CN213109027U - 矿区电动车高架接触式行车充电系统及专用通道 - Google Patents

Abstract

一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，包括架空式触线电网、专用充电通道、电动矿用自卸车、电网整流站；所述架空式触线电网将正、负两极高压电缆分别安装在所述专用充电通道的两侧，所述电动矿用自卸车在车前保险杠两端安装的弹性集电滑靴及支架；所述弹性集电滑靴及支架在充电时接触安装在专用充电通道的两侧的所述电缆；电网整流电站与国家或地区供电网连接。

Description

矿区电动车高架接触式行车充电系统及专用通道

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别是涉及一种矿区电动车高架接触式行车充电系统及专用通道。

背景技术

随着各矿区老旧车辆的淘汰及更换，矿区对新能源电动汽车的使用量，将会很快增长；特别是各种以新能源电动为主的各规格、型号的大、中型的矿用自卸车、宽体矿用自卸车，以及运送煤碳，运送各种矿产资源的新能源电动车。

为适应各矿区对新能源电动汽车为主的矿区专用车辆发展要求，在矿区的有限范围内，根据矿区的投资规模及投入新能源电动车的数量，投资修建给新能源电动车辆进行充电的充电站。在充电站内，安装大量设备及充电桩，或修建相适应的快速更换电动车辆储电池的充电及换电池箱设备。

目前，已开始投入矿区的这些大功率、大吨位的电动专用自卸车及运煤车等，在矿区的矿坑内将土石方运送到矿坑外的排土区，多为重载上坡。多数宽体矿用自卸车辆，现有随车安装的多达500多Kwh的十多块大型储电池及散热器，再加上储电池框架，其重量已超过3吨。矿区的电动车辆越多，充电站的建设规模就必须修大，充电桩的数量也就需要越多，投入修建充电站的资金数额就相当大。再加上矿区的道路会随着采矿坑的变化而不断发生变化，充电站厂房、设备及大量充电桩，就只能修建在矿区边沿的某一个或几个固定的位置，才能方便这些电动车辆进站充电或更换电池。而这些数量众多的电动矿用车，从装、卸矿物现场或运输道路的途中，往返行驶到充电站所消耗的电能及耽误的工作时间，则是一笔相当大的浪费。这些因素，都是影响新能源电动车辆在矿区推广使用的最重要原因。

实用新型内容

基于此，有必要针对结合我国电动车辆的发展情况及应用经验，如何实现以较小的投资，在矿区相对较小的地区范围内，根据矿区规模及投资情况，以满足矿区内各种特定车辆，建设一套矿区内部使用的矿区高架接触式电动车行车充电系统及专用通道。

一种矿区高架接触式电动车行车充电系统，包括架空式触线电网、专用充电通道、电动矿用自卸车、电网整流站；所述架空式触线电网将正、负两极高压电缆分别安装在所述专用充电通道的两侧，所述电动矿用自卸车在车前保险杠两端安装的弹性集电滑靴及支架；所述弹性集电滑靴及支架在充电时接触安装在专用充电通道的两侧的所述电缆；电网整流电站与国家或地区供电网连接。

进一步地，正、负两极电缆相距4米左右。

进一步地，采用三线制供电时，则在电动宽体矿用自卸车驾驶室的顶部加装一弹性电靴及相应的弹性摆臂。

进一步地，矿区电网整流电站输出经过整流后的电流，通过架空式触线电网的电缆，输入电动专用车辆所需要的相应的电压直流电源。

进一步地，另外加装一套或数套充电网络増压増流装置，以保证在专用充电通道网络上运行的所有车辆，均能够正常充电行驶。

进一步地，专用充电通道的路基，采用水泥及沙石，进行硬化处理，完成硬化处理的路基及路面的强度，能够适应满载总质量为150吨左右的电动矿用车辆。

进一步地，在整个专用充电通道的道路两侧，按照充电电缆的安装要求，每隔10米左右，埋设一根专用电缆桩，在左右两侧的每一根电缆桩上，设置有固定充电电缆的专用卡具。

进一步地，所述电动矿用自卸车为电动宽体矿用自卸车。

本方案一套矿区内部使用的矿区高架接触式电动车行车充电系统及专用通道，在不停车的状况下，实现边行驶，边充电，既节省了车辆的充电时间，也延长了车辆的有效运输作业时间和增加了矿石的运载量。同时，避免了因车辆需要充电而往返充电站所消耗的电能及耽误的工作时间。如此众多的电动矿用专用车辆，因装用本专利技术，不仅节省电能，还实现有效的保证车辆的工作时间，为企业产生了相当可观的的经济效益。同时，每辆电动宽体矿用车随车安装的昂贵的储电池，可减少至少一半的储电池电能容量，又大大的降低了车辆的制造或采购成本，也减轻了车辆的自重，这又是给企业节省了一笔巨大的开支。除专用通道道路外，其他所有的设备，物资，均能够随矿搬迁；为此，安装使用本专利充电系统，可为企业实现“节能、减排、降成本、增效益”的目标。

附图说明

图1为矿区电动宽体自卸车充电行车通道示意图；

图2为矿区电动宽体自卸车充电行车通道截面图；

图3为专用充电行车通道截面与整流电站示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

一种矿区高架接触式电动车行车充电系统，包括架空式触线电网、专用充电通道、电动矿用自卸车、电网整流站；所述架空式触线电网将正、负两极高压电缆2分别安装在所述专用充电通道的两侧，其还包括高压电缆支架横向限位杆1和电缆桩3；所述电动矿用自卸车在车前保险杠两端安装的弹性集电滑靴及支架4；所述弹性集电滑靴及支架在充电时接触安装在专用充电通道的两侧的所述电缆；电网整流电站与国家或地区供电网连接。所述架空式触线电网将“正、负”两极高压电缆分别安装在专用通道的两侧，两极电缆相距4米左右，维修检查电路非常方便；矿区对安装有架空式触电网络的车辆行驶路段的道路，应设置有专用充电及行车警示；矿区的专用充电及行车路段，对路面应定期进行检查、整修和维护；不论是平路或坡道，路面应平整、硬实，牢固，不得有较大的凹坑及超过200mm的水坑。该专用通道的宽度、弯道及坡度，包括路沿的高度设置等，必须适应电动宽体矿用自卸车的行驶及车载电动滑靴的搭接和安全运行的要求。

如采用三线制供电时，则需在电动宽体矿用自卸车驾驶室的顶部，加装一弹性电靴及相应的弹性摆臂，使本发明专利实现两线制直流供电或三线制交流供电的电动宽体矿用自卸车，均可在本专用充电通道上进行充电及运输行车。电动宽体矿用自卸车，在车前保险杠两端及驾驶室顶部，安装的弹性集电滑靴及支架，具备可由驾驶员控制的电动或气动转动及闭锁功能，可按行车需要，方便、可靠的与专用通道两侧及顶部安装的充电电缆自动接触和脱离，排除了原无轨电车在搭接或脱开高架的电缆时，需由驾驶员采用人工方式，拉动车顶上安装的弹性长杆，使固定在杆顶上的滑靴对准电缆，非常不易的准确搭接上，才能正常取电行车。为此，采用本专利技术，能够可靠地避免了人工搭接电缆时，因弹性长杆的晃动所造成的短路打火现象，避免了安全危害事故的发生。所述通道设置在主要运输干线道路上。

电网整流电站，与国家或地区供电网连接。矿区电网整流电站与矿区专用高架充电通道网的电缆相连接；矿区电网整流电站输出经过整流后的电流，通过架空式触线电网的电缆，输入电动专用车辆所需要的相应的电压直流电源，以保证足够数辆的电动车辆，同时在设计确定的架空式触线电网上取电行车。

使专用充电通道上布置安装的充电电缆，不能满足车辆供电的电流量及电压需求时，需要在专用充电通道的合适位置处，加装一套或数套充电网络増压増流装置，以保证在专用充电通道网络上运行的所有车辆，均能够正常充电行驶。加装的増压増流装置的电缆，是与矿区矿区整流电站直接引出连接的。

专用充电通道的路基，应采用水泥及沙石，进行硬化处理，完成硬化处理的路基及路面的强度，应能够适应满载总质量为150吨左右的电动宽体矿用车辆，在正常维护的情况下，其通行使用的时间，能够满足该矿完成开采的时间要求。

修建变电站的同时，在矿区有限范围内的主要运输干线道路上，以平路及上坡路段为主，按本专利图示中所标注尺寸要求，修建电动宽体矿用车辆的专用充电通道。在整个专用充电通道的道路两侧，按照充电电缆的安装要求，每隔10米左右，埋设一根专用电缆桩，在左右两侧的每一根电缆桩上，设置有固定充电电缆的专用卡具，能够可靠的固定电缆，固定的电缆不得影响集电滑靴的通过。

矿区使用的各型电动宽体矿用自卸车，包括无人驾驶电动宽体矿用自卸车，经必要的少量改进，在驾驶室前两侧，加装弹性电靴支架及摆臂后，均能够在本矿区高架接触式电动车专用通道上取电，对车辆进行充电及行驶。

本方案适用于拥有一定数量的各型电动宽体矿用自卸车的各大、中型露天矿区、大型水电工程及公路、铁路建设工程的有限范围内使用。一旦工程完工，该系统拆、装较为方便，除道路外，所有设备均可重复使用。

矿区使用的各型电动宽体矿用自卸车，无论是采用两相高压直流电源或采用三相高压交流电源的电动宽体矿用自卸车，都能够在本架空式触线电网上取电行车；所有的电动宽体矿用自卸车，也能够利用自身携带的车载电控系统，给车辆随车装载的储电池进行充电，以使车载储电池随时保持有足够的电量，提供车辆在脱离架空式触线电网后，还能够在矿区内的装、卸场地行驶一段有效距离。在矿区内坡道较长的路段，电动宽体矿用车可在下坡行驶及制动时，利用车载电控系统，自动切断架空式触线电网电源，采集车辆下坡或制动时产生的动能，再通过车辆电动机转换为发电机进行发电，并将发出的电能送往随车安装的储电池储存；如矿区内坡道较短，不能够利用电动宽体矿用车在下坡时自行充电的功能，也不能为车载储电池充够电量的情况下，可将该高架接触式电动车行车充电系统及专用通道，设置为双向相对行驶的高架接触式电动车行车充电专用通道，以使往、返通过的车辆，均能在架空式触电网上取电行车及给本车充电。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，包括架空式触线电网、专用充电通道、电动矿用自卸车、电网整流站；所述架空式触线电网将正、负两极高压电缆分别安装在所述专用充电通道的两侧，所述电动矿用自卸车在车前保险杠两端安装弹性集电滑靴和支架；所述弹性集电滑靴和支架在充电时接触安装在专用充电通道的两侧的所述电缆；所述电网整流电站与供电网连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，正、负两极电缆相距4米左右。

3.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，采用三线制供电时，则在电动宽体矿用自卸车驾驶室的顶部加装一弹性电靴及弹性摆臂。

4.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，矿区电网整流电站输出经过整流后的电流，通过架空式触线电网的电缆，输入电动专用车辆所需要的相应的电压直流电源。

5.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，另外加装一套或数套充电网络増压増流装置。

6.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，所述专用充电通道的路基采用水泥及沙石进行硬化处理，完成硬化处理的路基及路面的强度，能够适应满载总质量为150吨左右的电动矿用车辆。

7.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，在整个专用充电通道的道路两侧，每隔10米左右，埋设一根专用电缆桩，在左右两侧的每一根电缆桩上，设置有固定充电电缆的专用卡具。

8.根据权利要求1所述的一种矿区电动车高架接触式行车充电系统，其特征在于，所述电动矿用自卸车为电动宽体矿用自卸车。

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