CN1233530C - 站区充电式无轨电车系统 - Google Patents

Abstract

一种属于城市公共交通车辆领域的站区充电式无轨电车系统，包括：无轨电车、无轨电车接触网、双线受电式集电弓、站区地面道路标识、传感源、受电开关装置，其连接方式为：双线受电式集电弓设置在无轨电车车顶，双线受电式集电弓在充电站区与无轨电车接触网接触，受电开关装置设置在无轨电车上，传感源为站区地面道路标识界线内进站口地面上预埋的无源金属件，其对应位置的上方为无轨电车接触网的入网端渐高倾斜悬吊段之外。本发明系统组成合理、无轨电车无网行驶、车辆及附属设施成本低、工作安全可靠、实施简便容易。

Description

站区充电式无轨电车系统

技术领域

本发明涉及的是一种无轨电车系统，特别是一种作为城市公共交通工具的站区充电式无轨电车的系统，属于城市公共交通领域。

背景技术

目前用于城市公共交通运输的无轨电车，有噪音低、无排放污染、起动及上坡快的特点，但由于其架空供电接触线网以及车顶集电杆和集电滑履的存在，使电车无法超越电车、行驶中如发生集电滑履跳离接触网导线易导致交通阻塞、以及影响城市大街上空的景观；采用大容量蓄电池蓄能的无轨电车可以不完全依靠架空供电接触线网行驶，但由于蓄能有限在其从起点站驶至终点站的过程中仍需从该接触网间断地获取电能对车载大容量蓄电池充电，而车顶受电装置为集电杆和凹槽形集电滑履这样的结构又使无轨电车在每次受电过程中要实现其自动升降并且可靠地对线入网非常困难，如用电气化铁路电力机车或城郊有轨电车车顶受电弓或集电弓形式的受电装置，则因其结构只能单线受流又无法满足无轨电车双线受流的要求，经文献检索发现，中国专利号：99230060.6，名称为：新型无轨电车，该实用新型专利自述为“一种改进的新型无轨电车，其特征是：将集电弓改为导电弓，车内备有一组蓄电池电源，由并联在电网电源引入端上的继电器的触点分别将电网电源/蓄电池电源接入传动电机的输入回路；在电车的控制电路中接入导电弓电机，该电机的输出轴上固定有连接导电弓端头的绳索。具有导电弓自动上、下电网和传动电机电源自动转换的功能，且结构简单，质量可靠，可取代现有的无轨电车并适用于对在用无轨电车的改造。”该实用新型虽然能用于无轨电车的改造，增加现有无轨电车使用电源的灵活性，但所述的新型无轨电车的传动电机电源自动转换，分别将电网电源/蓄电池电源接入传动电机，说明其仍不能完全离开电网行驶；该实用新型虽然提及导电弓用电机和绳索使其自动上、下电网，但并未涉及该导电弓的双线受电结构形式及其安全可靠的自动对线入网方法，这是能否大部分取消无轨电车的架空供电接触线网以及无轨电车离网行驶的关键，由于仍不能达到基本拆除目前的架空供电接触线网的要求，因此该类技术的应用范围受到很大限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种站区充电式无轨电车系统，使其消除了现有技术的无轨电车只能依靠或基本依靠、部分依靠架空供电接触线网行驶的限制及由此所造成的问题，以及其它类型的无轨电车集电杆和凹槽形集电滑履、附加的对线装置、导电弓等自动升降对线入网的困难，完全由车载大容量蓄电池或电容器驱动无轨电车的传动电机，并通过无轨电车停靠车站的时间快速充电间隙补充能量，从而去除或大部分去除架空供电接触线网，仅仅在停靠车站的站区范围内设置一段充电专用的接触网，并且采用自动升降对线入网约束少、能够双线路同时受流的集电弓或受电弓形式的车顶受电装置作为无轨电车停靠车站充电时的电源接入装置，满足站区充电式无轨电车进站升弓受流快速充电、离站降弓无需接触线网行驶的要求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：无轨电车、无轨电车接触网、双线受电式集电弓、站区地面道路标识、传感源、受电开关装置，其连接方式为：双线受电式集电弓设置在无轨电车的车顶，作为无轨电车的充电受电装置，双线受电式集电弓在充电站区与无轨电车充电专用接触网接触，受电开关装置设置在无轨电车上，传感源为站区地面道路标识界线内进站口地面上预埋的无源金属件，其对应位置的上方为无轨电车接触网的入网端渐高倾斜悬吊段之外。

所述的受电开关装置由传感器、控制系统和受电开关组成，传感器设置并固定在无轨电车车头的底部或者侧面，控制系统和受电开关设置并固定在无轨电车车内近车头处或者车顶近集电弓处，传感器与控制系统、控制系统与受电开关之间用电缆连接。

所述的无轨电车接触网为无轨电车线路所经停靠车站站区道路平行位置正上方的一段的双接触导线，通过电杆和吊弦悬拉固定。在站区无轨电车所经线路上的每一停靠车站或间隔数站设立该无轨电车接触网。无轨电车接触网双接触导线的中段平行于路面，长度能满足数辆充电式无轨电车前后靠站同时升弓充电，双接触导线两端进、出站段渐高倾斜悬吊。

无轨电车进靠站驶入站区地面道路标识并经过地面传感源时，无轨电车上的传感器接受信号并控制车顶双线受电式集电弓先上升高出接触网的平行段导线，待电车前行双线受电式集电弓触至接触网的渐高倾斜悬吊段及中部平行段导线受压时，双线受电式集电弓上附带的传感器发出信号随后打开车上受电开关，无轨电车受流对车载蓄电池充电，在无轨电车停稳上下客时充电继续，无轨电车关门离站加速后集电弓未脱离接触网中部平行段，仍保持充电状态，直至双线受电式集电弓随电车行驶至接触网出网端的渐高倾斜悬吊段时，双线受电式集电弓所受接触网的双接触导线的压力发生很大变化，其上附带的传感器再次发出信号先关断受电开关，随后控制系统控制双线受电式集电弓折叠降下。无轨电车根据储能和实际情况可以每站充电，也可以隔站充电或某站不充电。

本发明因为只在停靠车站的站区范围内布设一小段充电专用的无轨电车接触网，无轨电车仅仅利用靠站时间升弓触网对车载蓄电池或电容器充电，因此可以大部分取消无轨电车的架空供电接触线网，从而解决由此带来的电车无法超越电车、行驶中如发生集电滑履跳离接触网导线易导致交通阻塞、以及影响城市大街上空的景观等问题；因为无轨电车直接由车载大容量蓄电池或电容器驱动其传动电机，离站后完全无需架空供电接触线网行驶，从而摆脱了线网约束，极大地提高了无轨电车的灵活机动性；采用有着较长的分体绝缘弓顶平滑板结构形式的车顶双线受电式集电弓作为无轨电车停靠车站充电时的受电装置，不仅可以接触双导线，双线路同时受流满足无轨电车技术要求，而且无轨电车在站区一定的道路范围内低速下进站行驶中自动升弓、对线入网方便无约束；站区充电式无轨电车的双线受电式集电弓或受电弓式集电杆长度短、重量轻，平时离站不充电时折叠降下，因此车顶外貌简捷美观，即使遇故障不能降下双线受电式集电弓或受电弓式集电杆，也不影响无轨电车的正常行驶和下一次的靠站充电；站区充电式无轨电车的停靠车站设施简单，可以是与公共汽车共用的停车站，无轨电车充电专用接触网的长度可以满足数辆充电式无轨电车前后靠站同时升弓充电，因此也适合于繁忙交通路段多条公交线路多车前后靠站的场合。

本发明具有实质性特点和显著进步，通过无轨电车停靠站点的时间充电，充电时间虽短，但其车载蓄电池或电容器的能量得以间隙、不断地补充，无轨电车每二次充电间隔的续驶里程就不必很长，每次停靠站充电的时间也就不需很长，因此不仅可以做到快速充电，而且电车装载的蓄电池电源可以减少，以减轻车辆自重、减少自身消耗能源和多载客；让集电弓提前升弓入网和较后离网，使无轨电车不仅能够在停站上下客的短时内充上电，而且在进靠车站和驶离车站的低速行驶过程中也能充电，这样充分利用了站区无轨电车接触网，弥补停站上下客人数少可充电时间过短的不足，无轨电车在不改变寻常运转方式的情况下方便地、自然地增加了充电蓄能时间；双线受电式集电弓触网后打开受电开关以及离网前关断受电开关，可以防止在已有电气负荷的情况下双线受电式集电弓上的弓顶导电滑板离、触网瞬间放电拉弧；无轨电车集电弓的升降和充电过程完全自动化进行，只要靠站时司机操纵电车始入站区道路上交通标识界线内即可，因此不增加司机的劳动量，如果在站内遇前车故障，后车司机也可以手动干预电车上的受电开关装置控制降下集电弓，并将车辆绕开故障车驶出停靠站，不受前车影响。本发明具有系统组成合理、无轨电车无网行驶、车辆及附属设施成本低、工作安全可靠、实施简便容易的特点，适用于城市的公共交通运输系统。

附图说明

图1本发明系统正视图；

图2本发明系统侧视图；

图3本发明采用双线受电弓式无轨电车集电杆的站区充电式无轨电车正视图。

具体实施方式

如图1图2和图3所示，本发明包括：无轨电车1、无轨电车接触网2、双线受电式集电弓3，站区地面道路标识4、传感源5、受电开关装置6，其连接方式为：双线受电式集电弓3设置在无轨电车1的车顶，作为无轨电车1的充电受电装置，双线受电式集电弓3在充电站区与无轨电车接触网2接触，受电开关装置6设置在无轨电车1上，传感源5为站区地面道路标识4界线内进站口地面上预埋的无源金属件，其对应位置的上方为无轨电车接触网2的入网端渐高倾斜悬吊段之外。

所述的无轨电车接触网2为无轨电车1线路所经停靠车站站区道路平行位置正上方的一段的双接触导线，通过电杆和吊弦悬拉固定，在无轨电车1所经线路上的每一停靠车站或间隔数站设立该无轨电车接触网2。

所述的无轨电车接触网2双接触导线的中段平行于路面，长度满足数辆充电式无轨电车1前后靠站同时升弓充电，双接触导线两端进、出站段渐高倾斜悬吊。

所述的受电开关装置6由传感器7、控制系统8和受电开关9组成，传感器7设置并固定在无轨电车1车头的底部或者侧面，控制系统8和受电开关9设置并固定在无轨电车1车内近车头处或者车顶近集电弓处，传感器7与控制系统8、控制系统8与受电开关9之间用电缆连接。

所述的无轨电车1，由电机驱动，以车载蓄电池或电容器为驱动电源。

所述的站区地面道路标识4，为站区道路的进、出站引道和停车线上沿车辆行驶和正确停车位置的外侧所漆的交通标识界线，该界线至路边人行道或候车站台路肩的距离，或该两侧界线之间的距离为无轨电车1车辆宽度与双线受电式集电弓3弓网允许的左右最大接触偏差值之和。

如果无轨电车1的停靠车站为公共交通港湾式车站，则该类站区的进、出站引道上设有站区地面道路标识4，该类站区停车道左右两侧路肩的距离即为无轨电车1车辆宽度与双线受电式集电弓3弓网允许的左右最大接触偏差值之和，或小于此之和值。

无轨电车1进靠站驶入站区地面道路标识4并经过地面传感源5时，无轨电车1上的传感器7接受信号并由控制系统8控制车顶双线受电式集电弓3先上升高出接触网2的平行段导线，待电车1前行双线受电式集电弓3触至接触网2的渐高倾斜悬吊段及中部平行段导线受压时，双线受电式集电弓3上附带的传感器发出信号随后控制系统8打开车上受电开关9，无轨电车1受流对车载蓄电池或电容器充电。

无轨电车1关门离站加速后双线受电式集电弓3随电车1行驶至接触网2出网端的渐高倾斜悬吊段时，双线受电式集电弓3所受接触网2的双接触导线的压力发生很大变化，其上附带的传感器再次发出信号先关断受电开关9，随后控制系统8控制双线受电式集电弓3折叠降下，或者在站区道路交通标识4界线内出站口地面上或港湾式车站的出站引道上也预埋无源金属件制的传感源5，其对应的位置在无轨电车接触网2出网端的渐高倾斜悬吊段与中部平行段导线过渡处的下方，或在接触网2出网端的渐高倾斜悬吊段的下方，也可以在接触网2中部平行段导线的下方，无轨电车1关门离站加速后驶至该处传感源5时，车上传感器7再次发出信号先关断受电开关9，随后控制系统8控制双线受电式集电弓3折叠降下。

传感源5或者设在车站的立柱上、候车雨棚上或广告棚上，其与车上传感器7信号的传感形式为电感式、电容式、超声波式或光电式，无轨电车1上接受该站上或地面信号的传感器7的形式相应是电感式、电容式、超声波式或光电式的非接触类型传感器。

无轨电车1的车顶双线受电式集电弓3，其升降和受电过程完全自动化，或者手动干预受电开关装置6控制升或降车顶双线受电式集电弓3。

无轨电车1的车顶受电装置或者是带有弹簧阻尼筒的无轨电车双线受电式集电弓，或者是双线受电弓式无轨电车集电杆。

Claims (9)

1.一种站区充电式无轨电车系统，包括：无轨电车(1)，其特征在于还包括：无轨电车接触网(2)、双线受电式集电弓(3)、站区地面道路标识(4)、传感源(5)、受电开关装置(6)，其连接方式为：双线受电式集电弓(3)设置在无轨电车(1)的车顶，作为无轨电车(1)的充电受电装置，双线受电式集电弓(3)在充电站区与无轨电车接触网(2)接触，受电开关装置(6)设置在无轨电车(1)上，传感源(5)为站区地面道路标识(4)界线内进站口地面上预埋的无源金属件，其对应位置的上方为无轨电车接触网(2)的入网端渐高倾斜悬吊段之外。

2.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，所述的无轨电车接触网(2)为无轨电车(1)线路所经停靠车站站区道路平行位置正上方的一段的双接触导线，通过电杆和吊弦悬拉固定，在站区无轨电车(1)所经线路上的每一停靠车站或间隔数站设立该无轨电车接触网(2)。

3.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，所述的受电开关装置(6)由传感器(7)、控制系统(8)和受电开关(9)组成，传感器(7)设置并固定在无轨电车(1)车头的底部或者侧面，控制系统(8)和受电开关(9)设置并固定在无轨电车(1)车内近车头处或者车顶近集电弓处，传感器(7)与控制系统(8)、控制系统(8)与受电开关(9)之间用电缆连接。

4.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，所述的无轨电车(1)由电机驱动，以车载蓄电池或电容器为驱动电源。

5.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，所述的站区地面道路标识(4)，为站区道路的进、出站引道和停车线上沿车辆行驶和正确停车位置的外侧所漆的交通标识界线，该界线至路边人行道或候车站台路肩的距离，或该两侧界线之间的距离为无轨电车(1)车辆宽度与双线受电式集电弓(3)弓网允许的左右最大接触偏差值之和。

6.根据权利要求1或5所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，如果无轨电车(1)的停靠车站为公共交通港湾式车站，则该类站区的进、出站引道上设有站区地面道路标识(4)，该类站区停车道左右两侧路肩的距离即为无轨电车(1)车辆宽度与双线受电式集电弓(3)弓网允许的左右最大接触偏差值之和，或小于此之和值。

7.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，或者在站区道路交通标识(4)界线内出站口地面上或港湾式车站的出站引道上也预埋无源金属件制的传感源(5)，其对应的位置在无轨电车接触网(2)出网端的渐高倾斜悬吊段与中部平行段导线过渡处的下方，或在接触网(2)出网端的渐高倾斜悬吊段的下方，也可以在接触网(2)中部平行段导线的下方。

8.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，传感源(5)或者设在车站的立柱上、候车雨棚上或广告棚上，其与车上传感器(7)信号的传感形式为电感式、电容式、超声波式或光电式，无轨电车(1)上接受该站上或地面信号的传感器(7)的形式相应是电感式、电容式、超声波式或光电式的非接触类型传感器。

9.根据权利要求1所述的站区充电式无轨电车系统，其特征是，无轨电车(1)的车顶受电装置或者是带有弹簧阻尼筒的无轨电车双线受电式集电弓，或者是双线受电弓式无轨电车集电杆。

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