CN206532139U - 储能式有轨电车控制系统及有轨运输交通系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种储能式有轨电车控制系统及有轨运输交通系统。该储能式有轨电车控制系统包括：设置于牵引轨道上用于检测所述有轨电车的位置信息的定位设备；设置于所述有轨电车上用于检测所述有轨电车的速度信息的测速设备；设置于所述有轨电车上用于监测所述储能装置的状态信息的状态监测设备，所述状态信息包括充电状态信息、放电状态信息；与所述定位设备、测速设备以及所述状态监测设备通信连接用于根据所述位置信息、速度信息以及状态信息对所述储能式有轨电车进行控制的计算机设备。本实用新型可提高储能式有轨电车动力性能和优化能量配置，并为司机提供驾驶参考，从而优化行车路线和操纵方案。

Description

储能式有轨电车控制系统及有轨运输交通系统

技术领域

本实用新型涉及智能交通控制技术领域，具体而言，涉及一种储能式有轨电车控制系统及有轨运输交通系统。

背景技术

储能式有轨电车在起动、加速、上坡时需要较大电能，而制动减速时，会将能量返回储能装置，需要根据有轨电车不同的运行工况和牵引策略来控制储能装置的充放电。此外，有轨电车在运行过程中，常常会遇到路口干扰、紧急停车和充电等待等多种苛刻的运行条件，使其续航能力面临较大考验。

储能装置能量的使用策略设置不合理，非但达不到节能的目的，还有可能无法完成运营任务。目前，仅凭司机驾驶经验，难以达到提高有轨电车动力性能和优化能量配置的目的。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种储能式有轨电车控制系统及有轨运输交通系统，可提高有轨电车动力性能和优化能量配置，并为司机提供驾驶参考，从而优化行车路线和操纵方案。

为了实现上述目的，本实用新型较佳实施例采用的技术方案如下：

本实用新型较佳实施例提供一种储能式有轨电车控制系统，应用于有轨运输交通系统。该有轨运输交通系统包括牵引轨道、在所述牵引轨道上运行的有轨电车及为所述有轨电车充电的充电站。其中，所述有轨电车包括有储能装置。该储能式有轨电车控制系统包括：

设置于牵引轨道上用于检测所述有轨电车的位置信息的定位设备；

设置于所述有轨电车上用于检测所述有轨电车的速度信息的测速设备；

设置于所述有轨电车上用于监测所述储能装置的状态信息的状态监测设备，所述状态信息包括充电状态信息、放电状态信息；及

与所述定位设备、测速设备以及所述状态监测设备通信连接用于根据所述位置信息、速度信息以及状态信息对所述有轨电车进行控制的计算机设备。

在本实用新型较佳实施例中，所述储能式有轨电车控制系统还包括：

分别与所述储能装置和所述计算机设备连接用于根据所述计算机设备的控制指令切换所述有轨电车能量来源的位置开关。

在本实用新型较佳实施例中，所述储能式有轨电车控制系统还包括：

设置于所述充电站的红外检测装置和无线通信装置；

所述无线通信装置分别与所述红外检测装置和所述计算机设备连接，所述红外检测装置在检测有轨电车的到站信息后将所述到站信息通过所述无线通信装置发送给所述计算机设备，所述无线通信装置将所述充电站的状态信息发送给所述计算机设备。

在本实用新型较佳实施例中，所述状态监测设备包括：

用于监测所述储能装置的电流信息的电流传感器；及

用于监测所述储能装置的电压信息的电压传感器。

在本实用新型较佳实施例中，所述储能装置包括超级电容器组和大容量电池组：

所述电流传感器包括第一电流传感器和第二电流传感器，所述第一电流传感器与所述超级电容器组电性连接，用于监测所述超级电容器组的电流信息，所述第二电流传感器与所述大容量电池组电性连接，用于检测所述大容量电池组的电流信息；

所述电压传感器包括第一电压传感器和第二电压传感器，所述第一电压传感器与所述超级电容器组电性连接，用于监测所述超级电容器组的电压信息，所述第二电压传感器与所述大容量电池组电性连接，用于检测所述大容量电池组的电压信息。

在本实用新型较佳实施例中，所述计算机设备包括通信装置、主机装置以及存储装置；

所述通信装置与所述存储装置分别与所述主机装置连接，用于通过所述主机装置将接收到的所述位置信息、速度信息以及状态信息存储至所述存储装置，所述主机装置根据所述存储装置中的位置信息、速度信息以及状态信息向所述有轨电车发出控制信息，其中，所述控制信息预先存储至所述存储装置中。

在本实用新型较佳实施例中，所述计算机设备还包括：与所述主机装置连接用于显示所述位置信息、速度信息、状态信息以及所述主机装置的控制信息的显示装置。

在本实用新型较佳实施例中，所述计算机设备还包括：与所述主机装置连接用于控制所述主机装置运行的输入装置。

在本实用新型较佳实施例中，所述输入装置为键盘和/或鼠标。

本实用新型较佳实施例还一种有轨交通运输系统。该有轨交通运输系统包括牵引轨道、在所述牵引轨道上运行的有轨电车、为所述有轨电车充电的充电站以及上述的储能式有轨电车控制系统。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的储能式有轨电车控制系统及有轨运输交通系统，该储能式有轨电车控制系统通过在牵引轨道上设置定位设备对有轨电车的位置信息进行检测，设置测速设备对有轨电车的速度信息进行检测，设置状态监测设备对有轨电车上储能装置的状态信息进行监测，设置计算机设备根据上述信息对有轨电车进行控制。通过上述设计，可有效提高有轨电车动力性能和优化能量配置，并为司机提供驾驶参考，从而优化行车路线和操纵方案。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的有轨运输交通系统的结构框图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的储能式有轨电车控制系统的一种连接结构框图；

图3为本实用新型较佳实施例提供的储能式有轨电车控制系统的另一种连接结构框图；

图4为本实用新型较佳实施例提供的储能式有轨电车控制系统的另一种连接结构框图；

图5为本实用新型较佳实施例提供的状态监测设备的一种连接结构框图；

图6为本实用新型较佳实施例提供的状态监测设备的另一种连接结构框图；

图7为本实用新型较佳实施例提供的计算机设备的一种连接结构框图；

图8为本实用新型较佳实施例提供的计算机设备的另一种连接结构框图；

图9为本实用新型较佳实施例提供的计算机设备的另一种连接结构框图。

图标：1-有轨运输交通系统；10-储能式有轨电车控制系统；20-牵引轨道；30-有轨电车；32-储能装置；40-充电站；42-红外检测装置；44-无线通信装置；100-定位设备；200-测速设备；300-状态监测设备；400-计算机设备；500-位置开关；310-电流传感器；312-第一电流传感器；314-第二电流传感器；320-电压传感器；322-第一电压传感器；324-第二电压传感器；410-通信装置；420-主机装置；430-存储装置；440-显示装置；450-输入装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，本实施例提供一种有轨运输交通系统1。如图1所示，所述有轨运输交通系统1包括牵引轨道20、有轨电车30以及充电站40。具体地，所述有轨电车30可以通过电力驱动在所述牵引轨道20上运行，所述充电站40可以设置在靠近在所述牵引轨道20的位置处，所述有轨电车30可以停留在所述充电站40的位置处进行充电。

所述有轨电车30还可以包括用于给所述有轨电车30提供动力能源的储能装置32，该储能装置32包括有多种能量来源的供能装置。所述有轨电车30在运行时，可以选用不同的供能装置作为运行所需的动力来源。

请参阅图2，所述有轨运输交通系统1还可以包括用于对所述有轨电车30进行控制的储能式有轨电车控制系统10。如图2所示，所述储能式有轨电车控制系统10包括定位设备100、测速设备200、状态监测设备300以及计算机设备400。

本实施例中，所述定位设备100可以设置于所述牵引轨道20上，用于对在所述牵引轨道20上运行的有轨电车30的位置信息进行检测。作为一种优选的实施方式，所述定位设备100可以按照固定间隔安装于所述牵引轨道20上，具体地，所述固定间隔可以根据所述定位设备100的定位精度进行设定，以提高所述定位设备100对所述有轨电车30定位的准确性。

可选地，所述定位设备100可以采用位置传感器，所述位置传感器可以通过红外测距装置来确定经过的有轨电车30当前所在的位置，并将确定后的位置信息转换为第一电信号发送给所述计算机设备400。

本实施例中，所述测速设备200可以设置于所述有轨电车30本体上，用于实时检测所述有轨电车30的速度信息。作为一种优选的实施方式，所述测速设备200可以采用速度传感器对所述有轨电车30的速度信息进行检测，所述速度传感器将检测到的所述有轨电车30的速度信息转换为第二电信号发送给所述计算机设备400。

所述状态监测设备300与所述有轨电车30中设置有的储能装置32连接，用于实时监测所述储能装置32的状态信息，具体地，所述状态信息包括所述储能装置32的充电状态信息和放电状态信息。在监测到不同时刻的所述储能装置32的状态信息后发送至所述计算机设备400，所述计算机设备400可以根据所述状态信息得到所述储能装置32的各个供能装置的电量信息，从而根据所述电量信息对所述有轨电车30进行控制。

所述计算机设备400与所述定位设备100、测速设备200以及所述状态监测设备300通信连接，可以用于接收所述定位设备100发送的所述有轨电车30的位置信息、所述测速设备200发送的所述有轨电车30的速度信息以及所述状态监测设备300发送的所述储能装置32的状态信息。所述计算机设备400可以根据上述信息对所述有轨电车30进行控制。

请参阅图3，为了对所述储能装置32包括的各个供能装置进行选择控制，本实施例中，所述储能式有轨电车控制系统10还可以包括分别与所述储能装置32和所述计算机设备400连接，用于根据所述计算机设备400的控制指令切换所述有轨电车30能量来源的位置开关500。需要注意的是，所述位置开关500为多位置控制开关，即包括有预设数量的位置控制开关。其中，作为一种优选的实施方式，该预设数量可以根据所述储能装置32包括的供能装置的数量进行设定。例如，有轨电车30的储能装置32可以包括超级电容器组和大容量电池组，考虑到还需要用于充电的位置接口，所述位置开关500可以采用三位置开关，即分别可以用于控制超级电容器组、大容量电池组以及用于与充电站40连接用于充电的位置接口。

请参阅图4，在所述有轨电车30需要进行充电时，首先需要判断所述有轨电车30是否到达充电站40，若已到达该充电站40并处于充电状态，则需要将充电状态发送至所述计算机设备400。鉴于此，本实施例中，所述储能式有轨电车控制系统10还可以包括红外检测装置42和无线通信装置44。具体地，所述红外检测装置42和所述无线通信装置44可以设置于所述充电站40，所述无线通信装置44分别与所述红外检测装置42和所述计算机设备400连接。所述红外检测装置42通过红外线感应所述有轨电车30是否到达充电站40，在检测到所述有轨电车30的到站信息后将该到站信息通过所述无线通信装置44发送给所述计算机设备400。进一步地，在所述有轨电车30处于充电状态时，所述无线通信装置44还可以将所述充电站40的充电状态信息发送给所述计算机设备400。

请参阅图5，本实施例中，所述状态监测设备300可以包括电流传感器310和电压传感器320。具体地，该电流传感器310用于监测所述储能装置32的电流信息，该电压传感器320用于监测所述储能装置32的电压信息。

进一步地，请参阅图6，所述储能装置32在包括有超级电容器组和大容量电池组时，所述电流传感器310可以包括第一电流传感器312和第二电流传感器314。所述第一电流传感器312与所述超级电容器组电性连接，用于监测所述超级电容器组的电流信息。相应地，所述第二电流传感器314与所述大容量电池组电性连接，用于检测所述大容量电池组的电流信息。同样地，所述电压传感器320可以包括第一电压传感器322和第二电压传感器324。所述第一电压传感器322与所述超级电容器组电性连接，用于监测所述超级电容器组的电压信息。相应地，所述第二电压传感器324与所述大容量电池组电性连接，用于检测所述大容量电池组的电压信息。

进一步地，请参阅图7，本实施例中，所述计算机设备400可以包括通信装置410、主机装置420以及存储装置430。

具体地，所述通信装置410与所述存储装置430分别与所述主机装置420电性连接。所述通信装置410可以用于接收所述有轨电车30的位置信息、速度信息以及所述储能装置32的状态信息，并将上述信息通过所述主机装置420处理后存储至所述存储装置430。所述主机装置420可以根据所述存储装置430中存储的上述信息想所述有轨电车30发出控制信息。需要注意的是，所述控制信息可以预先存储至所述存储装置430中，所述控制信息可以包括最优速度与位移曲线、最优工况与位移曲线以及操纵策略等信息。

本实施例中，上述主机装置420可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的主机装置420可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP))、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法步骤。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储装置430可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

请参阅图8，本实施例中，所述计算机设备400还可以包括显示装置440，所述显示装置440与所述主机装置420连接，可以用于实时显示所述有轨电车30的位置信息、速度信息、所述储能装置32的状态信息以及所述主机装置420的控制信息，以供电车司机参考。

进一步地，请参阅图9，本实施例中，所述计算机设备400还可以包括多个输入装置450，所述多个输入装置450与所述主机装置420电性连接，可以用于输入控制所述主机装置420运行。所应说明的是，所述输入装置450可以是，但不限于键盘、鼠标、触摸板等。

综上所述，本实用新型提供的储能式有轨电车控制系统10及有轨运输交通系统1，该储能式有轨电车控制系统10通过在牵引轨道20上设置定位设备100对有轨电车30的位置信息进行检测，设置测速设备200对有轨电车30的速度信息进行检测，设置状态监测设备300对有轨电车30上储能装置32的状态信息进行监测，设置计算机设备400根据上述信息对有轨电车30进行控制，可有效提高有轨电车30动力性能和优化能量配置，并为司机提供驾驶参考，从而优化行车路线和操纵方案。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种储能式有轨电车控制系统，应用于有轨运输交通系统，该有轨运输交通系统包括牵引轨道、在所述牵引轨道上运行的有轨电车及为所述有轨电车充电的充电站，其中，所述有轨电车包括有储能装置，其特征在于，所述储能式有轨电车控制系统包括：

设置于牵引轨道上用于检测所述有轨电车的位置信息的定位设备；

设置于所述有轨电车上用于检测所述有轨电车的速度信息的测速设备；

设置于所述有轨电车上用于监测所述储能装置的状态信息的状态监测设备，所述状态信息包括充电状态信息、放电状态信息；及

与所述定位设备、测速设备以及所述状态监测设备通信连接用于根据所述位置信息、速度信息以及状态信息对所述有轨电车进行控制的计算机设备。

2.根据权利要求1所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述储能式有轨电车控制系统还包括：

分别与所述储能装置和所述计算机设备连接用于根据所述计算机设备的控制指令切换所述有轨电车能量来源的位置开关。

3.根据权利要求1所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述储能式有轨电车控制系统还包括：

设置于所述充电站的红外检测装置和无线通信装置；

所述无线通信装置分别与所述红外检测装置和所述计算机设备连接，所述红外检测装置在检测有轨电车的到站信息后将所述到站信息通过所述无线通信装置发送给所述计算机设备，所述无线通信装置将所述充电站的状态信息发送给所述计算机设备。

4.根据权利要求1所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述状态监测设备包括：

用于监测所述储能装置的电流信息的电流传感器；及

用于监测所述储能装置的电压信息的电压传感器。

5.根据权利要求4所述的储能式有轨电车控制系统，所述储能装置包括超级电容器组和大容量电池组，其特征在于：

所述电流传感器包括第一电流传感器和第二电流传感器，所述第一电流传感器与所述超级电容器组电性连接，用于监测所述超级电容器组的电流信息，所述第二电流传感器与所述大容量电池组电性连接，用于检测所述大容量电池组的电流信息；

所述电压传感器包括第一电压传感器和第二电压传感器，所述第一电压传感器与所述超级电容器组电性连接，用于监测所述超级电容器组的电压信息，所述第二电压传感器与所述大容量电池组电性连接，用于检测所述大容量电池组的电压信息。

6.根据权利要求1所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述计算机设备包括通信装置、主机装置以及存储装置；

所述通信装置与所述存储装置分别与所述主机装置连接，用于通过所述主机装置将接收到的所述位置信息、速度信息以及状态信息存储至所述存储装置，所述主机装置根据所述存储装置中的位置信息、速度信息以及状态信息向所述有轨电车发出控制信息，其中，所述控制信息预先存储至所述存储装置中。

7.根据权利要求6所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述计算机设备还包括：与所述主机装置连接用于显示所述位置信息、速度信息、状态信息以及所述主机装置的控制信息的显示装置。

8.根据权利要求6所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述计算机设备还包括：与所述主机装置连接用于控制所述主机装置运行的输入装置。

9.根据权利要求8所述的储能式有轨电车控制系统，其特征在于，所述输入装置为键盘和/或鼠标。

10.一种有轨交通运输系统，其特征在于，所述有轨交通运输系统包括牵引轨道、在所述牵引轨道上运行的有轨电车、为所述有轨电车充电的充电站以及权利要求1-9中任意一项中所述的储能式有轨电车控制系统。