自动刹车；当车速过快，自动刹车启动；刹车或者车速超过限速值，无线信号发射装置发射“制动”信号，轨道驱动控制模块接收到该信号后，不再触发驱动模块；限速值由电动轨道车运营商设定；

驱动控制模块包括一个微处理器或逻辑电路，无线信号收发装置，只有在未收到电动轨发出道车“制动”信号，电动轨道车刚从上面驶过的第一驱动模块8对应的那组驱动单元中磁传感器测速结果未超过限速值，且马上要从上面驶过的第三驱动模块10对应的组驱动单元的磁传感器发出“触发”信号后，才触发第三驱动模块10；磁传感器输出信号近似为梯形波，如图4所示。高度为磁感应强度B，横轴为时间t，通过测出其梯形波半高宽Δt，高强力磁铁的宽度d除以Δt即为车速v；为尽可能获得准确的结果，磁感应强度测得结果经过滤波后，估计B及B/2对应的时刻，两个取两个磁传感器估计的速度的均值作为该次测速的结果，车速的保存时间为Δt，如果没有更新，则清零。驱动模块的控制流程图如附图5所示。

实施例：

本实施例结合图1电动轨道车与轨道之间作用力与电流流向示意图，图2导线在轨道磁轭上的绕制示意图，图3为回形导线单元与驱动模块的连接示意图和图4驱动模块触发控制流程图简要说明实施过程。

本发明提供的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制方法及其系统结构，电动轨道车底部安装120cm×80cm×5cm的磁轭，磁轭下安装两块80cm×40cm×5cm钕铁硼高强力磁铁，磁感应强度10000Gs，两块磁铁相距30cm，车头的高强力磁铁N级朝下，车位高强力磁铁N级朝下。轨道下磁轭由多块120cm×85cm×5cm的磁轭拼接而成，多匝线圈导线单元按照图2绕制，每个单元20匝，导线外层是无卤阻燃耐高温绝缘橡胶套。多匝线圈导线单元按照图3的方式铺设，每个多匝线圈导线单元由一个固态继电器与直流母线正极相连，另一个接线端与直流母线负极相连。固态继电器与一个RC电路并联，并与一个反向二极管并联，固态继电器输出端装有直流电流传感器，本实施例限定电流最高不超过20A。固态继电器、反向二极管的额定电流均为30A。高强力磁铁、磁轭、多匝线圈导线单元的参照图1的结构安装。

电动轨道车上装有与车轮相连的发电机以及刹车，车轮转动时，发电机发电，既然作为电动轨道车的电源，在用电与储能管理系统控制下给电动轨道车上的用电与储能系统供电，同时也作为测速传感器，其输出的电压直接反应车速，电压越高，车速越快。测出的速度与设定的速度上限比较，例如60km/h，如果超速，或者踩刹车了，通过无线收发器发动给轨道上的驱动控制单元发送“制动”信号。同时，考虑到常规的磁传感器难以测量10000Gs的磁场，在轨道磁轭的侧面安装SM351LT磁阻传感器，以测量是否有电动轨道车通过。通过测出其梯形波半高宽Δt，高强力磁铁的宽度d(这里为40cm)除以Δt即为车速v；为尽可能获得准确的结果，磁感应强度测得结果经过滤波后，估计B及B/2对应的时刻，两个取两个磁传感器估计的速度的均值作为该次测速的结果，车速的保存时间为Δt，如果没有更新，则清零。

若轨道驱动控制模块接收到磁传感器输出信号超过上限值的1/5，且未收到“制动信号”，上一个磁传感器单元测的速度未超速，则触发固态继电器，使其导通，并测量电流。若电流未超过设定的20A，则继续通电流，否则，关断固态继电器。若接收到“制动”信号，或者上一个磁传感器单元测的速度超速，不触发固态继电器。此时，电动轨道车从多匝回形导线单元上方通过时，多匝回形导线单元产生感应电动势，从而产生电流，通过反向二极管给母线供电。同时产生作用力，阻碍电动轨道车向前，起到刹车的作用。

以上内容是结合具体实施方案对本发明的进一步详细说明。需要特别说明的是，本发明的具体实施方案不仅仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干的推演和扩展，但都应当视为本发明所提交的权利要求书所确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，包括电动轨道车上的驱动系统与轨道驱动系统；

驱动系统包括两块高强力磁铁与磁轭，用电与储能管理系统和刹车系统，两块高强力磁铁，一块N级朝上，一块N级朝下，上面用磁轭连起来，尺寸保证其不产生磁饱和，刹车系统工作时向驱动系统发射信号，使得驱动系统停止工作，同时发电，在用电与储能管理系统的管理下供电；

轨道驱动系统由多个驱动单元和低压直流电网母线构成，每个驱动单元包括一个多匝回形导线单元、两个磁传感器、一个驱动模块和一个驱动控制模块；

通过磁传感器感知电动轨道车的位置，并估计电动轨道车速度，通过驱动控制模块控制驱动模块的导通，从而控制多匝回形导线中电流的导通，利用高强力磁铁与通电导线之间的相互作用力，推动电动轨道车向前行驶。

2.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，高强力磁铁的宽度d小于电动轨道车长度L的2/5，长度l小于电动轨道车的宽度D，且大于D/2，两块高强力磁铁之间有5-50cm的间隔；轨道上的磁轭面积能盖住轨道车的高强力磁铁及其上方的磁轭，其截面积能保证电动轨道车通过时不会产生磁饱和，用于减小电动轨道车经过时电动轨道车上磁铁形成的磁路的磁阻。

3.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，暗轨道是由连续铺设的多匝回形导线单元组成的，多匝回形导线外层是绝缘层，采用多匝回形方式绕制，匝数在5-200匝，固定在轨道上，沿着轨道的延伸风向，多匝回形导线的间距与电动轨道车两块高强力磁铁的中心间距相等，沿着轨道横截方向，间距与高强力磁铁的长度相等，在轨道两侧穿过轨道的磁轭上下缠绕一周，宽度2-10cm，在电动轨道车行驶方向，多匝回形导线在轨道磁轭下方，而在电动轨道车的横截方向，多匝回形导线在轨道磁轭上方，且多匝回形导线单元连续铺设，形成暗轨道，每个多匝回形导线单元与一个驱动模块相连接，其电流流入端有一个续流二极管与母线负极相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，驱动模块用于连接轨道下的直流母线与多匝回形导线单元，在磁传感器反馈信号的作用下工作，使得多匝回形导线单元中产生电流，其连接方式与电动轨道车上的高强力磁铁相匹配，若电动轨道车拟从东向西方向行驶，其车头的高强力磁铁北极向下，该磁铁下的导线电流方向是从北向南，反之，驱动模块使得该磁铁下的导线电流方向为由南向北。

5.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，两个磁传感器是磁敏电阻、巨磁阻，或者是霍尔式磁传感器，能够感知磁场的磁感应强度，且能够感知磁场的方向，每两个磁传感器形成一个传感器对，其间距与电动轨道车两块高强力磁铁的中心间距相等，每个传感器对与一个多匝回形导线单元、一个驱动模块对应。

6.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，驱动模块是MOSFET管，或者是固态继电器，其与一个保护用的电阻和电容并联，且与一个反向二极管并联，其电流输出端还有一个电流传感器，是在驱动控制模块的控制下工作的，磁传感器对中有一个感知到磁场达到阈值以上，即可触发驱动模块，该阈值设为电动轨道车经过时磁感应强度的1/5-4/5；若总是只有其中一个磁传感器感知到磁场，另一个磁传感器总是不输出触发信号，则告警提示该磁传感器有故障；若磁传感器已经发出触发信号，电流传感器没有电流输出信号，则告警电流传感器或驱动模块有故障；若电流传感器测得结果显示输出电流过大，则关断驱动模块，实现过流保护。

7.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，轨道上表面为凹形，中间是平面，两侧是弧形挡板，弧形挡板由弧形与竖直挡板构成，高度不低于电动轨道车轮子的半径，弧形半径在弧形挡板起弧处间距比电动轨道车的车轮间距宽10-15cm，以限制轨道车在电动轨道内行驶，同时，轨道能够分叉，使得电动轨道车在需要变道的前提下，能够变道。

8.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，电动轨道车上还有与车轮相连的发电机以及刹车，发电机作为电动轨道车的电源，在用电与储能管理系统控制下给电动轨道车上的用电与储能系统供电，同时作为测速传感器，其输出的电压直接反应车速，电压越高，车速越快；轨道上的磁传感器同时还充当速度估计器。

9.根据权利要求8所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，用电与储能管理系统包括整流模块、稳压模块、蓄电池、无线信号收发装置和微处理器，整流模块对于车轮相连的发电机发出的电进行整流，形成直流电压，经过稳压模块处理后，形成稳定的直流电压，供给给蓄电池，无线信号收发装置和微处理器对整流模块和稳压模块进行完整的监控；刹车为手动和自动刹车；当车速过快，自动刹车启动；刹车或者车速超过限速值，无线信号发射装置发射“制动”信号，轨道驱动控制模块接收到该信号后，不再触发驱动模块；限速值由电动轨道车运营商设定。

10.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的暗轨道电动轨道车驱动与控制系统，其特征在于，驱动控制模块包括一个微处理器或逻辑电路，无线信号收发装置，在一组驱动单元的磁传感器探测到强磁信号，并向微处理器或逻辑电路发出“触发”信号后，微处理器或逻辑电路读取无线信号收发装置信号，以及上一组驱动单元中磁传感器测速值，若无线信号收发装置未收到“制动”信号，电动轨道车刚从上面驶过的一组驱动单元中磁传感器测速结果未超过限速值，触发该组驱动单元的驱动模块；磁传感器输出信号近似为梯形波，高度为磁感应强度B，横轴为时间t，通过测出其梯形波半高宽Δt，高强力磁铁的宽度d除以Δt即为车速v；磁感应强度测得结果经过滤波后，估计B及B/2对应的时刻，两个取两个磁传感器估计的速度的均值作为该次测速的结果，车速的保存时间为Δt，如果没有更新，则清零。

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